为解决某火炮上架刚度较差问题，利用基于传力路径下的结构优化设计方法，进行了上架改进设计。通过有限元静态刚强度计算，分析了原上架设计中的薄弱环节。运用拓扑优化方法找到结构的主传力路径，寻求最佳材料分布，修改了上架筋板布局。采用尺寸优化方法进行详细设计，确定了上架主要板件的厚度尺寸。对改进前后上架结构的刚强度进行了对比和分析，结果表明改进设计的上架刚度有较大幅度提高，最大位移减小了32.7%，左右耳轴室中心变位差减小了52.1%，且最大应力降低20.0%，而结构质量仅增加了1.9 kg，达到了改进设计目标。

研究履带式多管火箭发射动力学特性并与轮式多管火箭动态特性分析对比，为提高多管火箭射击密集度提供直接的方法。应用多体系统传递矩阵法和发射动力学理论，建立了履带式多管火箭发射动力学模型及振动特性、动力响应分析和仿真系统，振动特性仿真得到了试验验证。对某轮式和履带式多管火箭振动特性、动力响应、火箭弹起始扰动、射击密集度进行了对比分析。对比分析结果表明，对同一批次火箭弹，轮式和履带式多管火箭的振动特性、动力响应和射击密集度有一定差异，履带式多管火箭的动态性能优于轮式多管火箭。分析结果为提高多管火箭射击密集度提供了直接的方法。

身管是自动武器的核心部件，冷径向锻造是制造自动武器身管的一项新工艺。冷径向锻造后的身管通常需要后续的机械加工，且身管在动态的高温高压载荷下射击，锻后身管中的残余应力将直接影响身管后续加工中的尺寸精度及身管使用时的疲劳寿命。为了预测冷径向锻造身管内的残余应力分布及影响残余应力分布的各参数，建立了模拟身管的冷径向锻造及回弹过程的轴对称模型，得到了回弹后身管内的残余应力分布，并分析了各工艺参数对锻后身管内残余应力分布的影响规律，为进一步控制锻后身管内残余应力的分布提供了参考。

依据研究获得的液压自紧身管残余应力理论模型，揭示了自紧身管内表面初始残余应力大小及沿壁厚的分布规律。应用Sachs镗削残余应力测试理论与方法，实验确定了实弹射击一定射弹量自紧身管的剩余残余应力。根据理论分析获得的初始残余应力与实验测试的剩余残余应力，通过数据拟合建立了自紧身管残余应力随实弹射弹量的变化关系式。

采用水热法制备红色荧光粉SrMoO₄:Eu³⁺采用水热法制备红色荧光粉SrMoO₄:Eu³⁺该荧光粉能很好的与紫外及蓝光LED匹配。利用X射线衍射(XRD)、场发射环境扫描电镜(FESEM)和光致发光光谱(PL)等手段进行样品表征。XRD数据与标准卡片PDF # 85-809相匹配；FESEM图谱显示出在不同温度下所制备的样品形貌；样品在紫外光和蓝光激发下发射主峰位于616 nm处。样品发光强度与Eu³⁺掺杂浓度有关， Eu³⁺的最佳掺杂浓度为7%；该样品的最佳烧结温度为600 ℃；引入不同的补偿电荷对荧光粉发光性能进行改进，当K⁺作为补偿电荷时样品的发光强度最大。合成的样品SrMoO₄:Eu³⁺K⁺CIE色坐标为(0.590.40)可用于白光LED红色荧光材料。

飞机高空高速飞行条件下，红外图像的获取通常较为耗时、费用昂贵，且受不同成像条件的影响严重。为解决这类问题，从分析飞机目标红外辐射特性出发，提出飞机蒙皮、尾喷口及尾焰在不同波段、不同角度下的红外特性计算方法，建立一种飞机红外成像仿真模型。以面向对象技术设计仿真对象、类和人机接口，通过VC软件平台编程生成动态红外图像。在红外制导和火力控制中，仿真图像对目标检测和跟踪研究具有一定参考价值。

红外系统的探测距离除了受探测器本身系统的制约之外，还受到目标辐射、背景辐射和大气传输等因素的影响。针对红外系统接收的弹丸相对辐射，提出一种新的红外系统探测距离计算模型，该模型考虑了红外系统接收弹丸辐射的等效面积辐射、弹丸周围一定范围内的等效背景辐射和大气对弹丸辐射的衰减换算。在飞行弹丸表面辐射计算的基础上，推导出新的红外系统对弹丸的探测距离计算方程，并对其进行仿真分析。

为解决自行高炮(SPAAG)火控系统精度测试过程中身管指向测量这一难点问题，提出了一种基于单目视觉的非接触直接测量方法。将棋盘状平面模板作为标志物固定到火炮身管上，使之位于相机视场范围内，测量身管在任一位置的高低角与方位角。首先利用Harris角点检测方法提取到角点坐标，进行相机成像模型的解算(相机标定)，得到相机的内参。然后根据多点透视（PnP）问题解的稳定性，结合最小二乘拟合算法得到相应位置的外参矩阵。最终根据身管的运动模型以及标志物与之的相对位置解算出身管的两个指向角。仿真和实验均验证了该方法的可操作性和准确性。

转动抖动补偿是视频稳像的难点，针对转动抖动补偿中的关键技术特征点的筛选与匹配展开研究。建立了图像的6参数仿射模型；推导得到估计有意运动参数的超定方程；采用最小二乘迭代算法来去除绝对误差和(SAD) 算法误判的特征点；采用金字塔(LK)光流算法来对旋转视频进行特征点匹配。编程实现算法；用特征窗口梯度矩阵法(KLT)提取特征后，分别用SAD算法和LK光流算法进行匹配，求解得到旋转变换阵参数误差，分析、比较并图示了误差原因；利用Kalman滤波去除无意运动；对含转动抖动的视频进行稳像补偿。在自主移动机器人平台上开展了实验。结果表明LK光流算法相比SAD算法对旋转视频的特征点匹配误差小，结合Kalman滤波可有效补偿转动抖动，将最大8.37°的转动抖动稳像到3.68°以下。

端羟基聚丁二烯（HTPB）推进剂在拉伸过程中裂尖存在一个明显的非线性粘聚区，粘聚区本构模型的精度影响着推进剂装药裂纹起裂和扩展过程的数值仿真结果。为了准确地获得HTPB推进剂的粘聚区本构模型，建立了基于实验的反演识别方法，该方法通过实验获取粘聚区断裂能和断裂强度参数，使用有限元模型更新方法得到粘聚区本构曲线形式参数。将获得的本构模型应用于裂纹起裂和扩展过程仿真，研究结果表明所建立的粘聚区本构参数获取方法简单可行；所获得的粘聚区本构参数可以准确地模拟出HTPB推进剂裂纹起裂和扩展过程。

非完整约束力学系统对称性与守恒量的研究不仅具有重要的理论意义，而且具有重要的实际价值。利用无限小群变换分析方法研究了非完整力学系统的Lie对称性直接导致的一种守恒量，给出了系统Lie对称性的判据，得到了系统Lie对称性直接导致的一种守恒量存在的条件和形式，举例说明了结果的应用。

为了抑制入射脉冲弥散效应，采用动力有限元软件分析了常规分离式霍普金森压杆（SHPB）入射脉冲几何弥散的空间变化规律，发现入射杆中沿着应力波传播方向，几何弥散效应趋于增强；横截面上沿径向向外弥散效应趋于减弱。为此，在撞击杆的碰撞端部挖去一个共轴圆锥，称改造后的撞击杆为空心锥撞击杆。进而分析了空心锥撞击杆获得入射脉冲几何弥散的空间变化规律，结果表明：入射脉冲初始振荡得到有效抑制，且加载上升时间变长，空心锥的底面半径越大、锥角越小对弥散效应抑制效果越好；研究还发现采用空心锥撞击杆时，碰撞端面的摩擦效应对入射脉冲几何弥散影响不大，只是改变了振荡波的相位。最后，采用实验方法对该种改造方法的效果进行了验证，实验结果与理论和数值分析结果吻合较好。

针对炮兵对集群有生力量目标射击的毁伤效果评估问题，提出一种基于自适应模糊神经网络系统（ANFIS）的评估新模型。应用坐标毁伤律仿真计算不同炸点分布时的毁伤效果，形成样本数据，采用ANFIS学习出毁伤因素与毁伤效果之间的映射关系，进而对毁伤效果进行评估。运用该模型对炮兵连射击毁伤效果进行评估的实验结果表明，评估值和实际值之差约在3%左右，充分说明该模型精度高，泛化能力好，具有很强实用性，能有效根据弹群信息进行毁伤评估。

对速射火炮，将平稳正态的射击误差序列分解为共有分量和非共有分量，将共有分量进一步分解为预测值和预测误差；基于上述分解，给出了确定的强相关误差和弱相关误差初值下射击过程的平均毁伤概率表达式；在上述初值未确定时，给出了武器系统毁伤概率的表达式；与包括国军标在内的现行毁伤概率计算模型相比，文中给出模型更准确。

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。

为了抑制火箭炮位置跟踪控制中安装平台耦合动力学和运动学因素对控制精度的影响，建立了基于永磁同步电机(PMSM)的一体化系统数学模型，并将输出调节方法应用到该问题的研究中，针对输出调节方法需要已知外部干扰信号的频率信息和自适应内模收敛速度慢的局限，设计了综合频谱分析、状态观测器和不变流形的反馈控制策略，解决了实时估计外部信号频率问题。仿真分析和试验结果表明，该控制策略抑制外部扰动影响效果明显，提高了火箭炮跟踪精度和稳定性。

为了抑制多余力矩的幅值，提高随动系统负载模拟器加载力矩的控制精度，提出了一种基于灰预测模糊PID的力矩控制器。由灰模型根据力矩传感器测量数值序列的变化趋势，预测加载力矩的未来数值，并以此预测值作为力矩控制器的运算依据。力矩控制器在大误差时采用Bang-Bang控制，小误差时采用模糊PID控制；同时引入伸缩因子，根据误差大小动态调整输入变量的论域，以增强模糊控制器的控制能力。仿真分析和实验结果表明，与传统的PID控制相比，所提出的控制策略能够将多余力矩的幅值进一步削弱接近1/2，可以用于随动系统的动态力矩加载控制。

针对高精度的快速定位中观测矩阵存在病态性问题，研究了单频GPS整周模糊度快速解算方法。依据Tikhonov正则化原理和奇异值分解(SVD)的扰动性质，设计了SVD分解的改进算法，避免了因较小奇异值发生较大抖动而使正则化矩阵出现不稳定的情况；在分析法矩阵病态性特点的基础上，设计了正则化矩阵的构造方法，并从理论上证明了其优越性。实验结果表明，与传统方法和Tikhonov正则化-LAMBDA法相比，新算法能更有效地改善法矩阵的病态性，只利用3～5个历元即能实现模糊度浮点解的快速解算及其固定，且结果可靠，浮点值更加接近真实值。

作为网络化仿真中新的应用需求，如何动态地把散布在网络上各种服务整合起来以形成新的、满足不同用户需求的仿真任务共同体(STC)成为了当前研究热点。提出了一种基于粒子群优化（PSO）算法的仿真服务选择方法，针对传统PSO易陷入局部最优和收敛速度慢等不足，设计了一种惯性权重动态变化策略和一种可选的变异操作方法。该算法不仅能提高服务选择收敛速度，还能避免算法陷入局部最优。通过实验，采用典型函数进行了测试，并详细介绍了算法在STC服务选择上的实际运用，说明了算法的可行性和有效性。

考虑复合材料定向管柔性变形对火箭弹运动的影响，用虚拟样机技术建立了复合材料定向管受载的力学模型，阐述了仿真计算的原理和算法。通过仿真建模和数值计算，得到了需要的数据结果，掌握了火箭弹在定向管内发射的运动规律和玻璃钢复合材料定向管的动态力学性能，为玻璃钢定向管的结构优化设计与制作提供参考和借鉴。