目标识别是弹道导弹防御系统的核心难题之一，针对弹道导弹突防过程中无源诱饵的极化识别问题进行了研究。首先，基于多个窄带和宽带极化特征量，并结合暗室测量数据，进行了极化特征提取和优选，去除了冗余的极化特征量。在此基础上，提出了一种基于宽窄带极化特征的弹道目标综合识别方法，并利用弹道目标的暗室实测数据进行了验证。结果表明综合识别方法和仅基于窄带或宽带极化特征的识别方法相比具有更好的目标识别性能。

空间锥体目标的微动形式分类对空间目标识别、参数估计等有着重要意义。针对这一问题，提出了一种从雷达回波时频分布中提取特征对微动形式进行分类的方法。首先分析了空间锥体目标的散射特性，在此基础上建立了等效散射点模型，并与传统的一般散射点模型比较，电磁计算结果进一步证明了提出模型的正确性；在特征提取阶段，基于能量强弱提取了回波时频分布中包含微动信息的区域，并针对自旋、进动、章动3种微动形式下瞬时频率变化的差别提取了4种特征；最后基于等效散射点模型仿真产生训练数据集、电磁计算产生测试数据集的模式，使用支持矢量机（support vector machine, SVM）分类器的分类实验结果表明新方法在一定信噪比条件下可有效实现对微动形式的分类。

主要针对无尾翼导弹弹头类体目标，研究其体目标效应对多普勒雷达脱靶量测量所引入的误差问题，提出了一种适用于该类目标典型散射特性的脱靶量精确测量方法，可用于脱靶量测量的评估。通过对无尾翼导弹弹头目标的体散射特性研究，分析了该类目标散射中心成因及随姿态角变化的影响，找出体目标上相对稳定散射中心，并利用该独立散射中心的多普勒频率曲线估计标量脱靶量，从而有效避免了由体散射效应而造成的多普勒频率估计野值的影响，可获得更为精确的测量结果。最后对所提方法的测量结果进行了仿真验证，证实了该方法的有效性。

传统弹跳射线（shooting and bouncing rays, SBR）方法采取按均匀射线管的方式进行射线追踪，因此，在计算电大尺寸复杂目标多次反射时，需要处理海量射线，计算效率极低，应用上受到很大限制。提出了一种基于复杂目标不规则三角网（triangle irregular network, TIN）模型的自适应射线管分裂算法（adaptive ray tube splitting algorithm, ARTSA），利用TIN模型信息动态生成非均匀初始射线管，经过与模型三角面元的求交、多边形裁剪和三角化处理，将初始射线管自适应分裂成多个子射线管，利用口面积分（aperture integral, AI）法计算各子射线管的多次反射场，通过相干叠加获得目标多次反射贡献。与传统SBR方法相比，在相同计算精度下，所提算法能极大地减少射线追踪数量，显著提高计算电大尺寸复杂目标多次反射的效率。

提出了一种利用相参脉冲串信号估计脉冲重复周期变化率的宽带信号辐射源径向加速度估计方法。为了解决电子侦察接收机采样间隔与辐射源脉冲重复周期不匹配造成的脉冲边沿到达时间（time of arrival, TOA）估计偏差问题，采用了分数时延估计算法对脉冲间时延进行估计。获得精确的脉冲TOA后用最小二乘法提取径向加速度信息。给出了该方法目标径向加速度估计所能达到的误差下限，仿真结果接近该下限，具有很高的精度。本算法适用于线性调频和非线性调频等宽带信号。

常规的斜投影（conventional oblique projection, COP）滤波通常假定背景噪声是高斯白噪声，而实际环境中的背景噪声多为色噪声。通过拓展COP的概念，得到一类广义斜投影（generalized oblique projection, GOP）算子，提出一种同时适用于白噪声和色噪声背景的最小化干扰约束广义斜投影（minimized interference constrained generalized oblique projection, MIGOP）自适应滤波方法，实现了在不同噪声背景下应用统一的斜投影算子进行滤波，并讨论了MIGOP滤波方法与其他各种相关的斜投影滤波方法之间的区别与联系。仿真实验验证了理论分析结果，通过对比不同噪声背景下各种GOP滤波方法的性能证实了所提方法的有效性。

提出了一种基于非下采样Contourlet变换（nonsubsampled Contourlet transform, NSCT）的红外与可见光图像融合方法。首先对原红外图像进行图像分割，确定目标区域与背景区域，并将其映射到可见光图像中；然后对红外和可见光图像进行多尺度、多方向分解，分解后的低频部分在目标区域选择红外图像低频系数、在背景区域选择可见光图像低频系数，高频部分使用方向方差加权信息熵最大作为融合策略进行融合；最后对融合的系数进行重构得到融合图像。实验结果表明，本文算法在保留图像细节信息、增加信息量、方便目标检测方面都有显著地提高。

外辐射源雷达通过被动接收目标反射的第三方照射源信号来实现目标探测，其中参考通道纯净参考信号获取与目标通道直达波抑制是实现目标相干检测的两项关键技术。研究了基于地面数字多媒体广播（digital terrestrial multimedia broadcasting, DTMB）的外辐射源雷达中的参考信号重构技术，并结合时域直达波抑制和匹配滤波处理重点分析了重构参考信号纯度对目标探测性能的影响。仿真与实测数据处理结果表明，重构技术能够有效地获取参考信号，提高参考信号纯度，对改善外辐射源雷达的探测性能有积极的作用。

圆轨迹环视合成孔径雷达（synthetic aperture radar, SAR）是一种能够实现广域观测的新模式合成孔径雷达，由于它特殊的运动轨迹，直线SAR的成像算法不能直接应用于圆轨迹环视SAR数据处理。然而，对于圆轨迹环视SAR系统而言，其响应函数具有“沿角度维平移不变”的特性。因此可以利用这一特性，借鉴条带SAR成像算法的思想，在频域研究圆轨迹环视SAR数据的成像方法。推导了圆轨迹环视SAR回波信号的精确二维频谱表达式，并在距离多普勒域给出了一种圆轨迹环视SAR成像方法。仿真实验验证了算法的有效性。

利用Yoyos系统与随机微分几何，对特定辐射源识别问题进行系统建模及数学分析，建立了一种有意义的几何学描述。通过上述模型及分析，指出辐射源个体所辐射信号的瞬时参数中包含具有内蕴性质的指纹特征信息，且由产生信号的辐射源个体的系统低维状态流形决定。提出了一种雷达辐射源指纹特征信息的有效性判据和信号内蕴指纹特征参数。最后通过外场实验数据验证了本文所提出模型及特征的正确性和有效性。

在基于全球移动通信（global system for mobile communication，GSM）信号的外辐射源雷达中，不仅有能量很强的基站直达波和强多径干扰，同时还存在大量的弱干扰，单独利用自适应波束形成和低副瓣技术很难完全有效抑制所有的干扰信号。提出一种基于两步空域滤波的GSM辐射源雷达干扰抑制方法，首先利用低副瓣技术对弱干扰进行抑制，然后利用一种稳健的自适应波束形成方法对残留的强干扰信号作进一步抑制，计算机仿真结果验证了本文方法的有效性。

针对传统合成孔径雷达（synthetic aperture radar, SAR）在实现远距离高分宽幅成像中存在的问题，提出了凝视数字多波束SAR的概念。凝视数字多波束SAR将成像区域在距离和方位向分割为多个子区域进行独立成像，避免传统SAR在高分宽幅成像中的限制；利用完整天线口径和数字波束形成（digital beamforming, DBF）技术，形成方位向和俯仰向多个高增益的接收窄波束，并控制接收波束对每个子区域进行凝视观测，延长成像时间，提升分辨率。根据上述基本原理，通过对凝视数字多波束SAR的建模，完成对成像系统的性能分析。数值仿真表明，凝视数字多波束SAR系统不仅可以实现高分宽幅成像，具有良好的成像性能，而且可以通过增加天线增益，降低系统发射功率，扩展了SAR的应用领域。

研究了无人作战飞机（unmanned combat aerial vehicles, UCAV）对地攻击阶段的武器投放鲁棒性规划问题。针对现有规划方法在处理战场环境扰动、模型不准确、操作偏差等不确定性因素方面存在的不足，提出了一种鲁棒多目标优化求解策略。首先，建立了飞机机动性能、武器装备性能和战场环境等约束条件模型；其次，使用仿真近似法，建立了优化指标模型，并将武器投放规划问题转化为鲁棒多目标优化问题；然后，设计了一种结合蒙特卡罗方法的快速非支配排序遗传算法对问题进行求解，并采用基于基本轨迹片元的机动轨迹生成策略生成武器投放轨迹。仿真结果表明，该方法能够有效提高武器投放规划的鲁棒性。

针对作战单元执行任务前备件保障方案制定难的问题，在对作战任务和备件保障系统分析的基础上，对可修复备件控制多级技术（multi-echelon technique for recoverable item control, METRIC）经典模型进行了扩展，提出了作战任务和保障能力动态变化条件下的作战单元两等级两层级任务成功性评估模型。以备件购置费用为优化目标函数，作战单元任务成功性为约束条件，建立了基于作战单元任务成功性的备件优化模型，运用边际效应方法给出了优化模型的求解方法。通过应用实例给出了相应的备件优化方案和优化备件方案下的作战单元任务成功性评估曲线。该模型可为装备保障指挥人员根据作战任务和保障环境制定备件保障方案提供一定的决策支持。

针对战场物资配送中带硬时间窗车辆路径问题的多重模糊性，基于模糊可信性理论建立了多目标模糊期望值模型，提出了一种改进的约束多目标粒子群优化算法。算法采用基于相位空间思想的实数编码方式，提出了带优秀不可行解动态记忆机制的非支配解构造方法，基于自适应栅格和拥挤距离的混合多样性策略维护非支配解集，改进了个体向导更新方式，提高了算法的收敛性能，同时引入局部搜索和变异算子避免算法早熟。仿真实验表明了模型的合理性和算法的有效性。

通过分析实际战场中的目标毁伤信息的不确定性，提出了不确定信息环境下需要解决的目标毁伤评估问题。采用模糊与贝叶斯理论，建立了目标毁伤等级评估模型。利用随机概率的多属性方案排序（stochastic multi-criteria acceptability analysis, SMAA）方法，给出不确定信息环境下目标毁伤效果评估方法，为解决不确定环境下目标毁伤评估问题提供了新思路。并采用蒙特卡罗仿真进行了验证，说明了该方法的可行性与有效性。

关键状态是系统风险演化中的重要环节，识别关键状态对系统风险控制等具有重要意义。首先结合动态事件树基本方法给出了一类关键状态和关键事件的数学定义，然后提出了此类关键状态的两种搜索算法——基于子树分解的搜索（sub-tree decomposition, STD）算法和基于逻辑运算的搜索（boolean calculation, BC）算法，并对其计算量进行了对比分析。最后，利用本文所提出的算法对一个冷却缓冲装置进行了示例分析，验证了该算法的有效性和可行性。

针对网络系统可生存性的有效评估问题，对指标体系的构建，指标赋权及综合评估方法进行了研究。提出了一种机制关联的网络可生存性指标体系构建方法，从可生存性的4个重要属性角度构建了层次化的指标体系，依据该指标体系提出了一种新的组合赋权方法，由层次分析法计算主观权重，粗糙熵方法计算客观权重，并给出了关联权重的概念和计算方法，构建离差最小化目标优化函数将3种权重联合得到组合权重，建立了基于隶属云的模糊综合评估模型，将隶属云替代原来的确定性隶属度函数。仿真结果表明，该评估方法可对网络系统可生存性进行准确有效的评估。

针对决策信息为区间直觉模糊数且属性权重完全未知的多属性决策问题，提出了一种基于熵和关联系数的决策方法。首先，构建了一种新的区间直觉模糊熵，并提出基于该区间直觉模糊熵的属性权重确定方法。然后，提出了考虑属性权重的区间直觉模糊关联系数，进一步基于以上原理给出了解决属性权重完全未知且属性值为区间直觉模糊数的多属性决策问题的决策步骤。最后，依据以上决策步骤，通过算例的计算表明了该方法的简单性与有效性。

P-集(Packet sets)是把动态特征引入到有限普通集X中，改进有限普通集X而提出的。利用P-集的结构与动态特征，提出内P-信息伪装的概念，给出内P-信息伪装生成，内P-信息伪装结构；得到内P-信息伪装的圆环定理、真伪信息认证定理及内P-信息伪装的还原-辨识，给出真伪信息辨识的应用。

利用Lyapunov-Krasovskii泛函方法，基于积分不等式，讨论了不确定线性时变时滞系统时滞相关状态反馈鲁棒镇定问题。采用线性化处理技术将非线性矩阵不等式（nonlinear matrix inequality, NLMI）转化为线性矩阵不等式（linear matrix inequality, LMI），获得的鲁棒镇定准则只有一个易于选择的待定参数，避免了参数选择不当带来的保守性，数值例子说明本文方法的有效性。

在阐述两轴四框架陀螺稳定平台的结构和工作原理的基础上，具体分析了从实际实验装置中获取数据的方法。通过对内环中速度稳定环的机理分析，得到了简化的线性模型。针对平台在低频工作环境下所表现出的严重非线性特性，将线性模型与非线性的Stribeck摩擦力模型相结合，建立了系统的数学模型。利用遗传算法和所获得的实际系统数据对模型参数进行了辨识；通过在所辨识出的系统模型上进行扰动隔离的系统仿真实验，并将其结果与实际系统的性能进行对比，验证了所建模型的精度；通过对模型残差的分析，进一步地改进和提高了所建系统模型的精度。为研究两轴四框架陀螺稳定平台模型与误差补偿提供了实用的高精度的数学模型。

为解决动基座条件下罗经控制法误差较大的问题，通过捷联罗经的原理框图和算法设计，使用梅森增益公式，分别画出东向通道、北向通道、罗经回路的信号流图。对动态条件下罗经回路对准方法的误差进行了深入分析，采用“等效器件误差”的方法，将匀速状态下载体的机动引起的误差看作固定数值的陀螺输出偏差和固定数值的加表输出误差，将匀加速状态下载体的机动引起的误差看作斜线变化的陀螺输出偏差和斜线变化的加表输出偏差，定量给出了匀速、匀加速以及周期性震荡加速度条件下所引起的罗经回路对准方法的水平失准角和方位失准角稳态误差角的表达式，并通过仿真验证，为在载体机动条件下使用罗经回路初始对准方法提供技术支撑。

提出一种简化的鲁棒自适应动态面飞行控制律设计方法。动态面飞行控制律消除了反推设计中由于对虚拟控制反复求导而导致的复杂性问题。利用神经网络在线逼近飞机气动参数的不确定性和外界干扰，简化神经网络参数调整方法，使在线调整更新参数仅为不确定项的个数。基于Lyapunov稳定性定理证明了闭环系统的所有信号半全局一致最终有界。大迎角过失速机动飞行的数值仿真表明：在考虑气动参数摄动和外界干扰的情况下，过失速机动仍很好地实现，且兼具控制器结构简单和鲁棒性强的特点。

针对一类仿射型多变量极值搜索系统的协同控制问题，提出了一种基于神经网络的自适应协同控制方法。该方法利用协同控制实现状态变量之间的协同收敛，并确保对系统内部参数扰动和外界干扰具有不变性；以系统的状态变量、输入量、搜寻变量以及已知模型参数作为输入量，分别设计两个3层神经网络来估计状态变量极值的动态变化过程及未知参数；并采用可调参数消除此神经网络的残余估计误差。详细的理论分析证明了闭环系统的所有误差信号均指数收敛至原点的有界可调邻域内。仿真结果也说明了理论分析方法的正确性和有效性。

提出了S模式信号的数学模型，讨论了脉冲上升沿测量到达时间（time of arrival, TOA）的精度、统计方法估计TOA的最优值和最优估计的实现方法。然后，提出了一种先解码后测量TOA的改进方法，从脉冲积累的角度导出了改进方法的理论精度，与单脉冲测量的精度相比较有明显提高。针对硬件实现的问题，分析了采样对TOA测量的影响和解决方法。最后，讨论了多点定位的同步问题，将TOA的精确估计值应用于多点定位系统多部接收机之间的同步误差校正。

主要研究在同步轨道卫星中的多用户接入控制方案，分析了现有时分多址接入（time division multiple access, TDMA）的优缺点，在基于TDMA的情况下给出了改进的自由接入/优先级按需分配接入方式（free access/priority demand multiple access, FA/PDMA），保证多用户接入时的公平性，以及在业务量不断增大的过程中，如何在大传播距离下通过优化现有的多址接入算法来确保用户的接入时延和端到端时延；并提出了用户在高速移动过程中卫星之间的切换策略算法。最后用OPNET仿真软件搭建网络平台，和TDMA进行对比仿真分析，得出结论，实现在大时延情况下，用户的实时接入和不同卫星之间的有效切换。

对信道中大功率放大器产生的非线性特性实现快速有效地均衡是提高卫星通信系统性能关键技术之一。文中首先建立了基于volterra级数的卫星信道模型，并分析了信道对二维调制信号所产生的非线性影响；针对基于最小均方误差实现的volterra均衡器收敛速度慢这一问题，提出了基于复基带volterra模型的部分解耦均衡算法，该算法使均衡器线性权系数收敛于线性滤波器最优解，并用拉格朗日乘数法构造了新的代价函数，使均衡器的各阶权系数满足约束，以达到均衡器各阶权系数之间的解耦。仿真结果表明，新算法在保证稳态误差的条件下，其收敛所需迭代次数相对于全耦合的最小均方误差算法从16 000次减小到1 000次。

现有认知无线电网络中路由算法没有综合考虑主用户的到达率和认知用户竞争使用信道对网络性能的影响。针对上述问题，结合认知无线电网络频谱动态变化的特性，提出一种基于信道分配的多跳认知无线电网络路由算法（multi-hop cognitive routing basedan channel allocation, MCRC）。MCRC算法先得到最大化总吞吐量的全局信道分配，然后考虑主用户使用授权信道的概率和认知用户竞争使用信道的概率，得到认知用户使用某个信道的概率，最后以信道的有效传输时延作为选路标准，根据Dijkstra算法选择最小时延的路径。性能评估结果表明，MCRC明显地减小了平均端到端时延，极大地提高了平均端到端吞吐量。

利用脉冲耦合神经网络（pulse coupled neural network, PCNN）寻找最短路径是一种非确定性算法，运算的复杂度只和最短路径的长度有关，和路径图的复杂程度无关。已有的PCNN最短路径算法只考虑路径长度，而未考虑其他参数，如带宽和时延等。这里除了考虑路径长度，同时考虑实际中带宽剩余量对网络的影响，提出了一种基于带宽剩余率的最短路径算法，用带宽剩余率参数来控制神经元阈值，寻找最短路径。仿真结果表明，该算法可以寻找到全局最优解。

针对P2P网络流量产生过程中存在概念漂移现象，提出具有概念漂移检测功能的多分类器动态集成流量识别方案。该方案包括概念漂移检测和分类器动态集成两大模块，由卡方统计推断原理实现概念漂移检测模块功能，采用基分类器的性能优先淘汰策略进行动态集成解决流量概念漂移发生后的识别问题。在以贝叶斯分类器、支持向量机、决策树作为基分类器，针对不同集成规模、数据块大小进行仿真实验，结果证明方案是可行的，模型的识别准确率达到82%以上。

针对尺度不变特征变换（scale invariant feature transform, SIFT）算法在特征点匹配时容易出现误匹配现象，提出了一种基于区域重叠核加权Hu矩的SIFT误匹配点剔除算法。该算法首先通过对SIFT描述子区域内的重叠4邻域计算Hu矩，生成能够描述纹理特征与轮廓特征的种子点描述子；其次，根据描述子的区域特点利用核函数对种子点描述子进行加权，生成63维区域重叠核加权Hu矩描述子；最后用巴氏（Bhattacharyya）系数计算归一化后描述子的相似度，并剔除相似度较小的匹配点。将该算法与其他3种算法进行对比，实验结果表明，该算法的鲁棒性最强，实时性较高，综合性能最优。

针对航拍图像中机场跑道的区域灰度特征和边界直线特征，提出了一种基于直线特征的机场跑道自动识别算法。首先对航拍图像进行边缘检测；然后在归一化的边缘检测幅度图像中进行直线提取，并对提取的直线进行三次连接；再进行机场跑道边界平行直线对的提取；最后根据区域灰度特征对机场跑道区域进行验证，完成机场跑道的识别和定位。大量实验结果表明，本算法对云层遮挡等具有较强的鲁棒性，并且定位准确，是一种有效的机场跑道识别算法。

针对当前军事仿真系统开发的复杂性和应用的广泛性，研究了军事概念模型的开发方法。在确定概念模型的评价指标的基础上，提出了基于情景驱动（scenario-driven, SD）的仿真概念模型开发方法，给出了概念模型的格式化描述方法，并利用一般概念模型中语法和语义提取的方法开发出水下对抗仿真系统的概念模型，为后续的可组合仿真研究提供了技术支持。

针对专家偏好信息为残缺区间判断矩阵的仿真可信度评估问题，提出了一种新的指标聚合方法。首先，给出了区间数直径和偏离度的定义。然后，根据专家所给的残缺区间判断矩阵计算出专家的客观权重，再利用凸组合将专家主观权重与客观权重集结为专家综合权重。接着，结合专家综合权重建立了一个确定指标权重的非线性优化模型，进而提出了一种权重信息不完全时的指标聚合方法。最后，通过实例验证了方法的合理性与有效性。

依据微粒碰撞产生声波的机理，运用频谱分析法，系统地研究航天电子设备多余物噪声检测过程中各操作变量和微粒物理参数对声波频谱的影响。通过单因素试验，详细分析了微粒粒径、微粒材质属性、振动力学条件中加速度和频率等4个因素对声音信号频谱分布的影响规律。同时，采用正交试验法确定了关键影响因素为微粒材质属性，并提出了微粒材质和粒径识别的可行性。该结果为进一步识别多余物微粒的参数提供了指导依据。

针对装备体系规模大、层次多、成员彼此分离、不断演化的特点，以及体系可靠性预计与分配困难的问题，在充分研究体系内涵的基础上，结合美国国防部体系结构框架（Department of Defense Architecture Framework, DoDAF）和流程分析研究方法，提出了一种基于时间Petri网流程分析的装备体系可靠性建模与分析方法，详细分析了体系结构和使用流程的建模过程，构建了装备体系的可靠性计算模型。以某机场航空保障体系为例，说明了基于流程的体系可靠性建模分析的详细过程，通过ExSpect（Executable Specification Tool）仿真软件，得出了装备体系流程的执行时间和可靠度仿真结果。

共因失效普遍存在于现实的工程系统中。如果忽略共因失效对系统的影响，按照传统假设其部件独立的方法进行可靠性分析会得出过于乐观的结论，并且作出认为系统符合可靠性需求的错误判断。在考虑系统由部件选择性失效传播引起的共因失效的同时，提出了一种面向复杂系统的基于蒙特卡罗模拟（Monte Carlo simulation, MCS）与元胞自动机（cellular automata, CA）集成的可靠性评估算法。传统方法只能解决可以转化为串、并联结构的简单系统的可靠性评估问题，而所提出的算法打破了这种限制，使得其应用范围更加广泛。