在目标波达方向(DOA)估计中，更大的阵列孔径往往能够获得更高估计分辨率和估计精度。然而，在色噪声背景或相干目标情况下，子空间类DOA估计算法性能急剧下降。针对这个问题，采用2个分置且相互垂直的均匀线性矢量阵列，通过阵列之间的协方差矩阵前向/在目标波达方向(DOA)估计中，更大的阵列孔径往往能够获得更高估计分辨率和估计精度。然而，在色噪声背景或相干目标情况下，子空间类DOA估计算法性能急剧下降。针对这个问题，采用2个分置且相互垂直的均匀线性矢量阵列，通过阵列之间的协方差矩阵前向/后向平滑进行解相干预处理，并消除有色噪声的干扰；然后利用传播因子方法(PM)得到目标的方位角和仰角估计，无需奇异值分解和角度搜索；算法同时结合去模糊处理使得当阵元间隔大于半波长并在一定范围内增加时，其估计性能得到显著改善，且无需参考估计值的计算，节省了运算量。最后论文给出了仿真，验证了算法的有效性。

为提高三维空间目标的测距精度，提出利用圆柱阵的近似时延测距算法。首先根据圆柱阵中部分阵元具有不同时延表达式的特点，推导出空间目标的测距公式；然后在测向结果的基础上，仿真分析该算法的测距性能；最后利用外场实验对算法的性能进行验证。仿真及实验结果表明：利用圆柱阵的近似时延测距算法对距离估计的相对误差随信噪比增大快速下降，在较高信噪比条件下，相对误差为6.4%.

针对传统的常数模盲均衡算法(CMA)收敛速度慢、稳态误差大和局部收敛的缺点，提出了一针对传统的常数模盲均衡算法(CMA)收敛速度慢、稳态误差大和局部收敛的缺点，提出了一种基于遗传优化的正交小波分数间隔盲均衡算法(WT-FSE-GA). 该算法通过对分数间隔均衡器的输入信号进行正交小波变换，以降低信号的自相关性，并利用遗传算法全局随机搜索的特性，对均衡器权向量进行优化，以降低CMA陷入局部收敛的可能性。与分数间隔盲均衡算法(FSE-CMA)、正交小波变换分数间隔盲均衡算法(WT-FSE)相比，该算法收敛速度更快、稳态误差更小。水声信道的仿真结果，验证了该算法的有效性。

海试验证了低频连续谱声场确实存在稳定可观察的干涉结构，结合波导不变量的概念推导了海试验证了低频连续谱声场确实存在稳定可观察的干涉结构，结合波导不变量的概念推导了低频连续谱干涉条纹方程，干涉条纹为一族类双曲线。采用Hough变换对LOFAR图和瀑布图进行了图像处理，实现了目标航向角φ、波导不变量β、r₀/v（r₀为目标最近通过距离，v为目标航行速度）等参数的估计；进而，基于双阵元模型，理论推导了4种被动测距算法。仿真研究表明：在航向角小于10°时，须采用算法1；航向角大于10°时，应采用后3种测距算法，并且测距精度基本随航向角增大而增高，相对测距误差均小于10%.

针对常规波束运用到实际传感器阵列时旁瓣较高的这一缺点，提出了基于模态分解的圆环针对常规波束运用到实际传感器阵列时旁瓣较高的这一缺点，提出了基于模态分解的圆环形传感器阵列的波束设计方法。其利用正交级数将期望波束展开，运用优化方法得到正交级数系数，再根据物理机理得到阵元权值，进而合成方向性。计算机仿真结果表明：使用该方法设计的波束与最近流行的二阶锥规划优化方法相比，在相同主瓣宽度的基础上获得了更低的旁瓣级和在相同旁瓣级的基础上获得了更窄的主瓣宽度。通过水库实验数据结果充分说明了该方法的可行性和有效性。

为了解决低旁瓣和、差波束方向图合成问题，提出了一种低旁瓣和、差波束方向图合成的新为了解决低旁瓣和、差波束方向图合成问题，提出了一种低旁瓣和、差波束方向图合成的新方法。在相位锥化加权情况下，利用阵列因子与阵元激励之间存在的傅里叶变换对关系，根据给定的阵列因子应用循环迭代方式获取阵元激励系数，最终使其达到初始旁瓣要求。该方法解决了传统低旁瓣和、差波束方向图合成方法中存在的搜索次数多、计算量大、鲁棒性差的缺点；另外该方法可以有效解决阵元缺损情况下，均匀线列阵的低旁瓣和、差波束方向图合成问题。算法仿真验证了该方法的有效性。

洋流估计问题是多自主水下航行器(AUV)协同导航方法中的难点之一。针对未知洋流情况，给出了1种基于单洋流估计问题是多自主水下航行器(AUV)协同导航方法中的难点之一。针对未知洋流情况，给出了1种基于单领航者的多AUV协同导航方法。通过设计主、从AUV间的机动轨迹，将从AUV的初始定位以及洋流干扰、测速误差的初始估计问题转化为非线性极小平方优化模型求解，提高了初始化精度；并进一步将洋流干扰等作为状态变量参与协同导航过程中的滤波，得到了对从AUV定位和洋流干扰的实时估计。仿真实例表明，该算法实现了对未知洋流的在线估计，具有良好的收敛性和定位精度。

匹配场反演(MFI)方法是快速获取海底参数的一种有效途径。常规方法采用垂直阵(VLA)可以实现海底声学参数的反演，但是其机动性较差，无法实现大面积海域海底声学参数的快速获取，而且随着声源与VLA之间距离的增大，水平变化环境将严重影响VLA的反演效果。拖线阵的优势在于能够快速机动，声源与接收阵可以同时拖动，保持较近的相对距离，从而减弱甚至忽略水平变化性对反演性能的影响。研究了利用拖线阵在水平变化环境下对海底参数进行反演的方法。反演采用低频宽带声源信号和线性匹配场处理器，并引入贝叶斯理论与蒙特卡罗方法对参数的后验概率密度（PPD）进行分析。研究结果表明：在水平变化环境下，拖线阵同样能实现海底声学参数的准确反演，并且随着声源频率数量的增多、拖线阵长度的增加，MFI结果收敛更好、可信度更高。通过计算声场传播损失并与真实海洋环境声场比较发现，反演得到的海底参数用于声场预报时，误差较小，验证了反演方法的正确性。

提出一种用于水声通信中的基于复数系数有限冲激响应（FIR）滤波器的宽带恒定束宽波束形成结构。其中，各阵元接收信号首先通过时间延迟线补偿整数倍采样间隔时延，接着通过频带搬移得到接收信号的复包络，最后采用复数系数FIR滤波器实现对不同频率信号复包络的加权，复数系数FIR滤波器的系数由最优化方法设计得到。仿真结果表明: 采用基于复数系数FIR滤波器的宽带恒定束宽波束形成结构，在通信带宽与载波频率的比值约为0.85时，设计得到的宽带波束与期望值间的最大误差小于0.3 dB.

针对常规逆波束形成(IBF)算法存在旁瓣较高和分辨力无法突破瑞利限等固有缺陷，提出了一种基于自回归(AR)模型的改进的IBF求解方法。该方法通过对阵元域数据的AR建模，将参数模型引入到IBF积分方程的求解中，可以更充分的将各阵元接收信号的信息利用到声场的空间谱估计中，从而大大提高常规的傅里叶类IBF算法的分辨性能；并通过对互谱矩阵空间分布的滑动平均处理，改善了旁瓣起伏，有利于实现对弱目标信号的检测与估计；该方法无需对信源数进行预估，在低信噪比下亦有稳健的性能。大量计算机仿真实验从不同角度对本文方法的性能进行了考证，湖试数据的处理结果进一步证实了本文算法的可行性和优越性。

以舰船尾流为水下武器平台的探测对象，研究尾流气泡数密度（BND）分布。采用改进后的雷诺平均Navier-Stokes流动模型和气泡输运理论，建立数值计算模型对尾流BND分布进行计算，并用实测数据验证计算模型。计算结果表明：在纵向上随着离船距离的增大，尾流宽度成小角度扩散；而尾流的深度增幅较大，船尾后方3 000 m处的尾流深度约增加1倍。尾流中BND总量随着离船距离的增大而递减，在近尾流处衰减速度很快，远尾流处衰减比较缓慢，船尾螺旋桨后方涡流区的BND总量远高于其他位置。半径在10~200 μm之间的尾流气泡存活时间最长。

反辐射武器作战效能评估是反辐射武器研制、引进、装备过程中必要的步骤。随着反辐射武器研制的加速发展，反辐射武器的效能评估已经由单纯的精度指标考核向综合对抗能力转变。与此对应，如何综合评估复杂对抗环境下的反辐射武器作战效能成为相关研究重点。针对目前反辐射武器靶场试验的现状，提出了一种基于非线性指标聚合的反辐射武器作战效能评估模型，并给出了相应的指标体系模型、指标聚合方法、指标评分方法、指标权重确定方法。最后进行了仿真举例，结果验证了该方法的有效性和可行性。

为了对小子样条件下武器装备维修性试验指标作出合理的验证，并且节约试验成本，本文在分析常用维修性评定方法不足的基础上，针对武器装备小子样维修性试验的特点，从工程角度出发，利用Bayes理论和验前信息，提出了利用序贯验后加权检验（SPOT）方法以及截尾SPOT方法对维修性指标进行验证评定。最后结合某型鱼雷发射装置的维修性试验与评定问题，说明该方法的有效性和可行性。

对于冷贮备系统的可靠性建模与评估，现有计算公式只考虑了监测装置监测故障状态的任务对于冷贮备系统的可靠性建模与评估，现有计算公式只考虑了监测装置监测故障状态的任务可靠性，而假设其对正常状态的监测任务完全可靠，这将给冷贮备系统可靠性评估带来误差。为了完善冷贮备系统可靠性评估理论，提高评估精度，在分析现有计算公式局限性的基础上，将监测装置和转换装置作为2个独立部件考虑，并按转换装置类型将冷贮备系统分为Ⅰ、Ⅱ2类，采用事件树方法和全概率法，建立了考虑监测装置2类失效时冷贮备系统可靠度的计算公式。本文给出的计算公式较现有计算公式更具一般性，在上述假设条件下可退化到现有计算公式。2个算例证明了本文给出的计算公式能更准确地反映冷贮备系统的可靠性。

以微小型无人直升机为背景，提出了一种基于多传感器融合的地磁导航算法。在分析捷联磁力计输出模型的基础上，提出用基于递推最小二乘的椭球校正法校正捷联磁力计的零位偏差和比例系数误差，取得了比椭圆校正法更好的效果；然后将磁力计和陀螺仪输出进行互补滤波融合以提高航向测量的动态性能并抑制高频磁场干扰；最后对估计地磁场进行倾角补偿获得航向角估计。实验结果表明：利用该算法得到的航向角静态估计误差小于1.5°，在无人直升机的自主悬停、航线飞行和自主降落飞行模态中能很好地实现航向角控制与横纵向速度分解。该地磁导航算法完全可以满足微小型无人直升机自主飞行的要求。

研究了环境因素对产品可靠性的影响，提出了一种利用变环境试验数据的可靠性灵敏度分析方法。首先针对产品寿命服从位置-刻度模型的情形，利用径向基函数法来度量不同环境因素及其交互作用对可靠性的影响，建立了关于环境因素的位置参数模型。接着利用Poisson分布来描述似然函数中的示性变量，利用广义线性模型给出了可靠性模型参数的极大似然估计。进而给出了关于环境因素的可靠性灵敏度，用于度量可靠性对环境因素的灵敏性。结合实例表明该方法综合利用了不同环境条件下的试验数据，可用于分析产品可靠性随环境因素的动态变化特征。

分析了裂纹缺陷对加筋板极限强度的影响，给出了加筋板单元的可靠性计算和敏度分分析了裂纹缺陷对加筋板极限强度的影响，给出了加筋板单元的可靠性计算和敏度分析的表达式。对含有裂纹的加筋板单元组成的结构系统进行了可靠性分析，给出结构系统总体可靠性指标的计算方法及系统可靠性指标的敏度表达式；推出了含裂纹板元失效后对残余结构影响的反向节点力计算公式，保证了计算精度和可靠性分析的合理性；最后通过船舶结构的一个舱段，对比开展了含有裂纹缺陷与不含裂纹缺陷的结构系统的可靠性分析。本文方法可为结构系统的安全设计和维修提供参考。

结构可靠性的估计问题是机械可靠性的主要问题之一。强度和应力均为正态变量的结构模式是一种较常见的模式。研究这一模式结构可靠性的区间估计问题。提出了用正态分布变差系数的区间估计结果来处理此模式结构可靠性的区间估计的新方法，给出了正态强度和正态应力的分布参数均未知时，结构可靠性的具有简单表达式的经典精确置信下限，它是此模式结构可靠性的区间估计研究问题上取得的一项重要进展。

时间反转被动定位技术是一种可以在无需目标合作的条件下，实现被动相干源能量时空自适应聚焦，确定浅海被动目标位置的信号处理技术。提出了垂直阵时反被动定位（APTRM）技术的具体实现方法，为提高算法的处理增益、定位精度和定位稳健性，对算法进行了改进。进行了水池实验和海试，试验结果验证了所提算法的正确性和实用性。研究结果表明：有各向同性干扰时，利用各阵元互相关综合的实现方法具有更强的噪声抑制能力；存在环境失配时，改进算法可有效减少聚焦伪峰，明显确定目标的真实位置，具有较高的稳健性和抗环境干扰能力。

为解决单枚被动定向(DIFAR)浮标目标定位的问题，提出一种新的DIFAR浮标目标定位方法。该方法针对下一代新型高性能浮标处理平台，在使用目标方位数据同时，充分利用目标的多普勒信息，实现了单枚DIFAR浮标对目标的发现、定位、追踪。在计算目标参数时，新算法利用多次测量数据，以最小二乘原理，进一步提高了目标参数的计算精度。仿真结果表明了新算法的正确性。整个算法简单、稳定，易于工程实现，克服了传统算法至少需要2枚DIFAR浮标参与才能完成目标定位的缺点。

为了解决采用悬挂探头磁场测量法进行舰船磁场测量时磁探头受到海流作用产生的位置偏移对测量精度产生较大影响的难题，并考虑对磁探头的外形及结构进行优化设计问题，提出了一种海流作用下磁探头的偏移量计算及其外形结构优化设计方法。首先建立了悬挂探头磁场测量法的等效数学模型；然后根据流体力学方法计算出电缆以及不同外形的磁探头在海流中所受的总阻力；进而采用有限单元分割法求出各种外形的磁探头在海流中的位置偏移；分析了磁探头的偏移量随质量的变化规律，从而可以确定最优的磁探头形状与合适的探头结构。该方法可用于指导舰船消磁勤务中测磁探头的设计和制造工作。

为了研究机内测试(BIT)对系统的作用和影响，选择不同的BIT及其检测策略，应用Simulink仿真软件对具有机内测试设备(BITE )的复杂可修系统进行了建模与仿真。利用仿真模型对不同类型的BITE、维修时间、错误率等因素对系统可用度的影响进行了仿真评估，结果表明：上述因素对系统可用度有着不同的影响。基于Simulink的复杂可修系统仿真方法为研究BIT对系统的作用和影响，选择不同的BIT及其检测策略评估提供了一条技术途径。