地面无人机动平台对发展高机动地面无人战斗系统具有重要的战略意义，是当前各国国防科技领域的研究热点。文中综述了军用地面无人机动平台的发展历程与最新进展，分别阐述和分析了其基本组成和发展特点，然后从环境感知、运动规划、跟踪控制等方面总结了军用地面无人机动平台发展中的关键技术，并对军用无人机动平台的研究方向和研究重点进行了展望。

智能汽车在提高行驶安全性和减少交通事故方面有很大的优势，已成为世界范围内的研究热点。综述了智能汽车横向控制的国内外发展历程与研究现状；介绍了车辆横向动力学和轮胎力学的研究历程和模型；阐述了智能汽车横向控制理论和方法以及自动转向执行机构的设计；给出智能汽车横向控制研究的重点和发展趋势。通过分析认为，系统非线性、不确定性和时变特性的智能汽车横向动力学建模和横向控制器设计，特别是高速时的横向控制，以及智能车辆感知决策系统与车辆本身系统的一体化设计，将是今后研究的重点。

针对红外成像制导末端目标图像充满导引头视场影响目标识别跟踪的问题，提出一种红外成像制导末端局部图像识别跟踪的方法。分析了红外成像制导原理；选取了高亮区比例、灰度标准偏差、长宽比、紧凑度和复杂度等5个特征量作为特征提取和目标识别的依据，提出适合导弹的目标快速识别算法；通过计算红外成像制导末端目标图像，在导引头焦平面上的投影面积的变化情况，分析了弹目距离与相对速度对目标图像变化情况的影响，研究了形心跟踪到局部图像跟踪的转换时机。综合考虑了可靠性和实时性要求，选取飞机机头作为局部图形跟踪的跟踪点；搭建红外成像制导仿真场景，对所提出的方法进行仿真分析。仿真结果表明：该方法能够有效地识别图像中的目标，减小红外成像导引头跟踪盲区，实现红外成像制导末端的平稳跟踪。

无人机云通过动态卸载任务到云端进行高效处理，能够极大地提高无人机的智能水平。由于设计理念、任务环境、突发事件等因素，导致卸载的任务对网络服务质量（QoS）需求不尽相同。从控制角度研究无人机云系统的网络传输QoS控制问题，提出并实现了一种基于BP神经网络的双闭环接入控制方法，在最大化能量利用率的同时，实现绝对QoS和相对QoS保证。硬件实验结果表明，该方法不仅能够在任务动态变化时提供相对QoS和绝对QoS保证，并且在网络高负载下具有更高的吞吐量和能量利用率，在网络低负载下具有更低的能耗。

研究某型无人机三维空间航迹跟踪问题，通过在理想航迹上选取一系列航迹点，将航迹跟踪问题转换为航迹点跟踪问题。建立了无人机的动力学模型，将无人机的速度坐标系对准航迹点所在的理想坐标系，使位置跟踪问题转化为姿态跟踪问题。推导了无人机的制导律，并利用滑模变结构控制理论和反步控制理论分别设计了姿态控制器和速度控制器，姿态控制器使飞行器的速度矢量方向对准航迹点所在的方向，然后利用速度控制器控制速度的大小使飞行器到达预定航迹点。对整个制导、控制系统进行了全系统仿真，仿真结果表明：所设计的控制器具有较高的跟踪精度，且具有较强的抗干扰能力。

研究了无人作战飞行器（UCAV）编队协同对地攻击轨迹规划问题。基于单机运动学/动力学方程、编队成员相对运动模型和威胁模型，结合平台初、末端约束条件，建立了编队协同对地攻击轨迹规划数学模型；提出了综合考虑单机威胁、任务时间、编队等效碰撞次数及执行指令时间误差的综合目标函数，形成最优控制方法的求解框架。为使编队整体轨迹优化，将编队任务轨迹分段。采用hp自适应伪谱法对构建的模型进行解算，得到编队攻击轨迹。数字仿真结果表明：规划的编队攻击轨迹满足约束要求，证明了所构建的编队攻击轨迹规划模型的有效性。

针对无人飞行器视觉导航系统的需求，提出一种基于直线稀疏光流场的微小型无人机姿态信息估计方法。研究了图像直线稀疏光流场的概念，并推导出该种稀疏光流场的计算方法；在直线稀疏光流场的基础上，建立了地平线投影模型，并提出一种基于直线稀疏光流场的飞行器俯仰角速度、滚转角速度和偏航角速度等姿态信息的估计方法；分别使用文中提出的直线稀疏光流场的计算方法和Horn算法对一组测试图像进行数值仿真，仿真结果显示在图像边缘附近，直线稀疏光流场的计算方法与经典的Horn算法具有相近的精度，但时间开销减小到后者的6%；使用无人机航拍图像序列对于基于直线稀疏光流场的飞行器姿态信息算法进行离线仿真，并对比同时搭载的角速度陀螺的测量结果，结果显示，使用文中所述的基于直线稀疏光流场的无人机姿态提取方法可以估计飞行器的俯仰、偏航、滚转三通道角速度信息，其最大绝对估计误差除滚转通道小于±10°/s外， 其余两通道均小于±5°/s，并对于误差产生的原因进行了进一步讨论。

针对常规联合火力打击任务规划方法很少涉及敌我对抗，导致评估环境发生变化的问题，提出一种基于敌我对抗进化的智能对抗进化算法。该算法以遗传算法为基础，将模拟生物竞争机制引入敌我双种群，互为评估条件实施对抗进化。依据敌我战场态势图构建观察-判断-决策-打击（OODA）超网络，计算OODA循环效率、确定敌我打击排序,通过多代对抗进化获得能够适应战场动态变化的任务规划最优个体。仿真结果表明：多代进化后的最优个体相比于标准优化结果，战场动态适应性更强，联合火力打击胜率更高，应对突发情况的响应机制更完善，能够有效地解决联合火力打击任务规划的评估优化问题。

无人驾驶履带车辆的轨迹跟踪面临着系统不确定性和外界干扰等难以克服的不利因素。针对这一问题，通过研究履带车辆的滑动转向特性，建立了基于瞬时转向中心的履带车辆运动学模型。同时，针对参考路径是离散路点序列的特点，提出了一种基于3次Bezier曲线的参考路径自适应拟合方法，在实现路径平滑基础上提供道路的曲率信息。考虑到模型不确定性和外界干扰对轨迹跟踪精度的影响，设计了基于模型预测控制的轨迹跟踪控制器，并引入反馈校正，系统地处理无人驾驶履带车辆建模误差、环境约束以及执行机构约束。实车试验结果表明，该方法可以有效地抑制系统不确性和外界干扰的影响，实现无人驾驶履带车辆高精度的轨迹跟踪控制。

以上单翼布局无人机为对象，建立软着陆气囊缓冲系统的简化解析模型，开展了气囊软着陆系统缓冲特性的研究。在此基础上，进一步确定气囊设计参数的可行取值域，选取气囊初始设计参数。之后，构建缓冲系统的动力学有限元模型，分析了气囊设计参数及着陆姿态对于缓冲效果的影响。研究结果表明，正常着陆工况下，解析模型得到的气囊设计参数对无人机质心过载峰值的影响规律与有限元分析结果基本一致，不过由于解析模型中引入了多个假设，两种方法得到的过载峰值大小存在差异。当着陆存在初始姿态角时，会加重无人机缓冲过程中的俯仰与滚转运动，易造成机体的损坏。为了避免二次硬冲击带来的局部意外损害，提出一种组合型气囊设计方案。仿真分析表明，应用组合型气囊可以在缓冲后段提供有效的软支撑作用，避免无人机发生二次硬冲击和反弹翻覆。

由于信道传输特性、信噪比低等因素的影响，非合作水声通信信号的调制识别极具挑战性。对信号功率谱、平方谱进行主分量分析，提取代表不同类型调制信号特有信息的主分量作为特征参数，从而降低特征参数维度、抑制噪声影响，并在此基础上设计一种基于人工神经网络的水声通信信号调制方式分类器。海上实录信号数据的识别实验结果表明了该方法的有效性。

对智能车辆路径跟踪问题中存在的控制延时问题进行研究。前轮转角表述为纯滞后和1阶惯性延时的串联结构模型，通过使用Matlab/Simulink建立转向控制延时模型，并对实车采集的转向控制数据进行分析，完成延时模型的参数辨识；基于V-REP和ROS搭建仿真测试平台，根据延时模型的辨识结果模拟转向响应特性，实现与实车转向特性等效的控制延时效果；基于Frenet坐标系和运动学、动力学模型构建不考虑控制延时和考虑控制延时的模型预测控制(MPC)路径跟踪控制器，使得控制器可以直接扩展到多车编队行驶场景；在V-REP仿真环境中设置以5 m/s、10 m/s、20 m/s车 速采集的变曲率参考路径，先针对无延时系统考察不考虑控制延时的MPC路径跟踪控制器，获得了平均跟踪误差低于0.22 m的控制效果，验证了不考虑控制延时的MPC控制器在处理无延时车辆系统路径跟踪问题的跟踪性能，再针对大延时车辆系统对比测试两种MPC控制器。试验结果表明：考虑控制延时的MPC控制器相比不考虑控制延时的MPC控制器取得了较大的效果提升，特别是在最大跟踪误差和航向误差指标上表现优异，平均跟踪误差降低了83.7%，最大跟踪误差降低了74.4%；对于高延时系统，低速工况下考虑延时的运动学MPC表现更好，而高速工况动力学MPC表现出了更加稳定的跟踪性能，20 m/s延时试验中仅考虑控制延时的动力学MPC控制器安全地跑完了全程。

针对由于各种信号干扰和传感器误差导致辐射源个体正确识别率较低的问题，提出一种 多传感器融合识别算法进行复杂电磁环境中的通信个体识别。该算法将Dempster-Shafer证据理论和特征提取结合起来，充分利用侦测的信号特征，减少了识别过程中的不确定信息。该融合识别算法提取侦测信号中的个体特征，使用基于决策向量的自适应证据融合方法将由个体特征转化而来的多个证据相融合，最后再根据判决准则得到最终的识别结果。分别对自适应融合方法和融合识别算法进行仿真分析，结果表明自适应证据融合方法可以综合考虑融合过程的计算效率和融合结果的合理性，在二者之间达到平衡。与现有的识别方法相比，多传感器融合识别算法可以提高复杂电磁环境中个体识别的稳定性和正确识别率。针对由于各种信号干扰和传感器误差导致辐射源个体正确识别率较低的问题，提出一种 多传感器融合识别算法进行复杂电磁环境中的通信个体识别。该算法将Dempster-Shafer证据理论和特征提取结合起来，充分利用侦测的信号特征，减少了识别过程中的不确定信息。该融合识别算法提取侦测信号中的个体特征，使用基于决策向量的自适应证据融合方法将由个体特征转化而来的多个证据相融合，最后再根据判决准则得到最终的识别结果。分别对自适应融合方法和融合识别算法进行仿真分析，结果表明自适应证据融合方法可以综合考虑融合过程的计算效率和融合结果的合理性，在二者之间达到平衡。与现有的识别方法相比，多传感器融合识别算法可以提高复杂电磁环境中个体识别的稳定性和正确识别率。

数码迷彩是一种新的迷彩伪装技术，具有较好的伪装效果。针对目前人工涂装效率较低的问题，通过解决装备三维正方形网格模型构建、三维数码迷彩图案模型生成、图案喷涂路径自动规划、喷枪位姿实时检测等问题，构建了数码迷彩自动涂装系统，实现了目标数码迷彩自动喷涂作业。试验结果表明：使用自动作业方式可有效提高数码迷彩喷涂效率，从而推动码迷彩技术进一步发展。

编队队形识别技术是反舰导弹武器系统目标识别领域中的一项重要研究内容，具有队形识别能力的反舰导弹可以有效增强对密集型舰艇编队当中重要目标的选择能力，进而直接提升导弹的命中概率和作战效能。基于Hough变换技术研究了一种舰艇编队队形识别算法，在无探测噪声影响时具有很好的识别率。当目标信息受污染较严重时，进一步采用了改进的K均值聚类算法对Hough变换后得到的积累矩阵局部峰值进行聚类处理，根据峰值聚类的结果准确提取出待识别队形的参数，从而有效抑制了探测噪声带来的不利影响。仿真结果表明，采用该算法可以正确识别出舰艇编队队形，在目标信息受污染较严重时也具有较好的识别效果，具有较好的鲁棒性。对该算法复杂度及目标指示误差对算法精度的影响进行了分析。

动作可靠性是机构设计中必须考虑的重要因素，也是衡量系统质量好坏的关键指标。为研究自动步枪抛壳机构的动作可靠性，确立了影响抛壳动作可靠性的主要影响参数，建立了一套自动步枪刚性抛壳可靠性分析与设计流程。构建了刚性抛壳动作可靠性简化虚拟样机模型，通过仿真表明抛壳挺位置、抛壳窗后挡板位置和抛壳速度是影响抛壳动作可靠性的主导因素；自动机速度足够大时，重力对抛壳动作可靠性的影响较小；给出了抛壳挺位置确定方法，确立了抛壳窗定位尺寸的取值方程，为自动步枪结构设计提供了参考和依据。还设计了一套可调节抛壳窗后挡板位置的装置并进行射击实验，实验结果与动作可靠性仿真结果一致，表明该方法有效性和适用性较好，具有一定的理论意义和工程应用价值。

BQ-01无人半潜水下机器人深度运动模型参数未知，无法为基于模型的控制策略提供控制参数，导致该系统不易快速达到预期的性能指标要求，为此提出一种多辨识模型动态滑模控制方法。该控制方法采用平均拟合偏差方法，减少了系统辨识过程中出现过多冗余辨识模型参数组，以切换的方式为动态滑模控制方法选取最佳模型参数；同时采用状态反馈方法实现滑模面抖动指数衰减，从而解决了系统深度运动调节问题。BQ-01系统湖泊试验结果表明，所提辨识方法能够为滑模控制策略提供最佳控制参数，且提高了系统运动控制品质。

在空域存在稀疏观测约束条件下，传统的水声目标方位DOA估计方法在水下无人航行器等小型平台的应用中往往精度低或者失效。针对这一问题，提出了一种基于空域压缩采样的水声目标DOA估计方法。该方法通过建立水下目标的空域稀疏模型，对水下目标在空域进行压缩采样，并利用联合稀疏重构实现水下目标的DOA估计。仿真实验表明：与传统方法相比，该方法在较少阵元、较小阵列间隔和较少快拍下估计精度相对提高；而在较低信噪比下估计成功率能够提高50%以上，均方误差也能降低到02°以下。

针对基于字典的信号调制类型识别方法中解析字典原子形态单一、无法与复杂辐射源信号最优匹配的问题，提出一种基于Fisher判别准则的字典学习方法。对辐射源信号进行时频分析，借鉴图像处理的方法提取信号时频特征列向量，在字典训练过程中加入信号调制类型信息，根据Fisher准则训练字典，使字典原子类间距离最大同时类内距离最小，以增强字典的识别性能；通过仿真分析Fisher判别字典的识别性能以及原子个数对字典性能的影响。研究结果表明：该方法相比于解析字典法和无监督字典法，具有更好的识别性能，在低信噪比时识别性能突出、抗噪声干扰性能好；综合考虑识别性能和计算量，当字典原子数取20时该方法性能最优。

螺纹连接是侵彻弹体与引信体连接的主要形式之一，针对现有动力学数值分析手段无法准确表征螺纹连接问题，提出利用薄层单元模拟螺纹连接的解决方案，并建立基于试验结果对薄层单元材料参数识别的方法。开展管螺纹模态试验研究，分析激励力幅值与螺纹松、紧连接状态对模态频率与频率响应曲线的影响，将薄层单元方法应用于管螺纹仿真计算中。结果表明：螺纹松连接状态相比紧连接状态受非线性因素的影响更大；激励力大小对螺纹松连接的测量结果影响更大；与节点固连建模方式进行比较，采用薄层单元仿真计算之后，模态频率最大误差从26.66%下降到1.35%.

针对具有非线性动力学特性的多无人机系统通信时滞在有界区间内变化和网络拓扑联合连通情况下的编队控制问题，提出一种基于一致性理论的分布式编队控制策略。利用Lyapunov-Krasovskii函数分析编队的稳定性，推导编队稳定的充分条件。该策略不强调时滞的导数特征，并且可将通信拓扑的高维矩阵求解问题转化为若干个连通部分的低维矩阵求解问题，因此适用性广、计算量小、实时性好。通过仿真验证了非线性快变时滞和随机跳变时滞情况下策略的有效性。结果表明，该方法可指导无人机编队快速聚集和收敛至任意对称或非对称目标队形和以目标速度保持飞行。

针对常模盲均衡算法(CMA)收敛速度慢、收敛后稳态误差大且存在盲相位的现象，提出了一种基于混合蛙跳算法的多模盲均衡算法(SFLA-MMA)。它结合了智能优化算法的基本思想，将个体自身的进化及个体间的社会行为等概念引入到盲均衡技术中。该算法将多模盲均衡算法(MMA)代价函数的倒数定义为混合蛙跳算法(SFLA)的适应度函数，将青蛙群体中青蛙个体的位置向量作为MMA的初始权向量；利用SFLA的全局信息共享机制和局部深度搜索能力，在全局范围内搜索青蛙群体的最优位置向量并作为MMA的初始优化权向量。之后，通过MMA进行迭代，得到MMA的最优权向量。利用高阶多模正交振幅调制（QAM）与正交相移键控（APSK）信号对该算法进行了仿真验证。仿真结果表明，与CMA、MMA和基于粒子群算法的多模盲均衡算法(PSO-MMA)相比，SFLA-MMA在均衡高阶多模信号时收敛速度极快、稳态误差最小、输出信号星座图最清晰。

为解决无人作战飞机（UCAV）鲁棒自主空战决策问题，提出基于统计学原理的鲁棒机动决策方法。为使空战态势变化具有一定的钝感性，建立UCAV数学模型，改进典型的机动动作库，设计空战态势参数的鲁棒隶属度函数。在鲁棒机动决策中引入统计学方法，针对UCAV对抗非机动目标和机动目标两种典型空战案例进行了数字仿真。仿真结果表明，基于统计学原理的鲁棒机动决策方法在引导UCAV向态势优势区域攻击占位方面具有一定的鲁棒性和寻优性。

针对装备体系贡献率评估关联因素复杂、评估难度大的问题,剖析装备体系贡献率概念和内涵，提出装备体系贡献率评估研究框架。以新型智能装甲作战系统体系贡献率评估为研究对象，从体系功能完备、体系结构优化、作战能力提升、体系技术进步等多视角构建了立体多层的评估指标体系。采用基于信度规则库的证据推理方法，开展新型智能装甲作战系统体系贡献率评估研究。结果表明：体系贡献率是装备系统地位作用的综合性表征，宜从多视角、多层次开展综合研究；基于信度规则库的证据推理方法是一种有效、科学、实用的装备体系贡献率评估方法。

为了研究导气与枪管浮动混合式自动机在高初速榴弹发射器上应用的可行性及通过调节导气装置结构参数匹配枪管组件与枪机框组件后坐能量达到降低武器系统后坐力的目的，基于气体动力学理论和热力学理论，推导考虑热量散失及枪管浮动作用的内弹道和导气装置气流问题的基本方程组。利用该计算模型对高初速榴弹发射器发射动力学进行仿真，得出武器系统自动机运动特性曲线及后坐力随时间变化的曲线。将仿真结果与实验结果进行对比，验证模型的正确性。探讨导气装置导气孔直径、导气孔开孔位置、导气室初始容积结构参数对导气室气体压力变化的影响规律，并分析其对自动机速度曲线及后坐力的影响。在完成自动机自动循环的前提下，采用导气与枪管浮动混合式自动机可将武器的最大后坐力控制在1 100 N内，实现武器低后坐发射。

鱼雷武器系统的主动电磁引信回波信号中蕴含着雷目交会过程重要特征信息。针对回波信号能量比较法受到直达场耦合成分和噪声影响的问题，提出了基于数字信号处理技术的目标特征提取算法。对接收天线的回波信号进行全相位二次补偿处理；采用短时傅里叶变换对目标回波信号进行包络解调；再利用改进的三次多项式最小二乘拟合方法，以抑制数据波动影响并提高计算效率；提出一种基于钟型脉冲的参数识别算法对回波包络极大值点进行估计。仿真和试验数据验证表明所提出方法具有一定的工程实用性。

合理的装甲车辆智能化与信息化设计对于降低乘员脑力负荷水平、提高乘员综合作战效能具有重要意义。为探讨智能化设计与信息加工通道复杂度对装甲车乘员脑力负荷的影响，基于某新型装甲车仿真平台，面向装甲车指挥员典型作业任务，选择20名被试人员开展了乘员脑力负荷影响因素综合实验。实验结果显示：高智能化任务相较于低智能化任务具有更低的美国国家航空航天局任务负荷指数量表得分、alpha波段的绝对功率、任务误操作率以及更高的平均扫视峰值速度；视听双通道任务相较于视觉单通道任务具有更高的美国国家航空航天局任务负荷指数量表得分、theta波段的绝对功率和平均瞳孔直径。研究结果表明：高智能化设计条件下乘员的脑力负荷显著低于低智能化设计条件，人机系统的自动化操作与智能人机交互模式可有效降低高信息需求下乘员的工作负荷；视听双通道加工条件下乘员的脑力负荷显著高于视觉单通道加工条件，但使用视听双通道信息加工模式在多任务需求下有利于维持乘员作业绩效；不同生理测量指标对于脑力负荷影响因素具有差异化的敏感性和诊断性。

针对机械式自动变速器(AMT)重型军用轮式车辆坡道起步的问题,提出了车辆坡道起步控制策略。通过对试验车辆坡道起步过程进行动力学分析,结合发动机转速特性曲线,提出了基于油门开度、发动机转速和发动机转速下降率来估算离合器传递转矩的思想,并确定了驻车制动释放的条件。在试验车辆AMT 系统硬件条件的基础上,设计了离合器的控制策略并编写了控制软件。分别在不同坡道上进行了多次试验,均取得了理想的效果。试验结果表明:研究过程中所提出的理论和方法正确,可实施性强,能够很好地满足AMT 重型军用轮式车辆在不同坡道上的起步要求。

针对微型无人直升机惯性参数不确定并受外部扰动的情况，提出了一种新的自适应路径跟踪控制方法。该控制方法采用了双回路结构，外回路结合无人直升机的特点，设计了基于制导律的路径跟踪控制器，通过控制无人直升机升力和姿态完成对期望路径和期望速度的跟踪；内回路设计了基于L₁自适应算法的姿态控制器，经自适应律对惯性参数以及外部扰动进行实施估计和补偿，通过控制无人直升机的力矩达到跟踪期望姿态的目的。双回路控制器能够避免设计欠驱动系统带来的问题和困难，并由时标分离原理，能够证明有惯性参数不确定性和扰动情况下的系统跟踪误差一致有界。最后，对所设计的控制方法进行了数值仿真与飞行实验，验证了控制算法的可行性和性能。

采用弹性轮胎理论，建立了前三点式无人机地面运动的动力学模型。该模型考虑地面运动过程中无人机所要承受的来自地面、空气以及自身的作用力，描述了无人机的地面运动过程。采用某一型号无人机的参数进行仿真，在仿真结果中提取无人机地面运动过程中前轮侧向力、主轮侧向合力和左、右主轮地面支持力4个关键数据，通过对这些数据进行分析，提出无人机地面运动动力学模型的约束条件，并得到了无人机地面运动的可行域。

为了提高多架异构无人机在未知环境下协同执行搜索打击任务时的效能，提出了一种未知环境下的异构多无人机协同搜索打击中的联盟组建方法，研究了实时性较高且适应于未知环境下的任务分配机制。以最小化目标打击时间和最小化联盟规模为优化指标，以满足同时打击和资源需求为约束条件，建立了联盟组建模型；为了提高联盟组建的实时性，提出了一种分阶次优联盟快速组建算法(MSOCFA)。算法复杂度分析说明了该算法是一个多项式时间算法，并且通过与粒子群优化算法进行仿真对比，验证了该算法具有较低的计算复杂度，满足实时性要求。为了使得多架无人机能自主协同完成搜索打击任务，设计了基于有限状态机(FSM)的多无人机分布式自主协同控制策略。仿真验证了未知环境下的异构多无人机协同搜索打击中的联盟组建方法的合理性和可行性。使用蒙特卡洛法验证了无人机数量和目标数量对联盟组建的影响，即无人机数量越多，目标数量越少，其平均任务完成时间越短。 为了提高多架异构无人机在未知环境下协同执行搜索打击任务时的效能，提出了一种未知环境下的异构多无人机协同搜索打击中的联盟组建方法，研究了实时性较高且适应于未知环境下的任务分配机制。以最小化目标打击时间和最小化联盟规模为优化指标，以满足同时打击和资源需求为约束条件，建立了联盟组建模型；为了提高联盟组建的实时性，提出了一种分阶次优联盟快速组建算法(MSOCFA)。算法复杂度分析说明了该算法是一个多项式时间算法，并且通过与粒子群优化算法进行仿真对比，验证了该算法具有较低的计算复杂度，满足实时性要求。为了使得多架无人机能自主协同完成搜索打击任务，设计了基于有限状态机(FSM)的多无人机分布式自主协同控制策略。仿真验证了未知环境下的异构多无人机协同搜索打击中的联盟组建方法的合理性和可行性。使用蒙特卡洛法验证了无人机数量和目标数量对联盟组建的影响，即无人机数量越多，目标数量越少，其平均任务完成时间越短。

根据无人水下航行器（UUV）操纵控制过程的特点，设计了一种基于遗传算法的UUV深度自抗扰控制器（ADRC）。针对ADRC控制器控制参数较多的问题，将其参数设计转化为一种辨识问题。借助遗传算法，对UUV深度控制系统中的ADRC控制参数进行了辨识，并对其在无外界干扰和近水面航行受波浪力干扰两种情况下的深度控制进行了仿真。数值仿真结果表明，ADRC控制可以获得较好的深度保持性能，并且具有较强的抗干扰能力。与PID控制相比，ADRC控制的操舵幅度和操舵频率有了明显降低，其控制品质有了明显提高。

以有人驾驶4×4轻型战术轮式车辆为基础，开展无人驾驶电控制动技术研究。针对原车气压制动的结构和特点，设计一种电控气压制动系统，实现该车无人驾驶模式电控制动功能的同时，保留人工驾驶模式人工制动功能，且两种模式能够灵活切换。通过实车试验辨识电磁阀控制特性、不同路面车辆滚动阻力系数、电控制动车辆减速度与车速及控制输入的关系，并与无人车辆其他模块联调，为后续无人车辆控制策略的制定提供试验依据和理论支撑。试验结果表明：所开发的电控气压制动系统能够快速、精确地响应制动请求，人工行车制动与电控行车制动切换灵活、过渡平稳，可广泛应用于其他使用气压制动系统的商用车辆，以实现无人驾驶或辅助驾驶功能。

为拦截机动目标并克服导弹自动驾驶仪动态特性对制导性能的不利影响，提出一种考虑自动驾驶仪动态特性的H_∞鲁棒导引律。将综合制导与自动驾驶仪2阶动态特性的3阶线性时变状态方程表示为多面体线性参变系统，应用线性矩阵不等式（LMI）方法设计了具有参数依赖增益的线性状态反馈形式的新型H_∞鲁棒导引律，参数依赖增益中的系数是通过求解以LMI为约束的凸优化问题得到的。仿真结果表明：尽管不需要目标加速度的任何信息，新型H_∞导引律依然具有较强的鲁棒性，且具有较高的制导精度。

当前关于包围编队的研究没有考虑一定条件下跟随者之间可能出现的碰撞问题。基于图论、矩阵分析、非线性分析，研究带有避碰机制的2阶非线性多智能体系统包围编队问题，分别设计了带有避碰机制的静态和自适应包围编队协议，并结合李雅普诺夫分析方法得到包围协议稳定的充分条件。通过仿真实验验证包围编队协议的有效性。研究结果表明：协议可使跟随者的运动轨迹最终趋向以所有领导者运动轨迹张成凸包的有限半径范围内，同时所有跟随者之间距离均始终大于安全距离。当前关于包围编队的研究没有考虑一定条件下跟随者之间可能出现的碰撞问题。基于图论、矩阵分析、非线性分析，研究带有避碰机制的2阶非线性多智能体系统包围编队问题，分别设计了带有避碰机制的静态和自适应包围编队协议，并结合李雅普诺夫分析方法得到包围协议稳定的充分条件。通过仿真实验验证包围编队协议的有效性。研究结果表明：协议可使跟随者的运动轨迹最终趋向以所有领导者运动轨迹张成凸包的有限半径范围内，同时所有跟随者之间距离均始终大于安全距离。

针对无人水下作战平台(UUV)低速状态受扰动后带来的稳定控制困难问题,提出了一 套行之有效的最优控制策略。通过建立UUV 纵平面运动数学模型,并对模型进行线性化处理,得 到了水平舵和浮力补偿双输入系统状态方程,进而设计了一种基于浮力补偿的线性二次型最优控 制方案。通过仿真实例,与经典控制方案进行了比较,结果表明,最优控制方案调节时间可以缩短 一半,能更快、更有效地实现扰动后的系统状态稳定,从而验证了该方案的可行性和优越性,为无人 水下作战平台低速状态载荷投放稳定控制提供了理论参数依据。

多无人水面艇（USV）协同导航定位技术是解决复杂作业环境下导航问题的重要途径。针对单主艇的主从式多USV的协同导航定位问题，建立了协同定位的状态空间模型，然后将非线性模型绕滤波值展开，得到非线性系统的线性化模型；利用扩展卡尔曼滤波算法进行信息融合；针对双艇间的距离、角度与协同定位精度的关系展开研究，对协同导航滤波算法使用李代数法进行了可观测性分析。研究表明，控制相邻两时刻主从艇之间距离和角度变化量是提高协同定位精度的有效措施。通过仿真和实验验证，为下一步深入研究和路径规划奠定了基础。

针对滚动轴承的退化状态识别问题，融合数学形态学与模糊聚类理论，提出一种基于数学形态分形维数与模糊C均值聚类的退化状态识别方法。以数学形态分形维数作为滚动轴承的性能退化特征，从分形角度定量描述其复杂度与不规则度。鉴于不同退化状态边界的模糊性，将模糊C均值聚类方法应用于对退化状态的模糊聚类中，根据最大隶属度原则识别轴承性能退化状态。依托杭州轴承试验研究中心进行滚动轴承疲劳寿命强化试验，采集了滚动轴承从完好到失效的整套全寿命数据，将该方法应用于滚动轴承全寿命周期振动信号中，总体状态识别成功率达到96%. 研究结果表明：该方法计算代价小、效率高，能够有效地识别出滚动轴承的性能退化状态。

针对某高射速自动机在样机实弹射击时出现的周期性停射故障，应用热膨胀经典理论和有限元计算方法，对高射速自动机进行了热-结构耦合分析。结果表明：将结构尺寸作适当的调整，不仅能满足现阶段射速的要求，而且有进一步提高射速的空间。结构设计方案改进后的验证样机，经多轮实弹试验测试，没有出现周期性停射现象，故障得到解决。将热-结构耦合方法应用于工程实践，以期在解决类似故障和结构设计的分析方法上有所借鉴。

以自动变速器用比例电磁阀为研究对象，研究了比例电磁阀关键参数的设计及其优化方法。在结构分析的基础上，分析了其工作原理，将比例电磁阀分为电磁、机械和流体三部分。建立了比例电磁阀阀芯动力学方程，分析了影响电磁阀动态响应时间及油压动态输出的因素。对比例电磁阀的电磁铁部分进行了优化设计，确定了电磁力和输入电流之间的关系后；采用遗传算法的优化方式，以比例电磁阀阀芯质量、弹簧刚度、弹簧的预压缩量和阻尼系数为优化设计参数，比例电磁阀油压输出的响应时间及超调量为优化目标，对比例电磁阀进行优化设计与分析；设计中通过改变遗传算法的种群范围、遗传代数、交叉率及变异率，得到了多种比例电磁阀的结构方案，并进行了部分试验验证。研究结果表明：通过优化方法可以得出比例电磁阀的优化设计参数，优化后的比例电阀输出油压动态响应时间提高了12.5%，油压超调降低了50%，能够满足自动变速器电液换挡控制系统综合要求。