传统均匀圆阵波达方向(direction of arrival， DOA)估计算法要求天线数目多于目标数量，易受阵列的通道不一致性影响。针对此问题，引入阵列基线旋转这一思想对多目标进行测向。通过旋转两天线阵列基线，并以固定的时间延迟对阵元的接收数据进行采样，相当于利用有限的两个阵元对目标进行多位置观测，增加了阵元的利用率，提高了DOA估计的测向精度。计算机仿真实验表明，该算法采用两阵元就可以实现多目标测向，其测向性能与基于均匀5元圆阵的传统多重信号分类算法相当，具有对多通道间相位不一致鲁棒性强的优点。

提出了一种基于到达时间(time of arrival, TOA)和到达时间差(time difference of arrival, TDOA)的空中运动平台对目标高精度三维定位的无源定位方法。该方法使用3个辅站信号到空中运动平台的TOA以及辅站位置确定空中运动平台自身的位置，然后依据目标散射回波到达各个辅站与空中运动平台的TDOA确定目标的位置。分析了三维TDOA目标定位模糊产生的原因，提出了一种无模糊的高精度TDOA目标位置求解算法。仿真结果表明,该算法比经典的TDOA定位算法精度高，而且不存在定位模糊，从而验证了该空中运动平台对目标进行无源定位方法的有效性以及正确性。

针对常规十字阵子阵间互耦不易处理这一问题，设计一种立体十字型阵列，并在该阵列基础上，提出立体十字型互耦阵列传播算子(propagation method for tridimensional cross array in presence of mutual coupling，TCA-MC-PM)算法。该算法首先分别从子阵中选取部分合适阵元构成阵列，将理想导向向量与互耦系数剥离，利用信号子空间与理想导向向量张成同一空间这一关系估计方位角与俯仰角，接着通过子空间与秩损原理估算互耦系数，最后利用整个阵列的空间谱函数完成方位角和俯仰角的配对。在此过程中涉及的子空间都以阵列的传播算子构建，可避免特征分解，降低运算量。仿真表明，本文提出的算法不涉及空间谱搜索，运算量小，有效抑制互耦影响，测量精度高。

针对常规空时自适应处理(space-time adaptive processing, STAP)在机载雷达非均匀杂波环境下杂波抑制性能下降的问题,提出一种直接数据域(direct data domain, DDD)迭代空时自适应处理方法。首先利用数据的特殊结构和空时谱的稀疏性引入一种新的迭代自适应(iterative adaptive approach, IAA)空时二维谱估计算法,然后在获得待检测单元空时谱分布的基础上重构无孔径损失的协方差矩阵,最后根据目标信号在空时平面的分布特点，提出一种新的目标剔除算法对协方差矩阵进行修正,以避免目标自相消。仿真实验结果表明,在存在3%阵列误差的情况下,所提方法在旁瓣杂波区的改善因子比传统直接数据域方法高出约10 dB、比多普勒平移法高出约5 dB。

为了对空间目标进行精确定位与跟踪，建立目标运动轨迹，对基于运动信息的星图中空间目标检测算法进行了研究。首先，基于空域目标能量累积的方法提高目标信噪比，增大弱小目标被分割出来的概率。然后，根据相邻两帧星图中恒星相对位置不变性提取星图控制点，并根据控制点坐标求取全局运动参数。然后，根据分割出的星点与控制点的位置关系，将恒星与潜在目标分类。接下来，利用3帧最近邻关联法粗检测目标，并利用多帧前后向搜索法滤除虚假目标。最后将序列星图中所有目标编号，建立起目标的轨迹针对4组实拍星图的实验结果表明：所有目标的运动轨迹全部建立，检测到目标的最小平均信噪比为2.99，目标最小平均运动速度2.47 pixel/frame，最大平均运动速度12.72 pixel/frame。本文算法基本满足星图中空间目标检测的检测概率高、虚警少和轨迹定位精度高等要求。

分析了卡尔曼滤波算法在目标状态发生突变和运动模型建立不准确时估计精度降低，甚至发散的原因，对比自适应渐消卡尔曼滤波算法，提出了一种通过直接修正预测值来提高卡尔曼滤波算法精度、改善算法性能的修正算法。修正的算法通过设置判定准则和修正准则，实时修正预测值，在滤波初始阶段可迅速降低估计误差、提高稳态时的滤波精度、缩短收敛时间；当目标发生状态突变时，可消除或降低由于目标状态突变造成的滤波跟踪精度下降、滤波发散的问题；当目标运动建模不准确时，可消除或降低由于建模不准确带来的模型误差。仿真实例说明了算法的有效性和较强的实际应用指导意义。

对舰载电子战飞机的雷达散射截面（radar cross section, RCS）特性进行研究。分析作战剖面下雷达波对于机体的俯仰角，建立舰载电子战飞机A型号和B型号的三维CATIA模型，基于物理光学法和等效电磁流法，使用RCSPlus软件，数值模拟在UHF、X和S雷达波段下舰载电子战飞机的RCS特性，研究电子战条件下飞机被雷达发现概率，并对仿真结果进行数理统计分析。研究结果表明：对低空隐身飞机设计时，要降低俯仰角在-7.30°至14.78°之间飞机的RCS值，就可以降低距离26 km以外、高度8 km以下的所有雷达的探测距离；舰载电子战飞机RCS特性A型号与B型号相比，在X波段下，头向RCS减小了40.95%；舰载电子战飞机A型号在与无电子战时相比，被X波段雷达探测到距离缩短了63.24%。

在雷达识别系统中，确定目标的尺寸对于提高目标识别能力具有重要的意义。针对逆合成孔径雷达（inverse synthetic aperture radar, ISAR）成像的定标问题，考虑了等效转台和残余平动引入的相位误差，提出了一种ISAR目标有效转动速度估计的新方法。通过在距离多普勒图像中自适应提取若干目标特征点，对其建立时变自回归模型（time varying autoregressive, TVAR）。利用多项式拟合极点的多普勒历程，解算有效转动速度与残余相位误差系数。该方法不仅能可靠实现方位定标，残余的相位误差补偿可进一步提高图像的聚焦性能。仿真和实测数据实验验证了所提方法的有效性。

提出一种复杂场景极化合成孔径雷达（polarimetric synthetic aperture radar， PolSAR）图像机场跑道多级分类检测方法。首先利用先验信息进行h/q第一级分类，得到图像中各类训练样本模板；然后利用PolSAR图像极化相干矩阵的统计特性进行第二级分类；再根据跑道的弱回波特性，利用极化总功率检测器完成第三级分类，提取图像中疑似机场跑道区域;最后根据机场跑道的尺寸及结构特征进行判别，确定机场跑道区域。采用美国UAVSAR机载系统获取的多组实测数据对算法进行验证，并与现有的两种方法进行比较，结果表明，本文算法能有效地检测出跑道，并保持跑道结构完整、轮廓清晰且虚警率低。

针对短相干积累时间(coherent integration time, CIT)引起的多普勒分辨率低，无法从强大海杂波中检测出舰船目标的问题，提出了基于高阶奇异值分解(higher order singular value decomposition, HOSVD)的海杂波抑制算法。首先利用相邻单元内海杂波的相干性，将毗邻距离单元和方位单元的多脉冲接收数据应用三阶张量表示，然后采用HOSVD方法求解三阶张量的海杂波子空间和目标子空间的投影矩阵，最后利用投影矩阵将三阶张量映射到目标子空间以抑制海杂波。该方法与现有子空间类海杂波抑制方法相比，提高了信干噪比(signal to clutter plus noise ratio, SCNR)和峰值旁瓣电平比(peak sidelobe level ratio, PSLR)，解决了目标谱峰偏移问题。

由于被动雷达中广泛应用的测角方法应用于宽带信号测向时存在着各种问题，将互谱法应用于被动雷达宽带信号测向。针对互谱法测向中相位模糊与测角精度存在的矛盾，提出用两频率点的频率差和对应的互谱相位差值的关系来解相位模糊的频率相位差值法，突破了互谱法中阵元间距不大于信号最小波长一半的限制，有效地保证了测角精度。最后对相位差值进行修正，解决相位跳变问题，用两个阵元即可实现宽带信号测向。仿真表明了该算法的有效性。

将间歇采样转发处理和散射波干扰方法相结合，提出了一种针对逆合成孔径雷达(inverse synthetic aperture radar， ISAR)的虚假目标图像数目可调型欺骗干扰方法。推导并对比了雷达目标回波和散射波干扰信号在目标二维ISAR图像重构时的差异，分析了散射波干扰后虚假图像的旋转现象；结合解线频调处理，分析了间歇采样占空比、采样周期对干扰效果的影响，得到了虚假图像数目与成像场景大小、采样周期之间的约束关系，从而实现虚假目标图像数目可调。数字仿真和实测数据实验均证明了该方法的有效性。

通信网络是保证无人机在协同搜索时获取更多的战场信息，发挥协同作战优势的基础。主要研究多无人机完成通信中继任务过程中的搜索路径规划和通信性能优化问题。搜索路径规划的目的是确定未知地面移动人员具体方位并对其组网，以便无人机执行中继任务；而通信优化问题则是针对无人机中继过程中可能出现的通信中断、失真等问题，分析通信网络信息传输的路由选择，选取通信延时为性能指标，通过改变无人机的路径选择来提高通信网络的性能。仿真结果表明了本文实现通信中继和通信网性能提高的有效性。

针对复杂类型设备在线监测问题，提出了一个基于数据深度的设备状态评估一般模型。首先找到设备的最佳状态，通过理想点的对称变换，得到历史样本与现有样本的合集；然后利用数据深度的原理，计算当前样本与合集样本的相似度量，作为设备当前状态评价的结果。对于过程状态，即函数型数据，首先利用多元数据的方法计算出同一时刻的评价结果，然后利用沿时间轴积分的方法计算出平均结果。文中的实验结果验证了方法的有效性。

针对编队对地攻击火力分配的特点，围绕效费比最大化目标，以毁伤下界为约束，建立了基于模拟退火遗传算法的编队对地攻击火力分配模型。模型从两个阶段分别实现编队对地攻击的效用最大化和费用最小化。利用遗传算法出色的全局选优能力和模拟退火算法优秀的局部搜索能力，构建了模拟退火混合遗传算法，并将其用于编队对地攻击火力分配求解中。仿真结果表明，该方法能以较快的速度求得最优解，得出的最佳火力分配方案符合作战要求，验证了模型的合理性和算法的可行性。

在悬浮式深弹拦截鱼雷作战中，深弹布设是影响作战效能的关键因素。在分析深弹对鱼雷拦截概率及其影响因素的基础上，提出了深弹阵对预定拦截线有效覆盖率的概念；考量深弹的布设数量及阵形因素，建立了拦截概率的计算模型和深弹布设的优化决策模型；采用随机模拟和二项分布的正态逼近方法估算拦截概率，通过对可选方案的比较得到深弹布设的最优策略，并分析了模型的有效性。结果表明，该方法可为装备的指控自动化系统研发、战训法研讨提供参考。

针对双重决策信息下的群决策问题，提出了一类基于群体意见交互式修正的信息联动决策方法。建立双重语言信息的结构转化方法，提出了基于综合偏好矩阵的方案整体绩效测度方法；以专家判断矩阵和方案综合偏好矩阵的偏离度为控制变量，构建了辨别弱有效性专家的目标规划模型；通过将专家意见表征为多维空间向量，建立了弱有效性专家意见的修正方法及修正步长优化模型，进而提出了双重信息的决策方法。

多粒度方法是粗糙集理论中的一种新的数据处理模式。为了使多粒度方法适用于不完备信息系统，在相似关系的基础上，提出了基于集值信息系统的多粒度粗糙集模型，包括乐观和悲观两种不同的形式，不仅分析了两种模型的基本性质以及它们之间度量的关系，而且研究了决策规则获取的方法。最后将基于集值信息系统的多粒度粗糙集应用于信息系统安全审计风险判断，为信息系统安全审计的有效判断提供决策支持。

针对保证大包线稳定飞行的高超声速飞行器轨迹跟踪控制器设计问题，提出了一种多回路切换多胞自适应跟踪控制方案。基于运动模态在频率上存在显著的时标分离特性，将高超声速飞行器的状态分成内外回路进行设计，考虑到干扰及外回路对内回路的不确定影响，采用增益调度与自适应控制结合的方法设计了内外回路控制器。该方法解决了将该飞行器切换多胞系统作为整体设计时无法综合出保证全局稳定控制器的问题，并且降低了控制器设计的复杂性。仿真结果表明，闭环跟踪系统在工作包线内具有良好的动态响应品质与稳态跟踪性能，从而验证了控制方案的有效性。

由于四旋翼飞行器是直接由动力系统驱动控制的，因此动力系统模型的精确性至关重要。提出了一种新的方法，来建立精确的动力系统模型。综合电机〖CD*2〗螺旋桨、电调和电池模型，从整体上设计了基于电压补偿的动力系统控制模型；然后，搭建了实验平台，通过实验测试与数据处理，对系统进行了参数辨识。结果表明，该模型输出的实际拉力符合预期要求，说明基于电压补偿的动力系统模型，能够有效地提高控制的精确性。

针对网络化飞行器故障检测系统在多工作点间切换情况，考虑时延和丢包导致的滤波器切换时刻滞后于飞行器模型切换时刻问题，提出一种基于异步切换系统的故障检测算法。将网络环境下大包线内多工作点飞行器建模为异步切换系统，基于李亚普诺夫函数和平均驻留时间法，给出了具有异步切换形式的故障检测系统全局一致渐近稳定的充分条件，进一步利用线性矩阵不等式（linear matrix inequation， LMI）工具求取滤波器参数。数值仿真验证并分析了所提方法的有效性。

针对现有自主水下航行器（autonomous underwater vehicle, AUV）水下高精度定位技术的不足，基于水面全球定位系统智能浮标技术和移动长基线技术，提出一种基于多无人水面船（unmanned surface vehicle, USV）的水下定位方法。重点利用克拉美〖CD*2〗罗下界和费希尔信息矩阵理论建立了定位系统的定位性能评价函数，通过评价函数极大化方法，分析了三维空间定位系统中USV/USV以及USV/AUV之间的相对队形结构对定位性能的影响。此外，分析了最优队形结构条件下，定位性能相对于较小的距离值偏差以及角度值偏差的敏感性变化问题。最后，仿真实验结果证明了结论的有效性。

针对自主空中加油输油阶段无人机位置保持控制问题，将无人机分为飞机本体和油箱两部分，利用变质量系统理论建立了无人机非线性方程，解决了常规模型无法反映出无人机重量、重心变化的问题。控制律设计方面，通过将变化的油箱转化为外界干扰，提出了基于干扰观测器控制（disturbance observer based control, DOBC）的复合控制结构。复合控制器由位置保持控制器和干扰观测器组成，位置保持控制器采用带积分的线性二次型方法，干扰观测器由比例积分观测器和补偿单元构成，并证明了复合控制器的稳定性。仿真结果表明，将该控制器应用于某型高空无人机非线性模型，可有效减小输油过程带来的影响，实现了输油阶段的位置保持控制。

提出一种基于多Agent粒子群优化支持向量回归机（support vector regression， SVR）参数的优化算法，并利用该算法建立多步预测控制模型，对非线性系统进行预测控制。通过预测控制的机理推导出满足滚动优化目标函数的多步预测输出的控制律。将该模型与基于遗传算法优化的RBF神经网络预测控制器、基于粒子群优化的多步SVR模型预测控制器和基于遗传算法优化的多步SVR模型预测控制器进行比较分析，仿真结果表明该预测控制模型优于其他控制器，具有良好的预测性能，可有效的对非线性系统进行预测控制。

针对调制型捷联惯导系统（modulated strapdown inertial navigation system， MSINS），提出了惯性组件（inertial navigation unit， IMU）的在线标定路径设计原则。首先根据IMU输出误差模型建立了系统误差模型，而后利用该模型，分析了载体无加速运动且转台静止情况下的可观测性，分析结果表明该状态下有一半状态量不可观测；针对该现象，对系统模型进行了能观测性分解，通过分解结果观察无法估计的状态量，并且得到了分解后系统的可观测性矩阵，在此基础上，推导了满足该矩阵满秩的IMU运动原则，由此归纳出IMU在线标定路径设计原则；最后，利用仿真试验验证了该方法的正确性，半实物仿真试验验证了该方法的工程适用性。

为了提高联合网络编码调制在多址接入中继系统的上行链路衰落信道下的性能，提出了在中继节点处使用卷积码与16进制正交幅度调制改进集分割映射星座映射方式相匹配的联合编码调制方式，并在基站处设计了相应的迭代译码解调方案。通过衰落信道下系统误比特率的性能渐近限和外信息转移图的分析，证明了在衰落信道下，改进集分割映射在卷积码迭代译码方案下优于传统格雷映射方式。软件仿真结果也证明了在瑞利衰落信道下，改进集分割映射相对于传统格雷映射方法在误码率为10^-5时获得了4 dB的显著性能增益。

提出了一种基于关联规则的信道编码识别方法，解决了线性分组码的盲识别问题。在分析线性分组码中的信息位和监督位之间存在一一对应关系这一特性的基础上，利用关联规则寻找出隐藏在二进制序列中的对应关系，实现了分组码的盲识别。首先将按照一定规则排列的序列进行二分段划分，并依此构建相关事务项集，然后计算二分段项集中每项事务的支持度和置信度，在满足支持度条件下，通过遍历的方式寻找最大置信度和最少映射关系种类，达到正确识别编码的目的。由于采用了二分段划分的方法，因此极大地降低了关联规则搜索的复杂度，而且所提算法与现有识别方法相比对误码率要求不高。仿真实验验证了算法具有较高的鲁棒性和识别正确率，表明该算法具有一定的工程应用价值。

协作多点（coordinated multipoint, CoMP）传输的非对称定时同步特性会对其时分双工（time division duplex，TDD）模式带来新的信道互易性误差。研究了由非对称同步时偏造成的等效信道互易性误差，建立了定时同步互易性误差（timing synchronization reciprocity error, TSRE）的数学模型。基于该模型的概率分布，通过矩阵分解和子空间投影，推导出CoMP系统下行传输中用户速率损失上界。同时通过此上界表达式，分析了在不同CoMP系统参数设定条件下，此类互易性误差对下行预编码造成的性能损失。仿真结果对理论分析进行了验证。

提出一种能够匹配多媒体业务特性的独立窗口LT码（independent window LT， IW-LT）不等差错保护方案，采用无码率LT码对不同重要等级的数据分别进行独立选窗和编码。通过与或树分析法推导了IWLT码的渐近译码性能，并结合多目标进化算法联合优化编码度分布和选窗概率，以精确匹配预设的不等保护增益及译码开销，增加了不等差错保护方案的灵活性。仿真证明，IWLT码与现有的无码率码不等差错保护方案相比，能在精确匹配不等差错性能参数的前提下，获得更低的译码差错概率。

为了进一步提高图像配准的运算效率、匹配正确率及配准精度，提出了一种利用双树复小波变换和加速鲁棒特征（speeded up robust features, SURF）的图像配准算法。首先利用双树复小波变换将参考图像和待配准图像分解为低频部分和高频部分，选取其对应的低频部分作为SURF算法的输入图像，得到两者的粗匹配结果；然后通过随机抽样一致（random sample consensus, RANSAC）算法对粗匹配点对进行提纯，剔除误匹配点对，解决了SURF算法存在较多错误匹配点对的问题，同时计算出最佳匹配的变换模型参数；最后根据该变换模型参数对待配准图像进行几何变换，经双线性插值确定灰度，完成图像的配准。大量实验结果表明，与尺度不变特征变换（scale invariant feature transform, SIFT）算法和SURF算法相比，所提算法的运算速度更快，匹配正确率和配准精度更高，同时在抗噪声、抗旋转及抗亮度变化性能方面更加优越。

为提高传统均值漂移算法对低对比度图像的跟踪性能，提出一种融合图像微分特征信息的改进算法。根据图像8邻域微分值建立微分图像，利用微分特征建立目标模板和候选区域的微分直方图模型，并确定候选区中心位置的更新向量。将其与利用颜色特征信息确定的候选区中心位置的更新向量相融合，得到改进算法的更新向量。图像的微分信息包含了图像的细节信息以及像素的相对空间位置信息，提高了模型建立时信息的利用率，能够提高目标模型的建模精度。仿真实验结果表明，与传统均值漂移算法相比，改进算法在复杂的背景情况下具有更强的抗干扰性能，能够有效提高目标跟踪的稳定性。

大数据处理是物联网研究和应用上不可回避的难题之一，针对常用聚类方法在大数据处理上的不足，设计了一种划分聚类新方法。该方法采用了大数据集的抽样技术，对多次抽取的规模足够大的样本进行聚类以确定自然簇质心的初始位置，在此基础上采用抽样后剩余数据样本对质心的初始位置进行更新，以便校正偏离理想位置的初始质心。该划分聚类算法具有线性空间复杂度和时间复杂度。实验结果表明所提的新聚类算法不仅能得到比常用聚类算法更理想的结果，而且运行速度快，适合处理大规模数据的聚类任务。

提出一种新的曲线相似计算模型，用于在线签名身份认证。将在线签名轨迹数据看做平面曲线，从曲线相似性定义、相似变换及相似距离给出了曲线相似计算模型框架。依照参考签名曲线有效点数，对比较签名曲线进行重采样；签名曲线相似度量过程采用分段匹配方法，在每段比较曲线待匹配区间内，利用遗传算法搜索与参考曲线对应段的最优匹配，获得分段的相似距离，以此计算分段相似得分；将各段相似得分的平均值作为两条曲线的相似度量。选用SVC2004 Task1和SUSig Blind数据集对算法进行测试，等误率分别为10.92%和2.89%。