为了在水下爆炸的单次试验中连续获得炸药爆轰波和近场冲击波的时程曲线，研制了一种压导式连续电阻丝探针，并基于此设计了球形装药水下爆炸测试系统。采用粉状黑索今（RDX）炸药进行120 mm直径的球形装药水下爆炸试验，测量获得了多组爆轰波-冲击波时程曲线。通过对爆轰波段数据进行拟合得到了待测RDX炸药的爆速，利用冲击波段数据计算得到了炸药爆压、绝热指数以及水中冲击波的衰减规律，并与康姆莱特半经验公式和数值模拟结果进行了对比。结果表明：运用新型电阻丝探针测得的RDX炸药参数与理论值相比，爆速、爆压和绝热指数的相对误差分别小于3%、5%和2%；模拟得到的近场冲击波峰压和速度曲线与试验结果基本吻合，最大误差不超过10%.

为了探索米勒循环技术对于燃烧和换气过程的影响，在1台高强化单缸柴油机上应用进气门晚关米勒循环进行了试验和仿真研究。进气门关闭时刻分别为上止点后-110°CA（原机）、-86°CA和-70°CA. 发动机试验在转速3 600 r/min、指示升功率77 kW/L、过量空气系数1.6的高强化运行工况下展开。通过对试验平台建立一维热力学计算模型进一步分析了米勒进气相位对换气过程参数的影响。研究结果表明：随着进气门关闭时刻的推迟，由于有效压缩比的降低，缸内压缩终了工质温度和压力均显著下降，在相同功率条件下最大燃烧压力和温度、最大压力升高率、排气温度均显著下降，有助于降低高强化柴油机缸内的热力负荷；随着进气门关闭时刻的推迟，压缩过程中的米勒损失和进气回流率增加，充量系数、泵气损失均下降；进气门晚关的米勒循环还明显降低了NO_x排放，改善了燃油消耗率。

传统馈能悬挂难以平衡减振和馈能之间的矛盾关系，针对该问题提出由电磁作动器和磁流变减振器组成的并联复合式电磁悬挂结构方案。为提高并联复合式电磁悬挂对不同路况的适应能力，考虑其具备不同工作模式的特点，设计了模型参考多模式切换控制器，并以提高乘坐舒适性为目标确定了切换指标、阈值及相应的控制参数。针对切换指令的离散特性和悬挂系统状态变化的连续特性，基于Stateflow软件设计了多模式切换控制系统，并确定了相应的切换规则和切换流程。对模型参考多模式切换控制器的性能进行了仿真和试验验证。结果表明：该模型参考多模式切换控制器可有效地实现并联复合式电磁悬挂各工作模式之间的切换，提高了并联复合式电磁悬挂对不同路况和驾驶需求的适应性，有效平衡了减振及馈能之间的矛盾关系。

为提高电磁轨道发射装置的稳定性，提出在电磁发射装置身管上施加预紧压力，利用液压伺服的液压自稳定性来平衡电磁冲击力引起的振动。在发射装置上3个不同位置安装具有抗电磁干扰的压电加速度传感器实时采集轨道的振动信号，应用虚拟仪器技术对比分析轨道振动频率和幅值变化。施加液压伺服预紧后大幅值振动时间明显缩短，并且在不同位置施加液压伺服预紧，发射装置呈现不同的振动特性。试验结果表明，施加液压伺服预紧能够有效缩短轨道的振动持续时间，提高电磁轨道发射装置的稳定性。

为解决变间隙条件下传统磁共振耦合无线能量传输技术无法维持能量稳定高效传输的问题，基于非线性宇称时间对称原理，提出一种新型变间隙无线能量传输方法。利用电压放大器的非线性增益饱和机制，构建宇称时间对称电路模型。通过电路分析方法推导出系统传输效率和谐振频率的精确解析解，并通过仿真结合实验方法验证了理论模型的正确性。在两线圈直径为90 mm 条件下，利用所搭建的实验系统给某引信供电。结果表明：两线圈间距离在30~120 mm范围内变化时，系统能够满足能量稳定高效传输；通过理论、仿真及实验结果验证，所提出的变间隙无线能量传输方法有效可行。

为改善含硼铝热剂的燃烧性能，在B/MoO₃体系中引入纳米片状石墨、碳纳米管、还原氧化石墨烯3种纳米碳材料。利用热流法测试了含硼铝热剂的导热性能；使用高速摄像机记录了含硼铝热剂的燃烧过程，并通过计算和分析得到了燃烧速率及其变化规律；采用金属桥带进行发火试验，测试铝热剂的临界发火电流。结果表明：添加3种碳材料能显著改善B/MoO₃铝热剂的导热性能，明显提高了燃烧速率，并降低了其临界发火电流；添加还原氧化石墨烯对铝热剂的影响最为明显，使得铝热剂导热系数提高258.3%，燃烧速率提高1 756倍，临界发火电流降低27.1%，证实还原氧化石墨烯显著改善了含硼铝热剂发火阈值高的问题。

为研究晶体缺陷对奥克托今（HMX）/3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮（NTO）共晶炸药稳定性、感度、爆轰性能与力学性能的影响，分别建立了“完美”型与含有掺杂、空位与位错缺陷的共晶炸药模型。采用分子动力学方法，预测了“完美”型与缺陷模型的性能，得到了不同模型的结合能、引发键键长分布、键连双原子作用能、内聚能密度、爆轰参数与力学性能参数，并进行了比较。结果表明：由于晶体缺陷的影响，造成炸药结合能减小，稳定性变差；缺陷晶体的引发键最大键长增大，键连双原子作用能与内聚能密度减小，炸药感度升高，安全性减弱；缺陷晶体的密度、爆速与爆压减小，能量密度与威力降低；与“完美”型晶体相比，缺陷晶体的拉伸模量、体积模量与剪切模量减小，柯西压力增大，炸药刚性与硬度减弱，柔性与延展性增强。

针对高超声速滑翔飞行器再入制导问题，提出了一种基于准平衡滑翔的解析制导方法。在纵向基于准平衡滑翔条件建立再入航程与能量、倾侧角的解析关系，得到了倾侧角解析解，并通过高度变化率反馈使轨迹平滑；针对终端高度约束，在准平衡滑翔条件下得到常值航迹角假设，从而建立终端高度与再入航程、航迹角的解析关系，得到了航迹角指令，并通过设计反馈控制律得到攻角解析解。对于过程约束，提出了一种基于航迹角指令的在线约束控制方法。侧向制导采用航向角走廊确定倾侧角符号。仿真结果表明，该制导方法计算速度快、制导精度高、扰动条件下鲁棒性较强。

针对导弹飞行过程中受到外部干扰导致前置角变化较大的问题，设计了满足任意初始前置角和末端攻击角度约束的偏置比例导引律，并对该导引律下系统参数的收敛性给出了证明。基于现有分段迭代求解剩余飞行时间的方法进行拓展，解决了现有分段迭代求解方法在前置角等于π/2 rad时存在奇点的问题，并用该改进方法给出了该导引律的剩余飞行时间估计。对提出的导引律和改进的分段迭代求解方法进行仿真，结果表明：该导引律能够满足任意初始前置角和末端攻击角度约束下导弹的脱靶量和末端角度要求，且在飞行末端加速度指令收敛至0；与以往研究结果相比，该导引律在前置角大于π/2 rad时能够实现对导弹的更有效控制；使用改进的分段迭代求解方法对提出的导引律进行剩余飞行时间估计，估计误差小，误差收敛快。仿真结果验证了该偏置比例导引律和剩余飞行时间估算方法的有效性。

为研究超声速下子母弹分离流场和气动特性，采用嵌套网格技术和有限体积法离散求解三维黏性可压缩流的Navier-Stokes方程，同时建立6自由度刚体的运动学方程与动力学方程。将6自由度刚体运动与计算流体力学耦合，数值模拟超声速下子母弹分离过程，研究子母弹分离过程的流场特性和子弹初始分离状态（如子母弹初始分离时子弹飞行速度及其初始姿态角等）对其分离过程的影响。结果表明：嵌套网格技术可以很好地模拟超声速下子母弹分离的复杂干扰流场；超声速条件下，子弹脱开母弹时的飞行速度和子母弹初始分离速度越大，分离攻角越小，各个弹体之间可以更安全快速地分离。

对折叠串翼无人机发射展开过程的动力学分析是无人机总体设计和展开机构设计的关键。基于Newton-Euler方法建立描述串翼无人机展开的多刚体动力学模型。基于嵌套动网格方法计算机翼展开过程中的非定常气动特性，并与稳态气动参数进行比较。结合展开过程的气动特性变化和多刚体动力学模型，分析机翼展开速度和展开顺序对发射展开段弹道扰动的影响。仿真结果表明：机翼展开速度过快或者过慢都会对展开段弹道有较大扰动，当展开速度过快时惯性力起主要作用，当展开速度较慢时气动变化起主要作用；同时，前翼先展开、后翼后展开不利于初始发射段弹道的稳定，而前翼后展开、后翼先展开有利于初始发射段弹道的稳定；采用前后机翼同时展开且展开时间为0.20 s的展开方式能够满足尽量减小对弹道的扰动要求。

为研究高能炸药裂缝中燃烧演化规律，加深对武器装药意外点火后发生高烈度反应复杂力学-热学-化学耦合过程的机理性认识，采用热点火方式结合高速摄影、压力测量等测试技术，对奥克托今基JO-9159粘结炸药预置裂缝中燃烧演化过程开展实验观测。结合气动壅塞理论分析了裂缝宽度对燃烧演化的影响。结果表明：在较强约束条件下，炸药内部亚毫米宽度的裂缝燃烧能够产生超过200 MPa的压力，火焰传播速度超过600 m/s；裂缝宽度越大，装置解体前燃烧产生的峰值压力越低，对流燃烧传播速度越快。

为提高多站无源目标跟踪系统的跟踪性能，将无源目标跟踪系统获取的目标角速度测量表示为目标在笛卡尔坐标系下位置与速度的非线性形式，进而提出了一种同时利用目标角度和角速度量测来提高被动跟踪精度的方法。结合Cramer-Rao下界理论，分析了在利用角速度量测信息后无源目标跟踪系统跟踪性能的改善情况。基于不敏卡尔曼非线性状态估计方法，给出了具有角速度多站无源跟踪方法的一种具体实现流程。仿真与试验结果表明，具有角速度量测的无源跟踪系统具有更优目标运动参数的估计精度。

为了有效跟踪杂波环境下机动目标、降低系统辐射风险，提出一种多平台主动与被动传感器协同跟踪的长时调度方法。将长时调度问题构建为部分可观马尔可夫决策过程，采用交互式多模型概率数据关联算法更新目标信念状态，利用后验克拉美-罗下界预测机动目标长时跟踪精度，提出改进的维特比算法以求解最优调度序列。仿真实验结果表明，所提搜索算法能够显著降低搜索空间和存储空间，所提长时调度方法能够有效控制系统辐射代价、克服传感器频繁切换。

针对合成孔径雷达（SAR）图像进行景象匹配时因图像差异和斑点噪声造成误匹配的问题，提出了一种基于双向匹配融合的景象匹配算法。采用变形差异相似性测度进行从实时图到参考图的正向匹配；通过选取参考图中易匹配子区，进行基于相位一致性特征强度互相关的从参考图到实时图的反向匹配；对双向匹配的结果进行融合处理，确定最终的匹配位置。实验结果表明，该算法能克服异源SAR图像间的图像差异对匹配的影响，具有较高的匹配精度和较好的鲁棒性。

为了提高直扩系统抗截获、抗相关干扰性能，增加自编码跳码体制的工程可实现性，针对自编码跳码体制存在的直扩码同步困难问题，提出了一种新的自编码跳码扩谱体制——差分自编码跳码扩谱体制。该跳码扩谱体制借鉴差分跳频体制中G函数使频点伪随机跳变的特点，将G函数 技术与自编码跳码体制相结合，使发送端当前时刻使用的直扩伪码序列由前一时刻码序列控制字和当前时刻的信息符号经G函数映射决定，利用G函数映射规则得到具有良好均匀性、随机性的伪码序列控制字。理论分析和仿真验证表明，提出的差分自编码跳码扩谱体制具有较好的抗截获、抗相关干扰性能，可有效降低数据传输的误码率，提高跳码系统的工程可实现性。

针对沉底及掩埋小目标探测需求，设计低频双极性脉冲信号，提出基于双极性脉冲信号的空间与时间（简称空时）联合探测方法。分别从频谱、模糊度函数分析探测信号，根据声纳方程分析探测沉底及掩埋目标信混比情况，并搭建试验平台，完成了探测沉底小目标的试验验证。理论分析、仿真计算及试验结果表明：低频、窄波束、小掠射角方式有利于探测沉底及掩埋小目标；低频双极性脉冲信号及空时联合探测方法作为一种新型探测信号及处理方法，可提高沉底及掩埋小目标的空间分辨能力及混响抑制性能。

针对声矢量阵最小方差无畸变（AVAMVDR）算法，综合考虑角度分辨与单边指向特性，提出一种改进的AVAMVDR（IAVAMVDR）方位估计算法。从空间功率与子空间分解两方面分析了传统AVAMVDR算法特性；利用解析振速与声压-振速抑制各向同性噪声能力，介绍两种协方差矩阵构造方法，并在此基础上实现目标方位估计。理论分析表明, IAVAMVDR算法有效减小了信号子空间影响，使得主瓣更窄、旁瓣更低，并具有一定的抗左右舷模糊能力；仿真与实测数据均证明了该算法的有效性。

为研究双破片撞击充液容器引起的液压水锤现象对壁面的毁伤，利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对该过程进行数值模拟，并进行试验验证。分析破片撞击动能、间距、作用时间间隔对容器壁面毁伤的影响。结果表明：破片撞击充液容器的动能越大，壁面变形越大；当壁面出现裂纹时，变形量增长速度加快；破片撞击点间距对容器前壁面的变形影响较小，对后壁面影响较大；破片撞击点间距越小，壁面变形量越大；壁面变形量随着两破片撞击时间间隔的增大而减小，但时间间隔增大至0.10 ms时对壁面变形将无影响。

针对现有测试性验证方法对装备系统结构考虑不足，且在双方风险约束条件下所确定的故障样本量过大问题，提出一种基于层次Bayesian网络和后验风险准则的故障样本量确定方法。根据装备系统结构建立测试性验证方法的层次Bayesian网络模型，并以故障检测率作为Bayesian网络 的传递参数；提出Bayesian网络不确定性推理算法，充分融合各层次测试性先验信息，同时基于偏度-峰度检验的拟合分布选取方法推导出系统故障检测率联合先验分布；进一步结合系统成败型数据确定其后验分布，基于后验样本数据集和Bayes后验风险准则设计故障样本量确定算法，通过实例进行分析。结果表明，与经典验证方法、传统Bayesian方法相比，所提方法在相同双方指标约束下能有效降低样本量。

针对大型相控阵雷达T/R组件数量庞大、故障频发，且故障类型与多种检测参数有关的特点，提出了一种基于状态评估的T/R组件维修策略。根据T/R组件各测试数据之间的关联规则，构建了T/R组件的综合状态量和单项状态量集；针对常权重系数不能准确反映T/R组件真实工作状态的问题，引入均衡函数，并计算出了各综合状态量的变权重系数，建立了一种较为准确、客观的大型相控阵雷达T/R组件状态评估方法；根据相控阵雷达的参数指标确定了T/R组件的维修阈值，最终对机内自检检测的故障T/R组件进行状态评估，并对评分低于60分的T/R组件进行换件维修。实例计算结果表明，该评估方法和维修策略具有较高的可行性，能够充分发挥T/R组件的剩余寿命价值，对提高装备的保障效能具有重要意义。

针对防空火力优化分配中火力资源易浪费且易延误战机的问题，将毁伤概率门限、飞临时间以及威胁度等因素相结合，构建一种改进的防空火力优化分配模型。基于此模型，提出一种多种群并行布谷鸟搜索算法求解防空火力多维整数优化分配问题。利用多个种群同时进行全局探索和局部开发，并通过移民算子进行各种群间的信息交流；为进一步提高全局探索能力，引入柯西变异算子构建新的全局搜索模型；在算法局部开发过程中，采用贪婪方式，逐维搜索。仿真结果表明：所建火力优化分配模型能有效地抓住战机，避免火力资源浪费；所提优化算法能较好地平衡全局探索和局部开发，在保证较高收敛速度的同时，提高了全局探索能力。

光子晶体是由介电常数不同的几种材料组成的一种功能材料。频率处于光子晶体禁带范围内的电磁波在光子晶体中不能传播，表现出高反射的特性；而频率处于光子晶体通带范围内的电磁波则会透过光子晶体，表现出高透射的特性。电磁波传播可以通过光子晶体中缺陷的人工构造来控制。为理清多波段兼容隐身光子晶体材料进一步发展所面临的问题和机遇，对光子晶体在红外多波段隐身、激光/红外兼容隐身、雷达/红外兼容隐身、可见光/红外兼容隐身、多波段兼容隐身5个方面的研究进展进行了总结，并对新一代光子晶体兼容隐身技术的发展进行了展望。

为研究SiC颗粒对SiCp/Al复合材料切屑形成过程的影响，设计了一种新型弹簧式快速落刀装置。通过正交切削试验获得切屑和切屑根部，观察其形态及金相显微组织，分析SiC颗粒沿剪切带的排列机制、颗粒的断裂与破碎机理、裂纹的扩展及其对切屑形成的影响。结果表明：设计的快速落刀装置加速度大，能获取有效的切屑根部；基体塑性滑移对颗粒产生的力和力矩使得颗粒沿剪切带排列；颗粒的断裂与破碎主要发生在剪切区、工件与切屑分离面、第2变形区以及刀尖附近的已加工表面；微裂纹从自由表面和剪切区内部沿剪切面扩展；裂纹沿剪切面扩展使得切屑受力不平衡，切屑加速流出，同时裂纹两侧沿剪切面发生相对滑动，导致切屑呈不规则锯齿形。

为研究激光毁伤中毁伤区域状态的变化，基于激光毁伤时目标区域所具有较为规则的毁伤区域、温度分布，提出一种改进的多光谱测温方法，对毁伤区域的辐射光谱进行反演分析。利用该方法对毁伤区域的辐射光谱进行温度反演，研究比色测温法与多光谱测温法在相同情况下的测温精度、影响因素；通过该方法对1 500 K温度下的目标辐射光谱进行光谱反演。结果表明：该方法最少可以将测温误差缩小24%，在实验中最大可以将误差缩小60%；根据不同温度区域的面积分布，可以反馈并优化目标区域温度分布反演的精度，为目标区域温度分布的测量提供了一种思路。