油液体积弹性模量对液压系统的动态特性有着重要影响，而现有模型尚无法准确反映油液压缩与膨胀过程的动态特性。引用分析了4种基于集中参数法的液压油有效体积弹性模量的稳态模型(Wylie模型、Nykanen模型、Ruan模型和AMESim模型)，结合空气和蒸汽的动态传输方程，推导得到了考虑含气量时变特征的有效体积弹性模量动态模型。在此基础上，分析了4种稳态模型分别在高压区和低压区的变化特性，研究了AMESim模型和动态模型稳态值的差异性，验证了动态模型的有效性。研究表明：由于假设含气量不变，Wylie模型、Nykanen模型在全压力范围内差别很小；高压时Ruan模型计算结果稍大，而AMESim模型计算曲线较为特殊，受空气分离压影响很大；低压时Ruan模型、Wylie模型计算结果非常接近，而当压力低于饱和蒸汽压时AMESim模型计算值约为0. 在应用Henry定律条件下，动态模型预测的体积弹性模量-压力曲线更为合理。油液压缩膨胀循环实验表明动态模型具有更高的精度。

自行火炮各类设计知识如果未得到有效地组织和表示，会导致设计过程中难以重用已有设计知识。针对该问题，提出了一种基于本体和知识组件的知识表示方法。通过分析自行火炮设计知识的表示需求，研究自行火炮设计本体的组织方式和知识组件的开发策略，构建自行火炮设计本体与知识组件的映射关系，实现自行火炮设计知识的表示。在此基础上，通过开发专用知识检索系统，使设计人员能快速重用已有的设计知识。以中大口径压制自行火炮为例，实现了设计知识的表示和重用，验证了所提出方法的可行性和有效性。

钨合金杆式穿甲弹高速侵彻装甲靶板时，在弹孔表面会产生很薄的“熔化快凝层”。为了进一步研究熔化快凝层的形貌特征和形成机理，对小口径钨合金杆式穿甲弹垂直侵彻30CrMnMo装甲钢板产生的弹坑表面，进行了扫描电镜观察及能谱分析，并利用LS-DYNA对弹、靶作用区的温度场进行数值模拟。结果表明：熔化快凝层的成分包含弹芯材料W、Ni、Fe和靶板材料Fe、Cr、Mn. 其中钨在熔化快凝层中以两种晶粒形式存在，较大的呈扁状细长形，长度为几个到几十 个微米；较小的呈球状弥散分布在基体内，直径为100~400 nm. 还发现杆式弹芯头部的质量消耗是以“溶解破碎”形式发生。对“熔化快凝层”的研究可为深入分析钨合金杆式弹穿甲机理提供依据。

滚转阻尼力矩导数是影响减旋效果的重要参数。采用求解定常流场的计算流体力学方法，对亚跨声速阶段带减旋片翼翼身组合体的滚转阻尼特性进行数值模拟。滚转阻尼力矩导数数值模拟的结果与试验值一致性较好。通过数值结果分析解释了由于滚转引起的弹翼气流攻角的变化，表面压力的变化，以及附加升力导致的滚转阻尼力矩的形成原因，展示了薄翼片弯折的位置，同时从流场的角度展示了滚转对弹体附近气体流动的影响，以及滚转引起的表面流线的弯曲，螺旋状尾迹。

为了抑制装甲目标声信号中包含的噪声成分，消除其对信号特征提取的不利影响，针对局部投影法中邻域半径选取困难的问题，提出了一种基于关联维数迭代的局部投影算法（CDBI-LPM）。对典型混沌系统Lorenz序列分别叠加不同噪声水平的高斯白噪声，得到信噪比为20 dB和10 dB的含噪信号，运用本算法对其进行去噪仿真实验。结果证明，本算法不仅简化了计算量，而且可以使Lorenz系统的动力结构得到良好的恢复。应用本算法对坦克和轮式装甲车两类装甲目标的实际声信号进行去噪处理，样本信号的噪声强度显著下降，关联维数减小，信号序列的吸引子结构由杂乱变得有序，说明了本算法可有效消除非线性信号中所含噪声。

针对末段修正弹在弹道末段快速预测落点的问题，提出一种将六自由度刚体外弹道模型线性化的方法，得到线性弹道方程组并求其解析解，结合剩余飞行弧长估算公式，推导出弹道落点快速预测解析公式。以六自由度弹道为基准，通过仿真分析了不同射角不同预测点下线性弹道模型预测法的预测精度和解算时间，结果表明该方法对偏流方向的落点预测误差小于8 m，解算速度相比三自由度数值积分落点预测法提高了一个数量级。该方法为弹载计算机进行实时快速弹道解算提供理论依据，对末段修正弹的工程应用具有参考价值。

为了分析弹箭的角运动稳定性，推导了弹箭的非线性角运动方程组，给出弹箭的非线性角运动Hopf分岔分析方法。以某型火箭弹高原试验为例，选取空气密度作为分岔参数，采用霍尔维茨判据判断了系统的稳定性，并确定了分岔点。由中心流形定理对系统进行降维，计算了Hopf分岔的3阶规范形，并作出了系统的分岔图，分析了分岔参数对极限环摆幅的影响。进行了仿真验证，结果表明，采用分岔分析方法能准确判断系统的稳定性及分析系统的极限环运动。

针对带有落角约束的末制导问题，提出了一种基于极小值原理和Gauss伪谱法的最优制导律。以期望落角方向为坐标轴定义了落角坐标系，并在其中建立了线性化的导引运动关系方程。将控制系统简化为1阶惯性环节，利用极小值原理得到正则方程，然后引入Gauss伪谱法进行离散，将其转化为代数方程，结合边界条件，推导出最优制导律的解析表达式,无需任何积分过程，避免了求解黎卡提微分方程。仿真结果表明，所提出的算法运算量小，计算效率高，同时也能方便地求解出复杂加权矩阵下的最优制导律，能够在满足落角约束的条件下更快地收敛到落角参考线，并且具有更小的末端需用过载。

针对红外成像制导末端目标图像充满导引头视场影响目标识别跟踪的问题，提出一种红外成像制导末端局部图像识别跟踪的方法。分析了红外成像制导原理；选取了高亮区比例、灰度标准偏差、长宽比、紧凑度和复杂度等5个特征量作为特征提取和目标识别的依据，提出适合导弹的目标快速识别算法；通过计算红外成像制导末端目标图像，在导引头焦平面上的投影面积的变化情况，分析了弹目距离与相对速度对目标图像变化情况的影响，研究了形心跟踪到局部图像跟踪的转换时机。综合考虑了可靠性和实时性要求，选取飞机机头作为局部图形跟踪的跟踪点；搭建红外成像制导仿真场景，对所提出的方法进行仿真分析。仿真结果表明：该方法能够有效地识别图像中的目标，减小红外成像导引头跟踪盲区，实现红外成像制导末端的平稳跟踪。

针对半捷联惯性测量系统中轴向角度安装误差影响系统姿态测量精度的问题，分析了轴向角度安装误差的来源、产生机理及其对姿态测量精度的影响规律，并从理论上推导了其数学表达式。在此基础上，提出了轴向角度安装误差的分级补偿方法。该方法的核心思想是，根据轴向角度安装误差产生的原理和作用机理不同，依次对其补偿。地面实测试验表明，对轴向角度安装误差的补偿方法是正确和有效的，利用该补偿方法可以将轴向角度安装误差引起的周期性姿态测量误差由0.32°减小到0.05°以内，减小幅度达1个数量级，显著地提高了系统的解算精度。

为了提高全轮支撑冷发射时导弹的出筒精度，基于4轴连通式油气悬架导弹发射车，推导出4轴连通油气悬架数学模型并验证了AMESim仿真模型的正确性；建立了基于ADAMS/Simulink/AMESim的联合仿真模型，以发射筒筒口纵向位移均方根值为优化目标，以油气悬架系统的蓄能器容积、初始充气压力和阻尼孔直径为设计变量，选择车体倾斜0°，起竖角为90°这一工况，应用遗传算法进行优化设计。结果表明：优化后筒口纵向位移均方根值降低了61.1%，提高了导弹出筒精度；发射车的俯仰姿态角位移和各轴载荷分配得到较好的改善，发射系统的稳定性得到提高。基于遗传算法的联合仿真方法可同时提高导弹的出筒精度和发射系统的稳定性，并为解决工程实际问题提供参考。

根据飞翼无人机特殊外形布局、气动性能及控制品质要求，在风扰动存在情况下，针对系统纵向俯仰通道和横侧向滚转通道，设计了基于鲁棒最优理论的静态投影控制器。分析了投影控制方法的一般原理，建立了飞行控制系统的鲁棒伺服模型，应用最优线性二次型调节器（LQR）方法构成鲁棒伺服LQR控制，并以闭环系统为参考系统，通过静态投影法则以输出反馈重构参考系统主体特征结构，避免了LQR方法中部分反馈变量无法精确测量的问题。仿真过程中对比验证了风扰动下常规PID姿态驾驶仪和静态投影方法的控制效果。仿真结果表明，所设计的静态投影控制系统响应速度快，且具有较强的稳定性和抗风扰动能力。

在深入分析和研究国内外测控系统的高可用度容错化研究现状的基础上，针对武器装备测控系统中冗余容错优化难以实现和测试的问题，提出了一种基于紧凑型PCI(CPCI)总线的高可用模式下热插拔系统的解决方案。研制出一种可以测试热插拔系统可靠性的半实物仿真平台，来针对被控实体在热插拔实验系统里的可靠性进行验证分析。结果表明，热插拔热冗余系统性能良好稳定。通过对高可用模式的热插拔热冗余系统的研究，实现了不同实体在热插拔热冗余系统下的可观测性。

在战术应用场景下，面向某型电台的双通道网络组网方案能够有效地减小实际码分组网存在的码分资源浪费问题。为了提高双通道网络控制通道的抗干扰能力，引入随机分组码分多址技术，提出了载波侦听随机分组码分多址接入(CSRP-CDMA)协议。并建立了基于CSRP-CDMA的时隙扩频Ad Hoc网络理论分析模型，推导了分组传输成功概率和吞吐量表达式，分析了扩频增益、分组负荷和分组头长度比值以及接收信号信噪比等因子对吞吐量性能的影响。和适用于RP-CDMA的传统MAC协议做了网络性能仿真比较。理论数值和仿真结果显示，CSRP-CDMA协议性能明显优于传统协议，其归一化网络吞吐量理论值达到0.75，能够有效保证控制通道的资源利用率。

在无线传感网络（WSN)中运用基于粒子滤波的时延差估计方法进行目标追踪，其性能的关键是设计精确的粒子滤波器建议分布。为了解决追踪过程中粒子贫化问题，提出了一种基于改进无迹粒子滤波器的时延差估计算法。利用最小二乘法估计目标初始时刻位置，在卡尔曼滤波框架下运用高斯-牛顿迭代法则融合最新观测信息，并引入尺度调节衰减因子不断修正重要性密度函数，从而使建议分布更加逼近真实。将其与时延差定位方法结合，并在WSN环境下进行仿真实验。结果显示，改进的算法在整体粒子数有限的情况下追踪精度更高，收敛性较好，尤其适合环境噪声非高斯的复杂WSN目标追踪应用。

提出了一种基于过完备空时字典及其稀疏表示的红外小弱目标运动检测算法。采用K奇异值分解算法学习连续多帧图像的运动信息和形态特征，构建自适应形态过完备空时字典；利用高斯运动模型检验自适应形态过完备空时字典，将其划分为能分别描述目标与背景的目标过完备空时字典和背景过完备空时字典；将连续多帧图像分别在目标过完备空时字典和背景过完备空时字典上稀疏分解，利用几个最大稀疏系数及其空时原子重构信号，增强二者残差来检测小目标信号。实验结果表明，该过完备空时字典不仅能同时描述目标与背景的运动信息和形态特征，极大地提高信号表示的稀疏程度，而且能有效增强目标与背景的特征差异，提高小运动目标的探测能力。提出了一种基于过完备空时字典及其稀疏表示的红外小弱目标运动检测算法。采用K奇异值分解算法学习连续多帧图像的运动信息和形态特征，构建自适应形态过完备空时字典；利用高斯运动模型检验自适应形态过完备空时字典，将其划分为能分别描述目标与背景的目标过完备空时字典和背景过完备空时字典；将连续多帧图像分别在目标过完备空时字典和背景过完备空时字典上稀疏分解，利用几个最大稀疏系数及其空时原子重构信号，增强二者残差来检测小目标信号。实验结果表明，该过完备空时字典不仅能同时描述目标与背景的运动信息和形态特征，极大地提高信号表示的稀疏程度，而且能有效增强目标与背景的特征差异，提高小运动目标的探测能力。

针对常模盲均衡算法(CMA)收敛速度慢、收敛后稳态误差大且存在盲相位的现象，提出了一种基于混合蛙跳算法的多模盲均衡算法(SFLA-MMA)。它结合了智能优化算法的基本思想，将个体自身的进化及个体间的社会行为等概念引入到盲均衡技术中。该算法将多模盲均衡算法(MMA)代价函数的倒数定义为混合蛙跳算法(SFLA)的适应度函数，将青蛙群体中青蛙个体的位置向量作为MMA的初始权向量；利用SFLA的全局信息共享机制和局部深度搜索能力，在全局范围内搜索青蛙群体的最优位置向量并作为MMA的初始优化权向量。之后，通过MMA进行迭代，得到MMA的最优权向量。利用高阶多模正交振幅调制（QAM）与正交相移键控（APSK）信号对该算法进行了仿真验证。仿真结果表明，与CMA、MMA和基于粒子群算法的多模盲均衡算法(PSO-MMA)相比，SFLA-MMA在均衡高阶多模信号时收敛速度极快、稳态误差最小、输出信号星座图最清晰。

基于极化合成孔径雷达（PolSAR）的子视数据相关性提出了一种新的非局部滤波器。非局部算法在一个较大的空域中搜寻待滤波元素所在图像块的相似图像块，并以基于它们的相似程度来对图像数据进行加权滤波。因而相似度计算在非局部滤波器里起到至关重要的作用。PolSAR图像子视数据之间的相关性包含有较对应的多视数据点之间更多的信息，这些信息有利于更加精准的计算非局部滤波器中相似度的估计。新提出的滤波器通过假设检验来估计两组子视数据集是否同质，并以此为依据估计图像块之间的相似性。通过对同质区域的加权滤波实现对PolSAR数据的噪声抑制。对比实验证实了新提出的滤波器的有效性和优异性能。

在对带电极电缆的空中磁场进行实场测量验证时，电缆的形态通常与理想状态有较大差别，理想状态下的磁场模型无法对其进行有效验证。针对此问题，分析了实场条件下电缆形态与理想状态的区别，对海水中带电极电缆的空中磁场模型进行改进，并对改进前后的两种模型进行仿真计算对比。通过模型计算值与实场测量值对比表明，改进后的空中磁场模型的计算值误差较小，能够更好地适用于海水中带电极电缆空中磁场的理论验证。

为了有效提高稀薄空气下太空箔条抛撒的使用效能，针对箔条的运动特点和雷达探测特性，建立了高空箔条扩散运动模型和多雷达探测区下的弹载箔条有效抛撒时间区间模型。对特定时间区间抛撒箔条的运动过程进行了数值仿真，得到了抛撒时间对箔条干扰效果的影响。建立基于雷达重要性的不同抛撒区间策略并进行了讨论。得到了不同要求下箔条的有效抛撒时间区间。研究结果表明：箔条云团抛撒时区的变化显著影响箔条工作效能；调整箔条抛撒时刻，可以满足箔条云团工作的不同任务要求。

辨识HSK主轴-刀柄结合部参数，是准确预测主轴系统动态特性及保证切削稳定性的基础条件。将HSK主轴-刀柄结合部简化为弹簧-阻尼模型。再根据HSK主轴-热装刀柄系统的频率响应矩阵，推导出HSK主轴-刀柄结合部的刚度矩阵。并基于耦合响应法计算热装刀柄两端的频响矩阵，利用有限差分法与实验测量相结合的方式，分别获得HSK主轴端点和HSK主轴-热装刀柄系统端点的频响矩阵。基于推导出的结合部刚度矩阵，分别辨识出HSK主轴-刀柄结合部的4个刚度参数k_yf、k_θf、k_ym和k_θm，以及4个阻尼参数c_yf、c_θf、c_ym和c_θm. 使用耦合响应法计算出HSK主轴-热装刀柄端点的频响函数，并与实验测量的各阶频率相比较，理论频率与实验结果最大差值为7.9%，进而验证辨识参数的准确性和辨识方法的合理性。

基于运动合成原理，分析了分离型纵-扭复合超声铣削加工的运动特点，阐明了其具有降低切削力、促进切屑排出以及延长刀具使用寿命的实质；基于结构动力学原理，考虑纵-扭复合超声振动对铣削系统动态特性的影响，建立了分离型纵-扭复合超声铣削加工的动力学模型和稳定域的解析模型，在此基础上应用MATLAB 7.1软件进行数值分析获得了切削系统的稳定性预测图谱(即叶瓣图)；利用碳纤维复合材料进行分离型纵-扭复合超声振动铣削试验研究，试验结果与数值计算结果基本一致，验证了理论模型与稳定性叶瓣图的正确性。

考虑失效相关性对系统失效概率特征的影响，从系统层面出发，建立串联系统和并联系统的强度概率分布模型。在此基础上，分别以连续型变量和离散型变量作为寿命度量指标，推导能够科学体现“系统组成结构、载荷、强度”等参数影响的串联系统和并联系统失效概率模型，研究串联系统和并联系统的寿命概率分布特征。研究表明：并联系统的平均首次故障时间大于串联系统的平均首次故障时间，且大于系统组成零部件的平均首次故障时间；而串联系统的平均首次故障时间则小于系统组成零部件的平均首次故障时间。

在装备可维修备件的多级库存系统中增加横向供应策略，将传统的树状备件供应模式扁平化，可以大大缩短备件平均延误时间。在此背景下进行多级可维修备件的库存研究，建立具有横向供应策略的可维修备件两级库存模型，利用M/M/∞排队系统评估备件满足率、横向供应概率和缺货概率等重要参数，设计启发式算法进行备件优化配置。算例结果表明，引入横向供应策略后可维修备件两级库存系统的保障总费用能够降低39.4%.

为了研究二甲醚（DME）的燃烧特性，在初始温度293 K、驱动压力0.6 MPa、初始压力0.04~0.08 MPa、氮气稀释率47.29%~60.81%、压缩比8.82~12.02的实验条件下，利用快速压缩机（RCM）研究了初始压力、氮气稀释率、压缩比对DME-O₂-N₂混合气着火延迟期和最高燃烧压力的影响。结果表明：DME-O₂-N₂混合气出现两阶段放热现象与两阶段着火延迟期；随着压缩比的增加，混合气的着火延迟期出现负温度系数（NTC）现象，随初始压力的升高，出现NTC现象的温度向高温方向发展；随氮气稀释率的增加，出现NTC现象的温度向低温方向发展；初始压力一定，不同压缩比下，随氮气稀释率的增加，混合气的最高燃烧压力和第2阶段着火延迟期呈相反的变化趋势；氮气稀释率一定，不同初始压力下，随压缩比的增加，混合气的最高燃烧压力和总着火延迟期呈相反的变化趋势。

基于滚动轴承动力学理论，建立了推力滚针轴承动力学微分方程，采用精细积分法和预估-校正Adams-Bashforth-Moulton多步法相结合的算法求解其动力学微分方程，在此基础上建立了推力滚针轴承摩擦力矩数学模型。研究了工况参数和结构参数对推力滚针轴承摩擦力矩特性的影响，结果表明：推力滚针轴承摩擦力矩主要分量为滚针-滚道间滑动摩擦，在高速时，保持架-滚针间摩擦也成为主要分量，且较小的兜孔间隙有利于降低轴承摩擦力矩；推力滚针轴承存在一个最佳转速使用范围，使轴承摩擦力矩最小；轴承摩擦力矩与轴向载荷呈正比，且比例系数随着转速的增大而减小；滚针修缘可明显降低轴承摩擦力矩，比较其修缘类型，全凸圆弧修缘滚针更有利于降低轴承摩擦力矩；随着滚针个数和有效长度的增大，轴承摩擦力矩随之增大；随着滚针直径的增大，轴承摩擦力矩减小；应合理优化这些参数，以降低轴承摩擦力矩。

不同口径步枪匹配问题是变口径模块化步枪系统研制需解决的关键问题。利用Adams软件建立了5.8 mm和7.62 mm变口径的模块化步枪数值仿真模型，通过与试验数据对比验证了模型的正确性。基于该模型进行了枪机框运动特性匹配、供弹匹配和抛壳匹配分析。引入了枪机框运动特性匹配度的概念，建立了枪机框运动特性匹配准则，根据该准则得到了合理的设计方案。结果表明：通过改变导气孔直径，可以基本实现枪机框运动特性匹配；改变供弹斜面的倾角和增加圆角，可以提高两种步枪弹供弹匹配性和稳定性；通过更改抛壳窗位置可以实现两种步枪弹抛壳匹配。

枪械射击过程中枪管坡膛处工作环境恶劣，为了研究枪管坡膛角度对挤进过程坡膛处受力的影响，建立了不同坡膛角下考虑枪管及弹头结构特性、本构非线性等因素的三维有限元模型，分析了不同坡膛角对弹头挤进过程的影响，获得了不同坡膛角下挤进阻力随挤进位移的变化数据；建立了挤进阻力的响应面模型，基于上述数据采用Hermite多项式，求解获得了挤进阻力以坡膛角和挤进位移为变量的计算公式；提出建立了考虑挤进阻力的弹头挤进过程的动力学模型，编程计算了枪弹挤进过程中的挤进压力，获得了某大口径机枪满足弹头初速条件的坡膛角度取值范围为0.11°~1.13°，进而得到了缓减枪管坡膛受力、保证弹头最高初速、满足坡膛角设计范围的坡膛角度最优解为0.56°。

针对火箭助飞鱼雷打击远距离目标时捕获概率大幅下降的问题，依据其对目标搜索方式及反潜作战的特点，提出了一种与传统“同一点齐射”不同的“人工散布齐射”方式；并基于全概率的基本思想，构建了描述两种齐射方式捕获概率的数学解析模型；计算了打击目标前置点和现在点两种典型作战样式下，二者在不同射击距离上的捕获概率。计算值与仿真实验结果吻合良好，表明在远距离上打击目标现在点时，人工散布齐射的捕获概率优于同一点齐射。