针对子母弹燃气囊抛撒试验中出现的气囊破裂对子弹运动特性的影响，建立了气囊抛弹的三维动力学模型。基于计算流体力学Fluent软件，通过编译自定义程序将六自由度刚体动力学方程与流体控制方程进行耦合，对气囊破裂自由射流流场结构特性及子母弹抛撒过程中气囊破裂射流流场结构特性进行对比，获得了气囊内压力变化规律。对不同破口位置的气囊射流流场进行仿真分析，获得了不同破口位置气囊内压力变化规律及对子弹的运动特性影响。计算结果表明：与气囊破裂自由流场结构相比，存在子弹时对气囊破裂射流流场结构有很大的影响；在中心位置破裂时对气囊内压力变化影响最大，破口在中心位置及短边侧时对子弹姿态的影响最大。该研究结果对预估子弹飞行弹道，了解气囊破射流流场对子弹运动的作用机理和影响规律，提高子母弹分离时的可靠性和安全性具有参考价值。

针对电传动装甲车辆冷却系统原理方案的设计问题，建立了冷却系统热部件、散热器和水泵的简化模型，提出了使用有向图表示冷却系统原理方案的基本方法，结合遗传算法提出了冷却系统原理方案优化设计方法。实例计算表明，与所有热部件并联、所有热部件串联的系统方案相比，优化后的冷却系统原理方案适应度函数值分别减小了62.6%、54.5%. 研究结果对冷却系统原理方案的设计有一定参考价值。

为了改善柴油机喷雾空间分布，提高缸内空气利用率，加强燃烧室内的气流运动，提出了带双ω燃烧室的燃烧系统，并在ZS1100M型柴油机上进行了初步性能试验。研究结果表明：双ω燃烧室的几何形状对柴油机燃烧系统的油耗与排放性能有较大的影响。在额定工况下，57型燃烧室方案的油耗与碳烟排放最低；65型燃烧室方案的NO_x排放与原机相比基本不变，油耗却降低了2.2%，碳烟排放降低了8.3%. 在额定转速下，65型燃烧室的油嘴突出高度在2.6 mm时油耗与碳烟排放性能最优。在转速1 500 r/min下，采用双排喷孔的各方案在中小负荷时油耗均比采用单排喷孔的原机方案要低；适当增加上排喷孔数，减小双ω燃烧室的喉口直径能进一步降低油耗。

为了充分发挥多轮独立电驱动车辆的动力性能，提出了一种层次化的驱动力优化控制结构。该控制结构包含基于各轴载荷预分配控制、驱动防滑控制和基于车辆状态的再分配3层控制，其中防滑控制是核心层，采用基于路面最优滑转率滑模控制的方法，通过设计基于累积求和统计目标控制的路面跳变检测器，结合车轮滑转率-路面附着系数图形，可实现变路面的最优滑转率估计。通过该分层控制结构，实现了驱动力在各轴之间以及各个驱动电机之间的优化分配控制。利用硬件在环实时仿真实验验证了该控制结构能改善车辆的爬坡性能、直线加速性能以及障碍路面行驶的通过性。

为研究手枪单手立姿无依托连续射击过程中射手的响应特性，采用三维运动捕捉系统和足底压力测试系统，测量了连续射击过程人-枪的运动轨迹及其足底压力特性。试验结果表明：手枪连续射击过程中，手枪运动与足底受力/压力中心位置变化具有密切的关联性；对于立姿无依托射击，射手先后经历了被动响应阶段和主动响应阶段，对于54式手枪射击时射手进入主动响应阶段需要250 ms（标准偏差62.9 ms）；随着连续射击次数的增加，射手对身体平衡能力的控制降低，导致其控枪能力减弱。分析结果同时表明：采用该测试手段对射击响应特性研究是可行的，进一步揭示了手枪射击过程中射手的响应特性，对人-枪系统运动规律分析和人-枪系统动力学模型的建立，具有参考价值。

海上编队舰炮武器系统在对岛礁上集群目标攻击中具有独特优势。根据舰炮武器对岛礁上集群目标的射击特点，研究给出了采用集火射击和瞄准点均匀分布射击两种条件下毁伤目标数的数学期望的解析方程式，并通过对参数分解归纳出计算机模拟步骤，为设计不同条件下的射击效力指标的计算提供快速方法。该方法已在某型舰炮的效力分析中得到应用，并与相关试验数据进行了对比，结果有效可信。

在考虑混凝土的压缩和扩容特性条件下，建立了动态球形空腔膨胀理论，其中完整的靶体响应为密实区-扩容区-开裂区-弹性区，在扩容区采用扩容方程。基于上述理论得到了空腔表面应力与膨胀速度的表达式，使用侵彻方程计算不同工况的侵彻深度并与试验值作对比，同时对混凝土强度参数和压缩系数对弹体侵彻深度的影响规律进行研究。结果表明：该模型可以较好预测侵彻深度，具有一定的合理性；混凝土强度参数中压力硬化系数对侵彻深度的影响较大，随着弹体初速度增大应考虑混凝土材料的剪切饱和性质；随着压缩系数不断减小，混凝土材料由压缩转为膨胀状态，导致空腔表面应力增加，侵彻深度降低。

锆粉具有密度大、体积热值高、点火和燃烧性能良好的优点，是提升推进剂密度比冲的重要燃料，但由于其静电火花感度高，使用中易燃烧，在推进剂中应用存在安全隐患。为提高锆粉的抗静电性能，研究采用一种推进剂常用的聚叠氮缩水甘油醚(GAP)含能粘合剂，对锆粉进行包覆改性，获得了Zr/GAP复合粒子。研究其形态、结构、热性能和抗静电火花性能。结果表明，包覆处理可显著降低锆粉粒子的静电火花感度，50%发火能从5.13 mJ提高至24.91 mJ，并且保留了锆粉的高密度特性及良好的燃烧性能。研究成果为促进锆粉在高密度推进剂中的应用提供了技术支持。

采用惯性导航系统的舰舰导弹作为海战场最重要的攻击武器，能否快速准确地在舰艇上对导弹捷联惯性导航系统进行初始对准，是影响舰舰导弹捕捉概率的重要因素。动基座对准误差导弹捷联惯性导航系统作为的初始误差，会随着工作时间增长不断累加，导致末制导雷达开机时导弹散布误差和航向误差角不断增大，将致使末制导雷达的捕捉概率下降。基于动基座初始对准误差对导弹飞行控制误差的影响，以目标位置误差圆分布为基础，建立舰舰导弹捕捉概率计算模型，通过不同条件的参数设置，仿真计算出某型舰舰导弹动基座初始对准误差对目标捕捉概率的影响。结果表明捕捉概率近似线性下降，下降值约为静基座对准时的4.2%~6.5%.

研究某型无人机三维空间航迹跟踪问题，通过在理想航迹上选取一系列航迹点，将航迹跟踪问题转换为航迹点跟踪问题。建立了无人机的动力学模型，将无人机的速度坐标系对准航迹点所在的理想坐标系，使位置跟踪问题转化为姿态跟踪问题。推导了无人机的制导律，并利用滑模变结构控制理论和反步控制理论分别设计了姿态控制器和速度控制器，姿态控制器使飞行器的速度矢量方向对准航迹点所在的方向，然后利用速度控制器控制速度的大小使飞行器到达预定航迹点。对整个制导、控制系统进行了全系统仿真，仿真结果表明：所设计的控制器具有较高的跟踪精度，且具有较强的抗干扰能力。

大型液压起竖系统由于受到诸多外界干扰等因素的影响，存在很强的非线性特性和不确定性，难以实现起竖过程的精确跟踪控制。为实现起竖过程中的精确跟踪控制设计了一种自适应模糊滑模控制器，利用模糊系统的逼近特性逼近滑模的等效控制项，并用李雅普诺夫分析方法给出了自适应律，针对自适应参数难以确定的问题，用遗传算法对参数进行了优化。仿真结果表明，该控制方法有较强的抗干扰能力和良好的跟踪性能，提高了起竖过程的稳定性。

针对高应变率加载下金属柱壳复杂动力学响应，采用高速分幅相机和多普勒探测系统阵列联合测试了钛合金柱壳在内置炸药加载下膨胀、断裂直至整体破碎的表面动态图像和局部区域的速度历史剖面。通过对比分析估算了表面裂纹萌生及爆轰产物泄露时刻的工程应变，观察表面断裂模式并获得裂纹萌生扩展与速度剖面的关联；并从回收破片断口形貌确定柱壳整体失效的断裂特征。

低成本、小型化的无线声传感器网络（WASN）的每个节点只配备一个麦克风而非麦克风阵列，针对随机抛撒的WASN区域外声源目标定位问题，依据声压衰减模型和几何定位机制，提出了四节点无线声阵列声源定位算法。在此基础上分析了声音衰减系数和阵列形状对定位精度的影响，进而选择以Y型阵列作为感知模型，当Y型阵列的中轴线与目标声源的夹角为60°～100°时，定位误差小于1 m. 依据仿真结果提出节点选择算法并进行了Y型阵列目标定位实验，结果表明，Y型无线声传感器阵列满足对无线传感器网络（WSN）抛撒区域外50 m处目标的预警需求。低成本、小型化的无线声传感器网络（WASN）的每个节点只配备一个麦克风而非麦克风阵列，针对随机抛撒的WASN区域外声源目标定位问题，依据声压衰减模型和几何定位机制，提出了四节点无线声阵列声源定位算法。在此基础上分析了声音衰减系数和阵列形状对定位精度的影响，进而选择以Y型阵列作为感知模型，当Y型阵列的中轴线与目标声源的夹角为60°～100°时，定位误差小于1 m. 依据仿真结果提出节点选择算法并进行了Y型阵列目标定位实验，结果表明，Y型无线声传感器阵列满足对无线传感器网络（WSN）抛撒区域外50 m处目标的预警需求。

为了实现近红外光谱分析模型在不同仪器间的共享，对分析模型的传递方法进行了研究。以混胺燃料的分析模型为例，采用马氏距离法对转换集样品进行选择，采用分段直接校正（PDS）法结合偏最小二乘（PLS）法，对从仪器光谱进行校正。对转换集样品数、PLS回归的主因子数、PDS的窗口宽度进行选择，当转换集样品数为12、主因子数为1、窗口宽度为39时，转换集样品的光谱校正率达到96.5%. 混胺分析模型传递后，预测集样品的标准偏差远远好于校正前的结果，与主仪器的非常接近。研究结果表明：采用马氏距离法选择转换集样品，并结合PDS-PLS算法计算转换矩阵，可有效扣除不同仪器间的光谱差异，提高混胺分析模型的传递精度，实现三乙胺、二甲苯胺、水分、密度的准确分析。

提出一种求解火力分配优化问题的改进遗传算法。基于目标函数的相对大小构造适应度函数，较传统的界限构造法更加显著地体现染色体之间的差异，使得优良染色体更容易被选中，从而提高算法的收敛精度。采用基于父代染色体相似度的启发式遗传算子优化遗传运算，灵活、有针对性地对父代染色体进行交叉或变异操作，在防止算法陷入局部最优的同时保证种群的更新速度。仿真实验对比结果分析表明所设计的改进算法具有更高效的寻优能力。

现有数码迷彩图案的平面性和固定不变性使之难以对抗未来高技术的侦察监测，针对这个问题，提出了一种基于柱透镜光栅的数码迷彩立体动态成像算法。该算法充分考虑人双目立体成像的生理特征和柱透镜光栅分光分像的光学特性，阐述数码迷彩立体动态化的可行性。在此基础上，推导出迷彩立体动态成像的视差设计原理并根据背景深度信息将数码迷彩图像分为多幅迷彩深度序列图。利用梳状函数对迷彩深度序列图进行采样合成，最终生成一幅光栅图像，用来裱贴于光栅板后即可实现立体动态数码迷彩。对该算法有效性进行了仿真实验并加以分析。

采用等离子喷涂制备了铁基涂层，使用声发射技术对涂层的疲劳磨损实验进行在线监测，捕捉裂纹动态信息，总结典型的声发射信号反馈类型，通过渗透探伤的方式对涂层表面微损伤区域进行表征，并采用聚焦离子束扫描电子显微镜（FIB-SEM）技术对涂层的微损伤区域进行亚表层分析探索失效机理。结果表明：涂层疲劳磨损过程中声发射信号反馈分为3个阶段，即磨合期、稳定期和突变期；结合渗透探伤技术可以有效锁定涂层表面微损伤区域,验证声发射信号反馈的准确性，可见通过声发射在线监测技术可以准确地捕捉涂层内部的开裂；FIB-SEM分析表明涂层疲劳磨损失效的起源是近表层微缺陷。采用等离子喷涂制备了铁基涂层，使用声发射技术对涂层的疲劳磨损实验进行在线监测，捕捉裂纹动态信息，总结典型的声发射信号反馈类型，通过渗透探伤的方式对涂层表面微损伤区域进行表征，并采用聚焦离子束扫描电子显微镜（FIB-SEM）技术对涂层的微损伤区域进行亚表层分析探索失效机理。结果表明：涂层疲劳磨损过程中声发射信号反馈分为3个阶段，即磨合期、稳定期和突变期；结合渗透探伤技术可以有效锁定涂层表面微损伤区域,验证声发射信号反馈的准确性，可见通过声发射在线监测技术可以准确地捕捉涂层内部的开裂；FIB-SEM分析表明涂层疲劳磨损失效的起源是近表层微缺陷。

车辆装备保障运输网络优化是影响非战争军事行动任务效果的关键环节。传统方法描述随机且不连续装备保障需求的能力弱，应用于非战争军事行动车辆装备保障运输网络优化方面，会导致结果不稳定。为解决这些问题，提出了基于蒙特卡洛仿真和遗传算法的车辆装备运输网络优化模型。结合非战争军事行动特点，利用边界条件设定，保障资源调度优化函数及保障资源约束条件设置，构建了车辆装备保障运输网络优化模型；采用遗传算法，在路网和运输路径两个层次对车辆装备保障运输网络进行寻优，进一步提高了运算结果的稳定性。通过残差分析验证了该模型的有效性。

为提高携行备件方案优化模型的准确性和求解的精确度，以遂行远海训练任务的舰艇编队为研究背景，针对优化模型的建立和求解提出了一系列改进措施。在传统优化模型的基础上，分析了虚警和串件拼修对备件的影响，建立了基于携行能力、备件成本、装备可用度、同型号装备群完好率等多约束条件的携行备件优化模型；利用粒子群优化（PSO）算法确定备件的优化配置，利用蒙特卡洛仿真法计算配置方案的保障效能；引入云格计算技术实现PSO算法的并行求解，从硬件性能上提高算法的全局寻优能力；将普通粒子转化为量子粒子实现解的多样化，减小了算法陷入局部最优的危险。案例分析证实了改进措施的可行性和有效性。

针对串联系统可靠性分配问题，以基于潜在失效模式与后果分析（FMEA）评价指标非线性修正函数的综合分配方法为基础，提出一种考虑故障相关性的综合分配方法。考虑可靠性分配问题中的多因素影响，建立一种考虑因素重要程度的可靠性分配矩阵。针对FMEA评价指标的局限性，分别建立了严重度和失效频率的非线性转换关系，即FMEA修正函数。基于Gumbel Copula函数及Kendall相关系数，建立失效相关系数矩阵，并计算各子系统的相关失效严重度。推导基于Copula函数的串联系统可靠性计算公式，并以此为依据对各子系统的可靠性进行分配。以数控车床主轴系统为例，利用该方法对其进行子系统可靠性分配，阐述了该方法的特点及适用性。对是否考虑故障相关性的分配结果进行比较，认为考虑故障相关性能够为各子系统分配更低的可靠度，从而减小加工及维护成本。

为获得空投货台摆荡阶段的精确动力学响应，考虑货台大幅度摆荡对空气产生的非定常效应，基于平衡点法构建了空投吊挂系统多体动力学模型，并采用基于ALE格式的有限体积法建立了空气流场模型，在此基础上推导建立了非定常流动作用下的货台-空气流体-固体耦合分析模型。通过数值算例研究：验证了该多体动力学模型的鲁棒性和正确性；明确了层流非定常模型能较好地描述流体对平板的作用力，可用于空投货台摆荡阶段的流场分析；对比指出通过流体-固体耦合分析得到的非定常流动气动力显示出震荡特性，而定常流动假设模型会给货台带来类似粘滞阻尼的特性，其减速效果要比非定常流动模型强烈。

为了实现对静压气浮轴承的动特性进行研究，提出并设计了一种具有可变截面积均压槽的静压气浮轴承，结合气浮轴承的力学振动模型采用微扰动法建立了气浮轴承动态控制方程，运用有限差分法对气浮轴承动态控制方程进行了数值求解，得到了气浮轴承的动态刚度和阻尼。计算结果表明：当振动较小时静压止推气浮轴承的动态刚度值与静态刚度值相当，在气膜间隙为5.5 μm左右时，气浮轴承的动、静刚度均达到最佳值；在同一供气压力下，随着气浮轴承气膜间隙的增大，其动阻尼呈非线性减小，气膜间隙对气浮轴承动阻尼系数的影响较大。

为了研究粘弹结构的阻尼特性，采用传统变形能理论建立了粘弹结构结构损耗因子的计算模型，并对相关阻尼参数进行了优化分析；通过研究传统模态应变能法与已有3种改进方法的原理及其相互关系，提出了一种新的修正模态应变能方法，新方法中修正因子随不同阶次模态损耗因子的幅值而变化。以一种四参数原型系统为依据，通过对4种模态应变能法的误差分析表明新修正方法对结构损耗因子与固有频率的计算误差最小；选取两个算例，通过对结构损耗因子与固有频率采用修正模态应变能法、变形能法、传统模态应变能法及相关文献有限元法的计算结果表明：修正模态应变能法可以满足工程设计的要求，且计算误差最小；修正模态应变能法可为粘弹结构阻尼特性与结构设计及改进等领域的研究提供一定的理论参考。

一点对多点的激光通信技术是构建天空地一体化信息网络的关键节点，也是实现多卫星间组网链路通信的一个必要前提。将空间激光通信一点对多点光学原理与方法进行了比较和研究，并针对三同心球结构和旋转抛物面结构，在其视场和能量利用率上面进行了分析。分析结果表明：三同心球结构视场可以达到水平和俯仰均为120°，旋转抛物面结构的视场可以达到水平360°，俯仰100°；三同心球结构随着视场的增大，能量利用率迅速下降；而在同等体积情况下，旋转抛物面的能量利用率在80°范围内比三同心球结构更高且更稳定。

外骨骼助力机器人突破了传统运载工具易受地形条件影响的限制，在军用领域和民用领域都展现了巨大的应用前景，是当前各国研究的热点。从负重外骨骼助力机器人和康复外骨骼助力机器人两个方面，综述了国内外多关节外骨骼助力机器人的发展现状。重点分析了人机匹配性设计、驱动方式、步态检测、人机协同行走控制策略以及助力效果评估等关键技术，并对多关节外骨骼助力机器人今后的研究方向及研究重点进行了展望。

迷彩伪装是一项重要的伪装技术。数码迷彩是对抗高分辨成像侦察的有效技术手段。如何实现迷彩设计技术的实效化、精确化和智能化始终是研究热点。基于分形布朗运动的分形维估计法提取背景图像的纹理特征、基于金字塔结构逐层模糊C均值聚类算法提取背景图像的主色特征。融合纹理和主色特征，运用改进的钻石-菱形算法生成符合背景特征的数码迷彩图案。仿真实验结果表明：该算法在荒漠型、丛林型、林地型背景的迷彩生成中均能产生较好效果。