建立了某型柴油机冷却系统数值仿真模型，针对变工况下冷却系统的响应问题做了仿真研究，分析了不同单一系统参数和多参数对柴油机出水温度的影响。结果表明，改变不同单一系统参数，柴油机出水温度达到稳定状态所用时间不同，但都相对较短，而改变多个系统参数所用时间则相对较长。通过该型柴油机热平衡实验，在外特性上验证了该冷却系统仿真模型是可信的。研究结果为冷却系统的智能化控制策略制定提供了依据。

通过对某型柴油机抗冲击性能进行评估，给出了对于这种复杂机械系统动力学建模的原则和依据，考虑到柴油机中包含的大量非线性接触关系，采用时域模拟法对其抗冲击性能进行评估。基于BV043/85标准对柴油机进行垂向冲击响应时域分析，通过主要部件的应力响应总结了抗冲击薄弱环节，通过主要部件的运动响应和轴承油膜压力评估了其正常工作能力。结果表明，柴油机各主要部件均能满足抗冲击要求，该柴油机符合BV043/85标准关于冲击安全级A级设备的相关要求。

为了满足柴油机在海拔0~5 500 m内功率输出要求，提出了二级顺序增压系统的方案。针对CA6DL2柴油机，根据高原功率恢复指标计算确定了增压系统参数并进行了低压级增压器的选型。利用循环模拟软件GT-Power进行了柴油机高原特性仿真计算。结果表明：发动机与二级顺序增压系统匹配良好，在保持平原输出功率不变的同时，海拔5 500 m时输出功率可恢复到平原时的80％.

为提高履带车辆整车动力性能，针对某液力机械传动履带车辆提出了一种换挡规律优化方法。在MATLAB/Simdriveline环境下，构建针对液力机械综合传动装置的动力学模型，制定出针对不同工况的优化设计方案，运用优化软件iSight进行仿真模型的调用和换挡点的优化，得到了优化后的换挡规律。仿真分析表明，该方法对提高车辆动力性和换挡平顺性有理论和实际意义。

针对导气式自动武器在发射弹丸的过程中，身（枪）管内部与导气装置之间存在火药燃气能量和质量交换的变质量热力学过程，为了全面真实地反映导气式自动武器的内弹道和导气装置的动力学特性，通过理论推导，建立了包括内弹道与导气装置耦合的自动武器变质量热力学计算模型。利用该模型对某导气式自动武器的数值计算结果与实验结果吻合较好，证明该计算模型正确可靠。利用该模型考察了导气装置的不同结构参数对导气装置动力参数的影响，探讨了其影响的基本规律，从而表明该模型在导气式自动武器性能精确预测和变参数设计方面具有理论和实用价值。

为研究火炮发射过程中弹丸激励下的身管振动特性，建立了弹丸膛内运动冲击作用下考虑其惯性效应的身管横向振动方程，采用小参数解法，给出了方程级数形式的解析解。针对弹丸有、无质偏2种工况，对不同运动参数下身管的振动特性进行了数值仿真。讨论了不同运动参数对炮口处的振动影响规律，并给出了定量分析结果，探究了弹丸连发激励下的炮口振动响应。仿真结果表明，欲降低火炮发射时的炮口振动，应合理控制弹丸膛内的运动速度。文中采用的建模与分析方法，可推广于移动激励作用下其它相关工程振动问题的求解。

安全性弹药是弹药未来发展的主要方向。依据弹药相对其寿命过程中可能遭受的主要环境刺激因素的安全水平提出了弹药的安全判据，引入安全度参数，建立了弹药安全性能评价的理论模型。模型中，依据弹药的安全度值划分了弹药的安全等级。基于该评价模型计算了改Mk-82钝感常规炸弹的安全性能，分析了未爆弹药（UXO）自失效设计对弹药整体安全性能的影响。结果显示，终点未爆自失效设计能明显提高弹药的安全水平。此模型较好地反映了弹药固有的安全性能，可以为弹药安全性设计及安全性能评价提供理论指导。

针对火工品的高发火可靠性指标（可靠度下限p，置信水平1-α），基于估计100% p发火点的小样本优化试验设计，给出100% p发火点的置信上限、鉴定火工品可靠性的方法以及火工品作用裕度的区间估计。模拟研究表明，利用优化试验设计估计火工品的100% p发火点，样本量小，精确度高；利用优化试验设计鉴定火工品的发火可靠性，样本量小、结果可信且略显保守。

分析对比了星地激光通信系统中由于大气湍流和大气色散导致的脉冲展宽。计算了大气湍流导致脉冲展宽量与湍流大气折射率结构常数、传输距离、传输链路天顶角和初始脉宽之间的关系。根据大气压强和温度随高度变化的实测数据，推导出1.55 μm波段的大气折射率，计算得到大气色散导致脉冲展宽量与光谱宽度、传输距离、传输链路天顶角、初始脉宽和信号光波长之间的关系。数值模拟结果表明：当输入脉宽大于0.5 ps时，大气湍流导致脉冲展宽可以忽略不计；当输入脉宽大于20 ps时，大气色散导致脉冲展宽可以忽略不计。脉冲展宽将导致系统传输带宽降低，计算了特定条件下接收端脉宽和系统最大允许的传输带宽。

针对H.264/AVC标准采用率失真代价技术、遍历所有帧间宏块编码模式而导致视频编码计算复杂度高的问题，提出了帧间快速优化编码算法。通过分析H.264帧间编码中各种预测模式出现的概率统计特性，对特定模式进行预判以提前终止不必要的搜索和率失真代价计算，减少编码时间开销。仿真结果表明，本文算法在不影响原有图像质量、码率和保持原输出码流结构的前提下，编码时间平均节省近70%.

针对复杂背景下采用单一图像特征跟踪稳定性差的问题，提出了一种基于多个特征提取的红外和可见光图像目标跟踪方法。该方法提取红外图像的灰度特征和可见光图像的颜色、纹理特征，给出了采用核函数量化的直方图描述的多特征目标模型，结合均值漂移跟踪框架，给出了一种根据相似性度量进行自适应融合定位目标的方法，并给出了一种选择性的目标模板模型更新方法。实验采用复杂地面环境下的多组图像序列，结果表明该方法的有效性，实现了复杂环境下的图像目标稳定跟踪。

针对正交频分复用调制（OFDM）在时变水声信道的影响下系统性能恶化的问题，将无线通信中一种新的多载波通信方法——滤波多音调制（FMT）引入到水声通信中，利用其子载波频谱的强约束性克服水声信道的时变环境引起的载波频偏，从而抑制系统的子载波间干扰（ICI）；同时，在接收端采用基于信道估计的分数阶判决反馈均衡技术来有效补偿由滤波器组及多径信道引起的码间干扰（ISI）。基于实测时变水声信道的通信仿真表明，在相同数据率情况下FMT较OFDM对时变的水声信道环境具有更好的稳健性，尤其适用于动平台上的高数据率水声通信。

生物能够进行偏振光导航定位，一方面是其本身具有对太阳光偏振方向极其敏感的视觉神经系统，另一方面是天空中存在一个可供感知的大气偏振光模式图。天空偏振光分布受观测波段、天气条件以及太阳高度等因子的影响，使大气偏振光模式图具有不稳定性，从而降低了偏振光导航的适用性。着力研究这些影响因子与天空偏振光分布之间的关系，利用全天空偏振测量方法，系统地对全波段以及红、蓝、紫3个波段的天空偏振光在不同天气条件下的分布进行了实验研究。研究结果系统地反映了观测波段、天气条件、太阳高度对天空偏振光分布的影响，表明在不同天气条件下不同波段天空偏振度分布有差异，且蓝波段更适合用于偏振光导航的探测波段。本研究为提高偏振导航的精度及实用化提供理论基础，也为大气的偏振遥感探测提供参考。

在线圈型电磁发射器的设计中，驱动线圈磁场构型的设计是基础和关键问题。提出磁场构型的概念和设计准则，推导出线圈型电磁发射模型的加速力表达式，通过有限元方法仿真分析了不同厚长比矩形截面螺线管线圈的磁场形态，考虑驱动线圈与抛体之间的互感及作用力随位置变化的趋势，比较不同截面形状螺线管线圈的磁场构型，同时计算截面形状对作用力的影响。结果表明，在静磁场中，相同截面安匝电流的情况下，驱动线圈采用正方形截面螺线管，能够对抛体产生较大的电磁力。

目标检测与识别中常遇到目标与背景大小之比很小的小目标图像分割问题，此时现有的阈值分割方法几乎都失效。为此，提出了一种基于背景与目标的面积差和类内方差的小目标图像分割阈值选取方法。指出了目前图像阈值分割方法不能有效分割小目标图像这一缺陷，给出了基于背景与目标面积差和类内方差的一维直方图、二维直方图区域直分及更为有效的二维直方图区域斜分阈值选取公式，导出了相应二维斜分阈值选取的快速递推算法；最后在实验结果中给出了本文方法的图像阈值分割结果和运行时间，并与Otsu、最大熵及Fisher阈值选取快速方法进行了比较。结果表明：本文方法能准确地分割小目标图像，且运行时间短，抗噪性好。

利用电子测压器壳体本身是弹性元件的特点，提出设计一种以测压器壳体作为弹性敏感元件的电容式压力传感器，阐述了该电容式压力传感器的工作原理，结构设计，并进行了理论计算，同时利用ANSYS对其力学特性、电容数值进行了模拟，进行了实验验证，测试结果表明，该电容式压力传感器有很好的线性，且灵敏度达到0.096 pF/MPa.

为解决多工位复杂形状型槽的难成型问题，设计了一套能够实现多工位同时加工的整体阴极和电解加工（ECM）装置，通过试验优化结构参数；阴极工作型面的设计基于Laplace方程的反问题，从cosθ法求得的阴极雏形出发，通过ANSYS 8.0对间隙电场分布进行有限元计算，与实际工件的边界比较，修改阴极边界，进行下一轮迭代计算。通过工艺试验，采用符合数值模拟结果的阴极加工，检测工件的尺寸和形状，结果符合图纸要求。为解决多工位复杂形状型槽的难成型问题，设计了一套能够实现多工位同时加工的整体阴极和电解加工（ECM）装置，通过试验优化结构参数；阴极工作型面的设计基于Laplace方程的反问题，从cosθ法求得的阴极雏形出发，通过ANSYS 8.0对间隙电场分布进行有限元计算，与实际工件的边界比较，修改阴极边界，进行下一轮迭代计算。通过工艺试验，采用符合数值模拟结果的阴极加工，检测工件的尺寸和形状，结果符合图纸要求。

通过引入单位磨削力，结合超声振动辅助磨削过程中单颗粒的运动学分析及其切削深度计算，建立了单颗粒动态切削力及其平均切削力数学模型，进而推导出磨削区内的平均切削力公式；通过试验对普通磨削力和切向超声振动辅助磨削力进行了研究。研究结果表明，在相同的加工条件下，超声振动辅助磨削的单位磨削力低于普通磨削；切向超声振动的引入使磨削力比有较大幅度的降低，利于改善硬脆材料的可加工性。模型仿真结果与试验结果基本一致，证明了切削力数学模型的正确性。

针对某火箭炮俯仰运动的位置控制问题，采用了一种自适应反演滑模控制方法。自适应反演控制律保证了闭环系统最终有界，使伺服系统能够全局渐进跟踪参考位置指令，从而达到交流伺服系统稳定跟踪控制的目的，滑模控制抑制了模型参数摄动和外界干扰的影响。通过不同条件下的仿真研究，分析了自适应机制和滑模控制在运动控制中的作用，结果表明该方法具有较强的适应性及鲁棒性。

具有良好消光性能的膨胀石墨可用作红外/毫米波复合无源干扰材料，复折射率是研究其消具有良好消光性能的膨胀石墨可用作红外/毫米波复合无源干扰材料，复折射率是研究其消光性能的重要参数。采用压片法分别对膨胀石墨压片在0.24～2.6 μm和2.5～25 μm波段的反射光谱进行了测试。结合所测光谱数据，利用Kramers-Kronig(K-K)关系和Bruggemen有效介质理论对膨胀石墨5～10 μm波段的复折射率进行了计算，并作了误差分析。结果表明，利用反射光谱数据计算复折射率的方法是可行的。

为满足作战机器人实时全景侦察的需要，研究折反射全景视觉侦察技术。建立了双曲面折反射全景视觉侦察系统模型，通过分析模型参数之间的关系获得成像系统参数关系式，分析了侦察距离与分辨率的关系。根据应用环境和当前技术水平对一些参数提出预设值，进而定量分析了成像系统各参数之间的关系，并进行了仿真和实验。结果表明，该技术可以实现对较远距离全景目标的侦察。

针对机动目标在射击域中的随机滞留时间特性，分析了给定时间内统计滞留时间序列与有效射击的关系，提出一种在给定时间条件下通过求解满足有效射击的滞留时间个数的概率来估计毁伤率的方法。导出已知滞留时间序列分布下毁伤概率表示及近似计算公式。理论分析与仿真结果表明，该方法适合于评估射击系统在随机射击状态下对机动目标的打击能力。