为解决高速滑翔飞行器难以实现高精度跟踪的问题，提出了一种针对临近空间高速跳跃滑翔式机动目标的跟踪算法，其核心是在正弦波(sine wave，SW)自相关模型的基础上，将有向图切换原理与交互式多模型算法结合，从而实现模型集的自适应以覆盖周期机动角速度的变化，并利用容积卡尔曼滤波方法进行滤波器的设计。通过仿真试验将SW单模型和SW交互式多模型进行比较，验证了有向图切换交互式多模型算法在跟踪临近空间高马赫数跳跃滑翔式机动目标时的优越性和模型集切换的有效性。

为了提高导弹对目标的杀伤性，实现导弹在有界的有限时间内对目标进行成功拦截，提出一种基于固定时间收敛的终端角约束滑模制导律。首先，建立了导弹拦截目标的平面制导系统模型，将目标的机动看作未知的有界扰动；其次，应用固定时间扰动观测器对制导系统的扰动进行观测；再次，基于固定时间收敛滑模控制和固定时间扰动观测器设计终端角约束制导律，证明了制导系统的固定时间稳定性，并给出了制导系统状态的收敛域；最后，通过大量的仿真，验证了所设计的制导律能在保证精确拦截目标的同时实现对目标的指定角度打击。

基于多智能体的协同制导通常以质点加速度作为控制输入，这种模型与通常在末制导段进行无动力飞行的战术导弹不相匹配。基于领弹从弹编队构架，首先建立了以舵偏角为输入的关于弹目二阶视线角的分布式非线性协同制导设计模型；其次，针对运动目标拦截场景，基于滑模控制和干扰观测器设计了带有视线角约束的领弹有限时间制导律；第三，针对从弹提出了一种分布式非连续协同制导律，给出了参数自适应律，并通过Lyapunov理论证明了系统稳定性。数学仿真结果表明本文设计的方法可以使从弹-目标视线角与领弹-目标视线角趋于一致，最终实现对运动目标的精确协同打击。

结合深度学习技术的发展，利用深度卷积网络模型，将特征提取和目标识别集成到一个模型中，使系统能够自动提取目标特征并给出类别决策。对于低信噪比图像通常需要先去噪，但是去噪能力的强弱和检测识别精度并不成正比，本文采用的去噪方法在改善图片质量的同时有效提高了识别准确率，避免了因细节丢失导致的精度降低。同时为了进一步提高对低信噪比图像的识别效果，还使用了基于卷积神经网络（convolutional neural networks, CNN）的超分辨网络，为获得更多特征信息提供条件。另外为解决非完备数据集的问题，针对MSTAR数据集的稀疏方位角进行了一些研究，可以在较少训练样本的情况下保持较高的识别率。

现代战争中具有十分重要的作用。简要介绍了精确制导武器、精确制导系统和精确制导技术的基本概念及作用，分析了精确寻的末制导系统与技术的进一步发展需求，梳理了满足未来精确寻的末制导系统需求的可能途径，并分析了实现未来精确寻的末制导系统所面临的挑战。

为了解决利用相关参数进行极化合成孔径雷达目标检测时无法很好地去除强地物杂波和建筑物等强反射物的问题，引入了Span来描述目标的后向散射总功率。首先提取极化特征参数，然后使用相关系数分类器来产生潜在目标，最后用Span来进行距离鉴别。实验结果表明，本文所用的方法可以有效排除上述干扰，实现了复杂地面车辆目标的检测任务。此外，通过全面对比相关系数在极化合成孔径雷达目标检测中的应用，发现相似性参数相比于其他极化SAR特征参数更有效。

为了解决无中心协同感知条件下的多目标信息处理问题，提出了一种新的用于协同感知的分布式聚类方法。首先，构造了新颖的一致性类中心计算数学模型，使得各协同感知设备可并行计算自身采集的数据，各邻近设备之间仅仅需要交换暂态类中心,有效保护数据隐私性；然后，在感知网络达到稳态时所有感知设备获得一致的类中心和聚类结果。实验结果证实，本文所提出的分布式聚类方法可有效利用各协同设备的存储、计算、通信能力，在不交换大量数据的前提下完成协同聚类任务。

提出了一种基于雷达导引头的多导弹多目标协同探测的信息融合方法。为了完成多目标协同探测与目标关联任务，基于联合概率数据互联（joint probabilistic data association， JPDA）算法，利用交互式多模型（interacting multiple model， IMM），给出了一种适用于高机动目标跟踪融合模型，建立了仿真系统。对不同弹间角度、弹目距离的飞行方法，进行了目标跟踪性能仿真分析。仿真结果显示，给出的协同探测目标关联信息融合方法有效提高了多目标跟踪的精度，可用于多导弹协同目标探测。

针对导弹拦截高速大机动目标，设计了具有视线角预设性能的滑模制导律。将视线角跟踪误差与性能约束函数相结合构建新的误差变量函数，保证了制导系统的视线角可以收敛到期望的角度，视线角收敛速度不小于给定的速度，且最大超调量和收敛精度满足预设的性能。该制导律设计的核心思想是将制导系统的性能约束问题转换为误差变量函数的有界性问题。此外，还针对制导系统干扰在已知和未知上界的情形设计了自适应制导律以保证系统的稳定性，并给出了理论证明。仿真结果表明所设计的制导律具有良好的性能。

针对强杂波背景环境下难以探测低慢小目标的问题，设计了一种目标探测与运动估计算法。所设计的算法结合二维快速傅里叶变换（2D fast Fourier transform，2D FFT）与时频分析对目标回波进行分析，再计算目标与强杂波背景环境的相关系数以探测静止目标，就可获得反映强杂波背景环境下的目标运动状态的时间-速度/距离图像。结合时频分析给出的速度信息和相关系数计算得到的当前目标距离信息，利用距离外推算法可以估计弱加速度目标在未来短时间内的距离信息。最后，通过实验验证了算法的可行性。

为了充分考虑舰船目标的多次散射及其与海面的耦合散射，首先采用高频混合方法研究海面与舰船目标的复合散射，即用物理光学方法近似仿真海面的电磁散射，用弹跳射线方法估算目标本身的电磁散射及其与海面的耦合电磁散射。然后，选取了不同结构的两种舰船模型进行仿真，计算了不同雷达参数下舰船模型及其与海面复合模型的电磁散射情况。仿真结果表明，该方法可估算目标复杂结构之间的耦合散射，与单纯的物理光学方法相比，仿真结果更可靠，可为后续基于机器学习进行舰船目标分类识别的研究提供大量可靠的训练数据。

为了适应复杂多变的未来战场环境，提高多导弹系统的突防能力和作战效能，提出了一种在二维平面内具有同时约束制导时间和攻击角度的协同制导方法。应用二阶滑模控制理论，同时利用反演法选取滑模面保证系统的渐近稳定性，设置期望攻击角度变化轨迹，实现期望攻击时间和攻击角度，推导得出具有多约束条件的协同制导律。分别就目标静止和运动两种状态对协同制导律进行仿真验证，结果表明，在一定的横侧向加速度限制范围内，该制导控制律可以完成具有时间和角度约束的协同制导任务。

使用高斯伪谱法，研究了天基再入飞行器最远横向滑翔轨迹优化问题，针对轴对称飞行器动力学模型，提出了气动力建模方法。通过高斯伪谱法建立非线性优化问题并给出解析雅可比矩阵求解方法，在多种路径约束条件下，以横向滑翔距离为性能指标进行轨迹优化仿真。仿真结果表明此方法可以有效地解决天基再入飞行器最远横向滑翔轨迹优化问题。

针对一种尾部采用发动机引流提供侧向直接力的敏捷导弹方案，面对转弯快速性约束、弹速约束、速度到位角约束、姿态到位角约束等约束条件，引入最佳轴控制原则、最快转弯速率原则以及导弹速度限制条件，设计了一种初始转弯规律。仿真结果表明该转弯规律实现了导弹速度到位和姿态到位，且能保证飞行过程中的弹速。〖JP〗

由于高马赫数变体飞行器飞行速度快、飞行高度范围变化大等特点，其动力学模型参数具有较强的不确定性，因此需要对高马赫数变体飞行器动力学模型中未知参数的在线辨识方法进行研究。在分析高马赫数变体飞行器特性的基础上选取纵向小扰动线性运动方程作为辨识的模型；采用递推最小二乘法对多输入多输出（multiple input multiple output，MIMO）系统线性运动模型里的线性子系统进行参数辨识。仿真结果表明，递推最小二乘法计算效率高、收敛速度快、辨识精度较高。

针对空空导弹在敏捷转弯过程中的大攻角飞行姿态控制问题，设计大扰动下混合Bangbang控制律适应具有侧向直接力装置的空空导弹。在混合Bangbang控制律的基础上，针对大攻角飞行状态，提出利用扩张状态观测器实时观测的方法来修正切换线，提高控制律鲁棒性。利用RungeKutta法预测状态量，解决侧向直接力装置时延导致的极限环问题，改善控制精度。对所设计控制律，给出了渐进稳定证明与条件分析。数字仿真结果表明，在推力拉偏、气动力拉偏以及时延拉偏情况下，所设计的控制律能够稳定控制导弹姿态完成敏捷转弯。〖JP〗

针对存在有界外部干扰的远程导弹，研究自适应反步姿态控制系统设计问题。首先，建立了导弹的姿控系统状态空间模型，考虑姿态奇异问题，将基于欧拉角的模型转化为基于四元数的刚体运动学模型，并构建了姿态误差动态方程。然后，为提高姿态控制系统的可靠性，针对存在的外部干扰，设计了自适应反步姿态控制律，通过对不确定项进行自适应估计和补偿来处理可能发生的干扰，并基于Lyapunov函数方法分析了算法的稳定性。最后，进行了数字仿真，结果表明，本文所提控制方法具有较好的鲁棒性和控制精度。

本文针对提高无卫星导航定位系统中惯导系统导航定位精度的问题，提出了基于飞行器三维组网测距信息的导航误差估计技术，利用飞行器间测距信息对惯导系统误差进行修正，能够显著提升三维组网中飞行器的导航定位精度。首先，分析了飞行器三维组网导航原理，设计了系统技术方案，并提出了一种导航效果评估方法。其次，详细研究了基于测距信息的三维组网导航误差估计算法，构建了误差估计模型。最后进行了仿真验证，结果表明：对一个由4个飞行器组成的组网，当测距误差为20 m时，经过10 min组网导航飞行，惯导位置误差可提高2倍以上；当组网中还包含一个高精度组合导航校正站时，经过10 min组网导航飞行，飞行器的惯导位置误差可提高一个量级，验证了本文所提基于飞行器三维组网测距信息的导航误差估计技术的有效性。

机载战术武器发射时，常采用动基座对准技术进行初始对准，机翼的挠曲变形是影响对准性能的重要因素。基于机翼的悬臂梁振动模型，将其简化为一个二阶随机过程模型，并将该随机过程模型扩充为滤波器状态量进行估计。对比传统高维滤波器，合理减少滤波状态量，简化了高维滤波器。仿真结果表明，该随机过程模型能够很好地补偿机翼动态变形对滤波器性能的影响，滤波器也可以对动态变形角进行很好的估计和跟踪，可以用来补偿机翼挠曲效应；在不影响对准精度的条件下，简化后的滤波器计算量小，比高维滤波器更适合应用于工程实现。