旨在系统量化鳍−艇几何构型对仿生波动鳍（MPF）推进性能的影响机制，以解决现有研究对不同仿生航行器几何参数缺乏统一分析的问题。

首先，建立包含艇体与一对波动鳍的通用参数化几何模型，并引入鳍宽与艇宽之比β作为核心无量纲几何参数；然后，基于此模型，通过高保真CFD数值模拟，分析不同β值下航行器的推进性能与流场结构。

结果显示，β值对推进性能具有显著的非线性影响：存在一个最优的β值范围可使推进效率最大化，β值过小会导致推力不足，过大则会因鳍−艇间的强干扰诱发流动分离而增加阻力；β值能显著调控纵倾力矩的大小，对航行器姿态稳定性构成关键约束。

所做研究明确了β参数在效率与稳定性之间的设计权衡关系，所建立的参数化模型与揭示的影响规律可为仿生航行器的外形设计提供定量的理论依据，并为后续多参数耦合优化及自航性能研究奠定坚实的基础。

针对欠驱动无人艇在集总扰动、输入饱和以及机载能量受限条件下的路径跟踪控制问题，提出一种基于事件触发的固定时间路径跟踪控制策略。

首先，提出纵向速度导引和固定时间视线制导律，为路径跟踪控制器提供期望的纵向速度和艏向角；其次，针对系统内部的模型参数不确定性和外部干扰所构成的集总扰动，引入固定时间扩张状态观测器，实现对集总扰动的估计和补偿；然后，针对系统的输入饱和问题，设计辅助动态系统以补偿其影响。最后，针对机载能量受限问题，设计周期性相对阈值事件触发机制，降低控制器输出频率，减少执行器动作，从而降低机载能量损耗。

通过李雅普诺夫固定时间理论，证明了系统能在固定时间内稳定，分析并排除了芝诺行为。SimuNPS仿真结果表明，跟踪误差在固定时间内收敛，验证了所提方法的有效性。

该方法能有效估计集总扰动，补偿输入饱和对系统性能的负面影响，并减少控制器输出次数，为欠驱动无人艇在复杂环境下的路径跟踪控制提供了一种可靠的解决方案。

为测试智能船舶自主避碰系统在追越场景下的安全性能，提出一种数据−模型驱动的船舶追越场景生成方法。

基于自动识别系统（AIS）数据中的船舶追越轨迹，结合序列生成对抗网络与自注意力机制，提出高风险追越轨迹生成方法。构建以两船纵、横向安全距离为基础的追越初始状态约束模型，计算和调整追越场景下被测智能船舶与目标船的初始状态，并设计自动生成船舶追越场景的泛化算法。

结果显示，基于真实数据生成的500条高风险追越轨迹能够提高测试场景覆盖度，其中97.3%的生成轨迹位于真实轨迹缓冲区内，与真实轨迹位置分布相符；目标追越船的航速概率密度与实际航速的分布一致，验证了所生成船舶追越场景的真实性与有效性。

所提方法能够为智能船舶自主避碰系统的性能优化和测试评估提供符合航海实际的船舶追越场景，利用此类场景进行测试，能够有效评估自主避碰系统在追越场景下的安全性能，提高该场景下的测试效率，加速自主避碰技术的研发进程，最终提升智能船舶在追越场景下的安全性和可靠性。

针对时间调制自适应干扰技术中不同调制模块和参数条件导致干扰假目标能量特性多变的问题，分析不同调制模块和参数条件下干扰假目标的能量特性，并通过仿真和实验验证研究结果的有效性。

首先，建立针对线性调频脉冲雷达的不同调制模块干扰理论模型，明确调制时序与虚假目标幅度的映射关系，实现对干扰假目标能量特性的研究。其次，设计并加工一套 Ku 波段干扰系统，采用多手段评估（仿真与实验结合、不同调制模块对比）来验证研究的有效性。

结果表明，在2种调制方式下，1 bit调制具有隐藏基波目标能量的功能。在调制方式固定时，随着调制信号占空比的减小，各次谐波与基波的差值逐渐减小，当谐波的幅值与基波越接近时，目标雷达越难以区分真假目标。

因此，通过选用1 bit调制并尽可能降低调制信号占空比，可以实现真实目标能量的合理分配。所提出的研究方法通过定性和定量分析干扰假目标能量特性，可为时间调制灵巧式干扰技术的实际应用提供重要指导。

海上红外图像背景复杂、目标尺寸变化大、海浪杂波干扰严重，容易导致目标漏检和误检。为提高红外图像中的目标检测准确率，提出一种基于YOLOv8n的海上红外目标检测方法——面向海上红外目标检测任务的YOLO（MITD-YOLO）。

首先引入多样化分支模块（DBB）和多尺度卷积（EMSConv），利用多个不同尺度的卷积使模型能够更好地捕捉复杂特征。然后，采用三重注意力机制（triple attention）实现空间和通道维度的特征交互，强化关键特征提取。最后，使用Powerful-IoUv2（PIoUv2）对原模型的损失函数进行改进，以解决锚框扩展问题，提高检测精度并增强模型的鲁棒性。

实验结果表明，改进的MITD-YOLO模型对海上红外图像目标的检测效果有所提升：准确率提升2.3%，召回率提升1.7%；平均准确率达88.9%，帧率（FPS）达到132.8，优于原模型。

该方法可提高海上红外目标检测效果，为海上安全监控和船舶导航等领域提供更可靠的目标检测技术，助力智能海洋系统发展。

为从源头上抑制水动力噪声，提出一种基于多孔介质的泵喷推进器降噪方法。

通过将泵喷推进器定子叶片的金属前缘替换为多孔介质材料，以有效调控叶片尾流与导管内壁面的相互干涉，进而降低壁面压力脉动。采用大涡模拟和声学类比分析，开展基于定子叶片多孔介质前缘的流动与噪声控制分析，研究多孔介质对流场的调制机制和噪声抑制效果，得出孔隙率与进速系数等不同性质参数对水动力噪声控制的影响规律。

对比结果表明，定子前缘多孔介质的调控作用有效降低了导管壁面的低频段声压级分量和远场辐射噪声，其中泵喷推进器在垂直于旋转轴方向的噪声声压级的最大降幅为5.52 dB。

研究成果可为泵喷推进器的流动与水动力噪声控制提供参考。

针对难以准确评估匿影对目标脉冲侦收影响的问题，研究匿影引起的目标脉冲损失概率。

分析匿影对目标脉冲分选的影响，结合侦察设备信号分选方法，确定目标脉冲损失判别准则；研究不同时序下目标脉冲被匿影波门擦除后输出波形序列，分析目标脉冲截余信号的变化规律，推导周期匿影波门引起的目标脉冲平均损失概率和目标周期脉冲损失概率、时变占空比匿影波门引起的目标脉冲平均损失概率的表达式；最后，对比分析目标脉冲各损失概率的计算与仿真实验结果，二者最大绝对偏差约为5.8×10⁻⁴，可忽略不计。

研究获得了目标脉冲损失概率和平均损失概率的数学模型，并验证了模型的准确性。

匿影对脉冲侦收损失影响的定量评估，为准确分析匿影条件下脉冲侦收漏警率提供了输入，也为侦察设备选用匿影措施决策提供了支撑。

随着水下无人航行器（UUV）多样化应用需求的不断增加，传统以文本为载体的设计方法在实践中暴露了诸多局限性，例如设计文档分散、难以维护、系统之间迭代效率低等，故须提出一种全新的总体设计方法。

引入基于模型的系统工程（MBSE），并与传统设计方法相结合，形成一种基于模型驱动的UUV设计与验证方法。首先，利用M-Design协同研发平台，采用图形化的系统建模语言，构建UUV的需求模型、逻辑架构模型和物理架构模型，从而形成完整的设计方案。然后，采用多系统联合仿真技术，搭建分布式仿真平台，对UUV典型任务场景进行性能模拟验证，最终提出针对UUV的敏捷设计与验证原型系统概念方案。

研究结果表明，基于模型的设计方法可以有效提升UUV的设计效率和验证能力，实现了从需求定义到设计实现的完整闭环。

研究成果可为各类水下有人和无人平台的设计与指标验证提供参考。

为了提升自主水下航行器（AUV）的综合作业能力，针对其与拖曳式回收坞站（TRD）对接过程中的碰撞问题展开系统研究。

基于动力学分析，在ADAMS-MATLAB联合仿真平台建立含接触碰撞的仿真模型，系统分析初始工况对对接碰撞的影响。针对由碰撞引起的姿态扰动，提出多阶段协调控制策略。

仿真结果表明，偏心角和偏心距的增大会延长对接时间，对碰撞力峰值影响有限，而提高相对初始速度则可缩短对接时间，但会增大碰撞力峰值；对母船加速度的研究进一步揭示了碰撞力与效率之间的复杂关系；所提控制策略通过主动姿态调整，可在保证对接效率的同时使碰撞力峰值降低14%～72.2%，有效优化了动态对接过程。

所做研究可为AUV拖曳回收系统的设计与稳定性控制提供可靠的仿真基础与设计依据。