为了研究抗高过载装药结构下采用爆轰点火时火药颗粒的运动和燃烧情况，以及此种装药结构下的点传火特性，在试验研究的基础上，建立了抗高过载装药爆轰点火过程的轴对称二维两相流计算模型。通过编程计算求解了高装填密度下，点火过程中药床内各物性参数的变化情况，依据计算结果列出了部分典型时刻的压力分布图和固相空隙率分布图。通过对点火过程点传火特性的分析表明，文中给出的3层装药结构在爆轰点火时具有良好的传火特性。为了研究抗高过载装药结构下采用爆轰点火时火药颗粒的运动和燃烧情况，以及此种装药结构下的点传火特性，在试验研究的基础上，建立了抗高过载装药爆轰点火过程的轴对称二维两相流计算模型。通过编程计算求解了高装填密度下，点火过程中药床内各物性参数的变化情况，依据计算结果列出了部分典型时刻的压力分布图和固相空隙率分布图。通过对点火过程点传火特性的分析表明，文中给出的3层装药结构在爆轰点火时具有良好的传火特性。

基于均质平衡流理论，利用流场分析软件Fluent 6.3对通气超空泡水下射弹进行了数值模拟，并利用射弹装置开展了试验研究。在初速为50 m/s和70 m/s两种情况下得到了射弹的通气超空泡，此时，随空化数减小，射弹形成超空泡需要更多的通气量，通气超空泡尾部不闭合；形成通气超空泡后，射弹阻力系数大幅度减小，并且不同速度的射弹阻力系数基本相同；在初始速度相同的情况下，通气超空泡射弹比不通气射弹速度衰减慢，位移大。基于均质平衡流理论，利用流场分析软件Fluent 6.3对通气超空泡水下射弹进行了数值模拟，并利用射弹装置开展了试验研究。在初速为50 m/s和70 m/s两种情况下得到了射弹的通气超空泡，此时，随空化数减小，射弹形成超空泡需要更多的通气量，通气超空泡尾部不闭合；形成通气超空泡后，射弹阻力系数大幅度减小，并且不同速度的射弹阻力系数基本相同；在初始速度相同的情况下，通气超空泡射弹比不通气射弹速度衰减慢，位移大。

为滑翔增程弹设计了一种滑翔控制律，在考虑其非线性、状态约束和控制舵偏角幅值约束的情况下，针对滑翔控制过程中采样周期短，系统动态变化快的特点，采用直接多重打靶法和实时迭代策略来缩短非线性模型预测控制中递推优化的计算时间，并应用预先优化策略避免反馈控制延迟。仿真结果表明，该控制器的控制律求解时间小于采样周期，能满足滑翔增程弹滑翔控制要求，控制效果良好。研究结果可为同类弹箭非线性模型预测控制律设计提供参考。

为了使某种能够提供毫秒级以下时间间隔的小孔延时装置能够准确地调节某型双药室发射机构的内弹道性能，对这种双药室小孔延时点火技术进行了研究。描述了小孔延时点火装置的结构设计方案，根据双药室小孔延时点火装置的工作原理，建立了相应的内弹道模型并进行了计算。开展了某型双药室发射机构的内弹道试验，测量了两个药室的压力变化情况，讨论了小孔点火延时装置的作用过程和各药室内压力的变化规律。通过将仿真计算的压力时间曲线与试验测得的压力时间曲线进行对比分析，得出计算结果能够较好地吻合试验结果的结论。所建立的内弹道模型和试验技术对双药室小孔延时点火装置的设计具有参考意义。

为了提高对内弹道两相流过程中复杂激波系的捕捉能力，将基于Roe型格式的近似黎曼解模型推广到火炮两相流数值模拟中，通过TVD性质高阶修正以及显式时间步分裂4阶Runge-Kutta法， 构造了气体—固体两相流高阶黎曼近似格式，并保证了气体—固体两相格式的一致性。通过与激波管、源项验证等具有解析解的经典算例进行对比，验证了所构造高阶方法的准确性与稳定性。点火管数值验证结果准确形象地模拟了点火管内复杂两相流动过程，分析了不同因素对于点火性能的影响，并与实验结果进行对比分析，说明了基于Roe格式的高阶近似黎曼解模型在处理火炮膛内强间断及复杂波系时有较强的分辨能力。 为了提高对内弹道两相流过程中复杂激波系的捕捉能力，将基于Roe型格式的近似黎曼解模型推广到火炮两相流数值模拟中，通过TVD性质高阶修正以及显式时间步分裂4阶Runge-Kutta法， 构造了气体—固体两相流高阶黎曼近似格式，并保证了气体—固体两相格式的一致性。通过与激波管、源项验证等具有解析解的经典算例进行对比，验证了所构造高阶方法的准确性与稳定性。点火管数值验证结果准确形象地模拟了点火管内复杂两相流动过程，分析了不同因素对于点火性能的影响，并与实验结果进行对比分析，说明了基于Roe格式的高阶近似黎曼解模型在处理火炮膛内强间断及复杂波系时有较强的分辨能力。

超音速子母弹分离伴随着复杂的激波干扰，采用数值方法对超音速子母弹分离流场中激波与激波干扰特性进行了研究，数值计算结果与实验研究结果符合较好，表明利用AUSM+格式求解采用k-ω SST湍流模型的雷诺平均Navier-Stokes方程，能较好地模拟超音速子母弹分离激波干扰。子母弹分离过程中不仅存在激波与激波碰撞、部分激波发生多次反射，而且由于干扰使气流方向发生变化，并形成变化复杂的压力、速度分布区域。通过对特定分离状态干扰流场结构的分析，探讨了子母弹分离激波干扰特性及其形成机理。 超音速子母弹分离伴随着复杂的激波干扰，采用数值方法对超音速子母弹分离流场中激波与激波干扰特性进行了研究，数值计算结果与实验研究结果符合较好，表明利用AUSM+格式求解采用k-ω SST湍流模型的雷诺平均Navier-Stokes方程，能较好地模拟超音速子母弹分离激波干扰。子母弹分离过程中不仅存在激波与激波碰撞、部分激波发生多次反射，而且由于干扰使气流方向发生变化，并形成变化复杂的压力、速度分布区域。通过对特定分离状态干扰流场结构的分析，探讨了子母弹分离激波干扰特性及其形成机理。

小型化是激光近炸引信的关键技术和发展趋势。从激光近炸引信的工作原理出发，分别从引信体制选择、光电探测器选取、光学结构、电路系统4个方面研究了小型化的设计要求并提出了设计方案：采用距离选通与脉冲激光测距相结合的定距体制、雪崩光电二极管光电探测、接收光学系统内嵌发射光学系统的光学结构以及基于ARM核微控制器和时间数字转换器的电路系统。将设计方案付诸实施，静态实验测试结果表明：系统具备小尺寸、低功耗、高精度、一定抗干扰能力的特性，符合激光近炸引信的小型化设计需求。

针对脉冲压缩信号和周期调制连续波信号模糊函数的不同，研究伪码与线性调频复合调制（PN-chirp）信号的模糊函数特性，分析其脉冲压缩信号和周期调制连续波信号的模糊函数。推导了PN-chirp脉冲压缩信号的模糊函数，对其距离、速度自相关函数分别进行了分析讨论；给出PN-chirp连续波信号的周期模糊函数表达式，分析其单周期模糊函数及周期模糊函数的特性，并与脉冲压缩信号模糊函数做分析比较。仿真分析表明，它们具有不同的模糊函数和距离自相关函数，连续波信号在测距时会出现距离模糊；而PN-chirp脉冲压缩信号的速度自相关函数和PN-chirp连续波的单周期速度自相关函数相同，但连续波信号的周期速度自相关函数具有更好的多普勒分辨力。

寻的制导导弹末段弹道采用比例导引制导律，当打击坚固工事时，在保证命中精度的前提下，落角散布较大。此外，主战斗部在开孔过程中如果遇到钢筋未被切断，则随进战斗部会被阻挡，从而降低随进战斗部的成功随进率。分析了导弹的落点分布、落角散布、目标内部钢筋结构、射流与随进战斗部尺寸因素对攻坚战斗部随进率的影响，利用蒙特卡洛随机抽样方法计算了随进战斗部成功随进钢筋混凝土靶的概率。结果表明，随进率与射流直径成正比，与随进子弹直径和导弹落角成反比，正面垂直攻击目标时随时率最大。为相关武器系统的型号研制提供了理论依据。

为了研究炸药热反应规律，采用多点测温的烤燃实验装置，对PBXC10炸药进行了不同加热速率下的烤燃实验，测量了从炸药边沿到炸药中心不同位置的温度变化。建立了炸药烤燃实验计算模型，对炸药热反应过程进行了数值模拟计算。根据实验测量的炸药温度与时间曲线，标定了PBXC10炸药指前因子和活化能，分析了不同加热速率下炸药热反应特征。提出了按照炸药内部热量传递方向，把炸药烤燃分为慢速，中速和快速烤燃3种形式，给出了区分3种烤燃形式的判断方法。分别计算了PBXC10，JB9014和JOB9003 3种炸药在不同温度下的热爆炸过程。结果表明：PBXC10炸药热感度在JB9014和JOB9003炸药之间。 为了研究炸药热反应规律，采用多点测温的烤燃实验装置，对PBXC10炸药进行了不同加热速率下的烤燃实验，测量了从炸药边沿到炸药中心不同位置的温度变化。建立了炸药烤燃实验计算模型，对炸药热反应过程进行了数值模拟计算。根据实验测量的炸药温度与时间曲线，标定了PBXC10炸药指前因子和活化能，分析了不同加热速率下炸药热反应特征。提出了按照炸药内部热量传递方向，把炸药烤燃分为慢速，中速和快速烤燃3种形式，给出了区分3种烤燃形式的判断方法。分别计算了PBXC10，JB9014和JOB9003 3种炸药在不同温度下的热爆炸过程。结果表明：PBXC10炸药热感度在JB9014和JOB9003炸药之间。

为了研究硝基胍（NQ）发射药力学性能较差的原因，采用原子力显微镜（AFM）的接触模式和轻敲模式，获得了NQ预浸润法和一次性胶化法制备的NQ发射药样品内切面的形貌、相位和摩擦力信号图片，同时对NQ预浸润法制成的发射药样品进行了力谱分析。用扫描电镜（SEM）得到了NQ预浸润法制备的NQ发射药样品的脆断面照片。通过热机械分析仪（TMA）测定了组成NQ发射药各组分的线胀系数。在各测试结果分析对比的基础上，得出结论：NQ发射药各微结构的晶粒缺陷及其温度依赖性是造成发射药力学性能较差的主要原因，在制备过程中尽可能消除这2个不利因素可以提高其力学性能。

为了研究岩石乳化炸药的TNT当量系数，采用试验与数值模拟相结合的方法，研究了岩石乳化炸药在空气中自由场和通道外爆炸时的TNT当量系数。根据试验结果，得到了两种情况下爆炸冲击波压力峰值与比例距离的关系曲线，确定了在空气中自由场和通道外爆炸时岩石乳化炸药的等压力TNT当量系数分别为0.609和0.582. 在此基础上，将岩石乳化炸药换算成TNT对两种试验进行了数值模拟，得到的压力时程曲线与试验结果基本吻合，表明文中确定岩石乳化炸药TNT当量系数的方法是可行的，其结果对于岩石乳化炸药爆冲击波参数的计算具有参考价值。

针对某外贸型号火炮模块装药射击时存在燃烧残渣，影响后续装药和连续射击的问题，采用密闭爆发器定容燃烧模拟试验，对模块装药中两种可燃药筒燃烧（缓燃、速燃）后的残渣量进行了测试；同时以药包装药系统为参照系，研究了靶场射击中模块装药可燃药筒的燃烧残渣量，并对试验结果进行了比对。结果表明：近2/3的燃烧残渣是由可燃药筒产生的；增加可燃药筒中的硝化纤维素的含量，减少合成树脂粘合剂和纤维增强材料后，进行靶场射击试验，结果表明模块装药的燃烧残渣总量降低了2/3，基本消除了模块装药的射击残渣问题。

利用等离子体增强化学气相沉积法沉积氮氧化硅（SiO_xN_y）薄膜，通过X射线光电子能谱仪、傅里叶变换红外光谱仪、椭偏仪等表征技术，研究不同N₂O与NH₃流量比R条件下薄膜的组分、光学常数及红外吸收特性。研究结果表明：随着流量比R的增加，SiO_xN_y薄膜中O的相对百分含量提高，N含量降低，而Si含量基本不变；薄膜由于Si—O、Si—N键形成的吸收峰峰值波长向短波（高波数）移动,变化范围为11.6 μm(波数860 cm^-1)~9.4 μm(波数1 063 cm^-1)，且吸收峰的宽度先增大后减小。此外，薄膜的折射率与薄膜中H含量也随流量比R的增加而降低。相比于SiO_x, SiN_x薄膜，组分特定的SiO_xN_y薄膜的吸收峰最宽且在长波红外窗口8~12 μm内吸收强度最大，说明SiO_xN_y薄膜是一种良好的热探测器选择吸收层材料。

对于红外空空导弹，在对两轴平台光轴特性进行分析的基础上，针对基于横滚/偏摆结构的两轴平台，提出了一种融合了动态规划思想的光轴超半球稳定算法。通过仿真，检验了光轴稳定的性能。仿真结果表明，文中算法能够实现极坐标框架两轴平台光轴的超半球稳定性，具有较高的稳定精度和快速的跟踪能力，对实际应用具有参考价值。 对于红外空空导弹，在对两轴平台光轴特性进行分析的基础上，针对基于横滚/偏摆结构的两轴平台，提出了一种融合了动态规划思想的光轴超半球稳定算法。通过仿真，检验了光轴稳定的性能。仿真结果表明，文中算法能够实现极坐标框架两轴平台光轴的超半球稳定性，具有较高的稳定精度和快速的跟踪能力，对实际应用具有参考价值。

GPS/INS组合制导弹药从常规平台发射后需要在空中重新对准时，滚转角的初值难以获得。为解决该问题，分别针对弹体倾斜稳定和低速旋转两种情况，提出了估计初始滚转角的新算法。从姿态运动学方程出发，推导了弹体滚转角与横向角速率、姿态角速率之间的关系式，利用角速率陀螺测量值和GPS的速度测量值，基于最小二乘估计方法，可获得滚转角的最优估计值。仿真结果和性能分析表明，飞行过程中的随机风和常值风是影响估计精度的主要因素，在各种典型测量水平和飞行条件下估计算法的误差均小于3°. 该算法可用于空中粗对准时的滚转角估计。

基于Euler-Bernoulli梁理论，推导了柔性边界钢筋混凝土梁在爆炸荷载作用下的弹塑性动力响应计算方法，并结合钢筋混凝土构件的动态极限抗力判别方法，分析了动荷载特征、支座刚度及支座阻尼对柔性边界钢筋混凝土梁破坏模式的影响规律。结果表明：在爆炸荷载作用下，柔性边界钢筋混凝土梁的破坏模式不仅与动载特性有关，还取决于边界条件。柔性边界可使钢筋混凝土梁的破坏时间明显延迟，动荷载加载速率越高、爆炸冲量越大，超压峰值越大，梁就越容易发生剪切破坏；随着支座刚度提高，梁的破坏模式由弯曲破坏转变为剪切破坏，破坏时间随支座刚度减小而延迟；随着支座阻尼增大，梁的挠度、弯矩和剪力幅值衰减越快，但破坏模式和破坏时间变化不大，说明支座阻尼对提高结构极限抗力的贡献很小。

针对目前子母弹毁伤幅员计算中广泛采用像素法和解析法的不足，在像素法的基础上提出基于采样的求解思路。该方法通过在目标区域采样并计算采样点的毁伤状态，统计毁伤效率，能够解决子弹毁伤幅员重叠面积的问题。阐述了采样法的基本原理，建立了目标区域、母弹落点、子弹散布、坐标变换和效率计算的数学模型。通过一个典型算例，统计不同采样间隔和仿真次数下的计算结果，对采样法的精度进行了验证，并证明该方法结构简练，便于通过计算机编程实现，可用于武器装备战术技术指标论证和作战使用研究。

双曲柄四环板式针摆行星减速器是一种新型环式摆线针轮减速器，在实验中发现，减速器在运转时产生较大的振动和噪声，在一定程度上影响了其推广和应用。以三齿轮联动双曲柄四环板式针摆行星减速器为研究对象，运用Artemis集成化多通道声与振动分析系统对其进行不同工况下的振动与噪声测试，进而分析了减速器主要部件的振动噪声特性，识别出减速器内部主要噪声源为摆线轮和针轮啮合时产生的噪声。针对该噪声源和减速器箱体分别提出相应的改进方案，并对改进后的减速器再次进行测试与分析。结果表明，减速器箱体的结构改进和针摆齿轮传动比的改变有效地降低了该减速器的振动与噪声。该研究结果为双曲柄四环板式针摆行星减速器的减振降噪设计提供了依据。

对于复杂电子装备，在实际测试中测试不通过的情况可能有多种，如果依然采用基于二值测试的故障诊断策略设计算法，将损失大量信息，降低测试精度和效率。构造了基于r元霍夫曼编码的启发函数，提出了基于多值测试的故障诊断策略设计算法；将测试的多值输出作为独立信号，提出了基于关联矩阵扩展的多值测试故障诊断策略设计算法。实例验证表明，算法提高了故障隔离精度，为复杂电子装备的故障诊断策略设计提供了高效算法。对于复杂电子装备，在实际测试中测试不通过的情况可能有多种，如果依然采用基于二值测试的故障诊断策略设计算法，将损失大量信息，降低测试精度和效率。构造了基于r元霍夫曼编码的启发函数，提出了基于多值测试的故障诊断策略设计算法；将测试的多值输出作为独立信号，提出了基于关联矩阵扩展的多值测试故障诊断策略设计算法。实例验证表明，算法提高了故障隔离精度，为复杂电子装备的故障诊断策略设计提供了高效算法。

研究了一类考虑错分代价的故障预测技术安全性能评估方法。鉴于概率论不精确的特性，针对两类故障类别的统计数据构建了错分代价模型，在此基础上确立了错分代价最小的故障趋势判别定理；从两类故障类别出发，构建了多类故障类别预测的错分代价模型以及错分代价最小的故障趋势判别规则，并给出了故障预测技术安全性能评估的基本流程；用火箭控制系统故障检测的实例验证了错分代价模型的有效性，并对故障预测技术未来的安全性能评估的未来发展趋势进行了探讨。

针对具有输入齿隙的一类非线性系统，设计了两种自适应控制器。将具有动态、非平滑特性的齿隙非线性模型线性化，等价为具有有界建模误差的全局线性化模型。针对具有未知输入齿隙、参数不确定以及未建模动态和扰动的情况，分别设计了一种自适应控制器和自适应鲁棒控制器。前者能实现闭环控制系统渐近跟踪稳定，但存在剧烈抖振而无法进行实际应用；后者能够实现闭环控制系统信号有界且跟踪误差在任意期望的精度内，便于工程实现。理论分析和仿真结果验证了文中所提算法的有效性。