为获得旋转尾翼弹箭极限圆锥运动稳定判据，针对现有理论方法的不足，提出了改进理论模型。该模型通过对弹箭在准圆运动状态下的振幅平面方程进行泰勒展开，从而充分考虑幅值变化对振幅平面方程中根号项取值的影响；在此基础上，根据不同参数取值情况，对其非零奇点的存在性和稳定性进行分析，导出了弹箭在非线性静力矩和非线性马格努斯力矩作用下形成稳定极限圆锥运动的解析判据，并给出两条仅与攻角方程初始参数相关的综合判据条件J₁>0和J₂>0；以某型旋转尾翼弹箭气动及结构特征参数为例，对所得理论判据进行了验证。研究结果表明，给出的稳定极限圆锥运动形成判据，与现有理论结果相比，更为全面且明确，利用所得判据条件，可方便准确地对弹箭极限圆锥运动特性进行分析判断。

为研究高速机动条件下坦克行进间非线性振动情况，基于动态协同仿真方法，建立了坦克行进间机械、电气与液压联合仿真模型。分别在机电一体化仿真软件Amesim中建立液压子系统模型，在仿真软件MATLAB/Simulink中建立控制子系统模型，在多体系统动力学软件RecurDyn中建立考虑身管柔性等多个非线性因素的坦克机械系统模型。运用谐波叠加法分别编写了考虑左右履带不平度相干性的D级、F级三维路面不平度计算程序。动力学计算结果表明：身管柔性会造成炮口振动的振幅大于摇架处；当路面不平度较小且行驶速度较低时，炮口相对于摇架整体向下弯曲；随着路面不平度的增大和行驶速度的提高，车体及摇架稳定性急剧恶化，稳定器无法保证稳定精度，此时，身管柔性造成的炮口与摇架处高低角位移差异显著减小；身管柔性因素对于射击精度的影响难以通过简单的静态修正得以解决，还需综合考虑坦克的行驶工况。

针对实际运行中行星变速箱故障数据较少、各个状态样本不均衡的问题，提出了由Wasserstein生成式对抗网络(WGAN)样本生成模型和卷积神经网络(CNN)分类模型组合的WGAN-CNN故障诊断分类模型。该模型对故障数据的频谱信号进行过采样，以扩展故障样本数量，从而更好地对故障状态进行分类。采用加州大学欧文分校人工数据集对WGAN生成模型以及经典过采样方法进行对比，并在行星变速箱故障试验台上进行验证。结果表明，样本不均衡会严重影响分类结果，而WGAN-CNN模型可以很好地扩充故障样本集，提高在故障样本稀少情况下的诊断准确率。

以某型液力传动车辆为研究对象，为提升液力工况向机械工况过渡过程中闭锁品质，尤其是减小车辆闭锁过程中产生的冲击，对闭锁离合器的动态缓冲特性开展理论和试验研究。建立具有闭锁功能的液力变矩器及其主、被动端动力学系统仿真模型，分析闭锁过程的快速充油、缓冲升压及阶跃升压各阶段对闭锁品质的影响，采用最优拉丁超立方试验设计方法，对缓冲升压阶段的缓冲斜率进行优化，通过所构造的闭锁品质评价函数比较优化前后冲击度、滑摩时间及滑摩功等品质评价参数，并搭建闭锁特性试验验证台架对优化前后闭锁品质进行验证。研究结果表明，所建立的动力学系统仿真模型能够对动态闭锁过程进行准确预测，优化后闭锁品质较优化前有明显改善，冲击度显著降低，基于闭锁品质评价函数的品质优化方法能够为液力传动车辆的闭锁特性的设计和研究提供理论参考。

为研究活性射流侵彻钢筋混凝土靶后效超压效应，采用实验、理论与数值仿真相结合的方法，开展了活性药型罩聚能装药作用钢筋混凝土靶后效超压特性研究。实验结果表明，在聚能装药结构一定条件下，低密度活性射流较高密度活性射流对钢筋混凝土靶的侵彻孔径更大，穿靶后在密闭空间内爆燃产生的冲击波峰值超压更高，且超压-时间曲线呈现出多峰现象。引入虚拟爆炸点的方法，建立了活性射流靶后爆燃超压与高能炸药爆炸等效分析模型，结合AUTODYN-3D有限元分析，得出模型预测的后效超压-时间曲线与实验结果吻合较好，揭示了活性射流在靶后密闭空间内爆燃超压传播规律及多峰现象。

针对氧化铝外壳导致纳米铝粉反应活性下降的问题，尝试在电爆炸制备纳米铝粉的同时直接用聚乙烯醇(PVA)包覆。利用扫描电镜、透射电镜、动态光散射激光粒度仪、X射线光电子能谱仪及同步热分析仪表征样品的表观形貌、粒度分布，表面元素价态以及热响应行为。依据有色金属行业标准YS/T 617.1—2007，分别对微米铝粉、纳米铝粉及原位包覆产物的燃烧热和活性铝含量进行测定。研究结果表明：PVA原位包覆铝粉具有多核结构，球形度良好；包覆样品活性铝含量达到84.27%，比纳米铝粉提高了22%，PVA包覆有效降低了氧化铝外壳的生长厚度；与微米铝粉相比，包覆样品氧化反应起始温度低（548.6 ℃），释能迅速；PVA原位包覆铝粉兼具高反应活性和快速释能效应，在含能材料中具有潜在的应用优势。

高聚物粘结炸药(PBX)安全性评估离不开对其力学响应和损伤破坏的刻画。为了准确捕捉PBX炸药的力学行为，以Karagozian & Case模型框架为基础，开展了PBX炸药力学行为数值刻画的研究。修改Karagozian & Case模型中的损伤演化方式，考虑PBX炸药模量、损伤演化模式等压力依赖特性。结合法国原子能委员会Picart等给出的一系列试验数据，修正Karagozian & Case模型中的应变率效应，分析不同压力下PBX炸药拉压子午线之比的取值，处理结构损伤破坏过程中变形局部化的问题，提出数值计算中拉伸失效单元的处理方法。得到的模型很好地刻画了Steven 试验中炸药试件的成坑形貌，并成功捕捉到了炸药试件中的拉伸、剪切破坏图像。

针对卫星与惯性速度匹配法对滚转角的空中对准精度不高这一问题，提出一种卫星与惯性速度匹配加机动辅助的方法。在卫星与惯性组合制导方式下，以可观测性分析为基础，机动辅助采取纵向比例导引加重力补偿制导律形式，结合卡尔曼滤波完成滚转角的空中对准，并分析机动辅助策略在不同导航比、重力补偿系数下对滚转角对准效果的影响，以及弹体名义转速拉偏、惯性组件误差拉偏对机动辅助策略的影响。仿真结果表明：在考虑卫星定速及惯性组件误差情况下，该方法能够在全弹道内实现滚转角的精对准,误差在2°以内，收敛时间10 s；可通过调节重力补偿系数改变对准的速度、精度，导航比用来保证制导稳定。卫星与惯性速度匹配加机动辅助的方法相比于卫星与惯性速度匹配法，对准效果更好；在弹体名义转速以及惯性组件误差存在拉偏情况下，对准效果受影响较小，抗干扰性较强。

红外成像体制进行目标探测和识别时，烟幕、云雾等遮挡类干扰会改变目标特征导致目标识别错误。通过对遮挡干扰区域进行定位和类型判断，在识别处理时进行针对性处理可大大降低识别虚警率，提高识别的抗干扰能力。为此，提出一种基于深度学习单通道检测器改进的红外图像厚云、烟幕遮挡干扰检测方法。该方法通过网络多层特征的复用和融合，实现了多尺度预测；利用动态锚框模块改进锚框机制，提高了检测精度；将网络中的卷积层与批归一化层合并，提高了检测速度；引入中心损失函数对分类函数进行优化，提高了网络对遮挡物的分类能力。在网络训练过程中，提出一种红外样本增广方法，对数据量进行有效扩充，解决了红外图像训练样本获取难的问题。实验结果表明，与未改进前的算法相比，在速度基本相同情况下改进的遮挡干扰检测方法检测精度提高3.7％，有效地解决了复杂环境下红外自动目标识别系统抗干扰能力较弱的问题。

为了得到能够正确描述炸药的冲击起爆过程且易于标定的反应速率方程，将一种点火增长反应速率方程嵌入LS-DYNA软件，并模拟DNAN基熔注炸药的冲击起爆过程。通过对比计算压力曲线和实验压力曲线标定这种点火增长反应速率方程参数，进一步分析在LS-DYNA软件中嵌入点火增长反应速率方程的优点。结果表明：这种点火增长反应速率方程参数较少、易于标定；计算得到的4个传感器位置处冲击波到达时间与实验值相差不超过0.2 μs，该反应速率方程能够正确描述炸药的冲击起爆过程；反应速率方程嵌入LS-DYNA软件所采用的算法效率高，计算中每个网格的迭代次数不超过3次。

为探讨爆炸载荷特征对金属柱壳断裂过程的影响，设计不同厚度药柱填塞的TA2钛合金柱壳进行爆炸实验。金属柱壳爆炸膨胀碎裂后，对回收碎片进行微观破坏分析。结果显示：实心填塞装药时，TA2柱壳近内壁区域产生45°或135°分布的绝热剪切带，裂纹沿剪切带扩展导致剪切型断裂；1.9 mm厚空心药柱时，柱壳仍呈剪切断裂模式，但裂纹首先在柱壳厚度中部产生并向内外表面发展；随空心药柱厚度减薄至1.2 mm，柱壳厚度中部的损伤带更宽且发生层裂。分析认为，柱壳爆炸膨胀断裂模式及其机制不仅与爆炸压力相关，还与载荷脉宽与柱壳壁厚的比值相关，是一个涉及冲击波沿厚度传播及相互作用多物理破坏机制竞争的过程。

图像是现代化战争的重要信息来源，雾天环境下图像质量下降，严重妨碍战场侦察识别能力。为提高雾气环境下图像有效利用性，开展了基于光学厚度代理模型的雾浓度估计及图像去雾方法研究。针对雾天图像的相关特征，提出一个与雾气浓度紧密相关的饱和度-亮度联合特征，通过敏感度分析，确定暗通道、饱和度-亮度和色度为3个重要的雾相关特征，建立了以雾相关特征为自变量、光学厚度为目标函数的代理模型；基于光学厚度估计代理模型，提出了一种雾浓度估计方法；同时将代理模型预测的光学厚度估计值代入大气散射模型中对去雾图像进行求解。实验结果表明，该方法在雾浓度估计准确度、去雾处理效果方面优于现有方法。

针对航空图像中厚云去除的难题，提出一种基于深度卷积生成对抗网络的航拍图像去厚云方法。将图像中被云遮挡的区域看作图像修复问题中的缺失部分，利用卷积神经网络的对抗学习补偿缺失信息。设计了包括生成器-鉴别器的深度卷积生成对抗网络模型。生成器采用编码器-解码器结构，构建了包含重建损失、对抗损失和总变差损失的联合损失函数，不断训练以生成云区的预测图像；鉴别器衡量生成图像的真实性，以对抗损失作为损失函数。通过不断迭代联合优化生成器和鉴别器，以使网络预测性能提高。引入泊松图像编辑平滑边界，以降低颜色差异和边界伪迹的影响。在模拟含云图像与真实含云图像上实验结果表明，所提出方法的去云效果在峰值信噪比、结构相似性、自然图像无参考质量评价算法及其改进算法指标优于经典方法，更符合人眼主观感受，且具有较小的运算复杂度。

分子Faraday旋光红外滤波成像器件是一种具有梳状离散透射谱的新型滤波器件。该器件透射光谱由分子能级跃迁决定，因而同时具备高光谱分辨能力及高光学稳定特性。通过顺磁性分子的Faraday旋光效应研究，建立分子Faraday滤波器件的理论模型，并利用量子级联激光光谱技术对滤波器件进行了谱型测试；探讨该技术在红外成像探测系统中的应用，进行基于Faraday旋光红外滤波成像技术的燃烧诊断初步试验，获得了燃烧环境中不受H₂O红外辐射影响的纯NO图像。试验结果表明， Faraday旋光红外滤波成像技术在红外成像遥感探测，尤其是燃烧系统微量成分探测中具有较强的实用性和明显的优越性。

为解决现有作战网络模型抽象度过高、网络功能复杂性研究不够充分的问题，提出了一种 针对融合网络的功能抗毁性分析方法。建立作战体系融合复杂网络模型，在单层网路中处理异质、融合的节点；提出新的功能链概念，并基于功能链定义了节点的功能参与度和业务强度；在此基础上，定义功能完整度为网络功能抗毁性测度，对融合网络模型进行抗毁性评估。在抗毁性实验中，采用3类攻击方式对网络进行打击：网络信息完全未知情况下的随机攻击;网络信息不完全已知情况下的蓄意攻击——按节点度攻击;网络信息完全已知情况下的蓄意攻击——按功能重要度攻击和按贪婪规则攻击。实验结果显示：网络对抗随机攻击能力较强，对抗信息不完全已知的蓄意攻击能力稍弱，对抗信息已知的蓄意攻击能力较弱，验证了所提算法合理性。

针对传统分数时延滤波器的幅频特性与群时延特性在信号高频段性能恶化的现象，提出了基于Hermite插值多项式的时延滤波器来逼近理想非整数延时滤波器的系统函数。搭建Farrow型结构，以解决阵列声纳信号源仿真中信号高频部分衰减失真过大、可变延时等问题。仿真和试验结果表明：Hermite分数时延滤波器的频率响应特性优于同阶传统分数时延滤波器，在整个归一化频带内的均方误差仅为8.18%；在信号波束形成中，Hermite分数时延滤波器高频段衰减较小，使其波束图具有较小的副瓣电平；时延仿真信号与试验实测信号的均方误差保持在0.97%左右，验证了Hermite分数时延滤波器的有效性。

针对船舶静电场跟踪中先验信息缺失的问题，引入滤波器组方法，提出了一种新的船舶静电场跟踪算法。建立船舶静电场跟踪的状态空间模型，用水平电偶极子对船舶静电场进行建模；以渐进更新扩展卡尔曼滤波为基本滤波单元，采用一组滤波器对目标进行跟踪；根据电场计算公式设计滤波初值，并利用最大似然法确定可靠的跟踪轨迹。仿真和海上电偶极子跟踪实验表明，滤波器组方法能够有效地解决先验信息缺失条件下的船舶静电场跟踪问题，最大似然选择法能够筛选出正确的跟踪轨迹，在跟踪过程中滤波算法对方位信息更加敏感。

为探究拖缆对水下航行器的操纵性能影响，基于集中质量法建立了拖缆的动力学方程，利用边界耦合条件，将拖缆首端产生的张力影响计入水下航行器的六自由度运动方程组，建立了拖缆-水下航行器耦合运动模型。通过数值仿真计算，对比分析了拖缆对航行器直航、回转和下潜运动时的操纵性能影响。数值分析结果表明：航行器加装拖缆后，航行器在直航、回转和下潜运动时的速度有所降低；航行器回转运动时，拖缆会减小回转半径；航行器下潜运动时，拖缆降低了航行器的下潜稳定性，且减小了航行器弹道倾角的绝对值，增大了航行器达到预定深度的距离，同时由于航速降低，导致航行器达到预定深度的时间会增加，从而也降低了航行器下潜性能。

为解决高光谱侦察过程中目标的伪装评估问题，提出一种联合探测与感知的高光谱伪装效果评估方法。利用局部异常检测算子提取每个像元与周围背景的差异性指标，结合空间密度聚类和领域融合算法，分割潜在目标区域；建立反映光谱差异性和整体伪装特征的显著性指标，基于有限时间搜索策略进行高光谱伪装评估，从伪装评估指标和时间-评价分数多重角度得到伪装评估结果。仿真实验表明，该方法克服了传统基于多特征描述的评估方法评价指标单一的问题，能够较为客观和准确地给出评估结论，为目标伪装效果评估提供可靠的参考依据。

为研究YRT转台轴承的摩擦力矩特性，在对其静力学分析基础上建立了摩擦力矩模型，并对摩擦力矩模型进行了试验验证。基于模型计算结果，分析了工况参数、轴向游隙和滚子修形对摩擦力矩特性的影响规律。结果表明：YRT转台轴承在承受轴向载荷时，摩擦力矩主要由上排滚子产生，且摩擦力矩曲线上存在一拐点，拐点前后摩擦力矩与轴向载荷基本呈比例关系，但比例系数不同；在低速范围内，摩擦力矩随着转速的增大逐渐增大，但总体变化幅度较小；YRT转台轴承摩擦力矩随轴向游隙的减小逐渐增大，且增幅逐渐增大；使用全凸圆弧修形滚子可以有效地降低摩擦力矩。

针对武器试验外弹道组网测量模式，为保证弹道测量精度最优，对测试设备优化布站进行研究。以弹道逐点最小二乘解算模型为基础，弹道参数累积总误差的均方差为精度评价标准，考虑实际情况对解空间构成的非线性约束条件，通过聚焦遗传算法概率特性，设计以Monte Carlo实验和种群罚函数检验为特征的完备多样本遗传算法，实现优化问题的可靠求解。利用设计的遗传算法，对一种光学、雷达设备组网测试优化布站问题作500次Monte Carlo仿真实验，通过结果统计分析确定了全局最优解，并与传统布站方法进行了比较。仿真结果表明：多样本算法降低了遗传算法概率特性影响，以大概率事件锁定全局最优解，确保了最优解的有效性和可信度，符合工程实际应用。

围绕作战工程保障行动中战士、装备和任务的指派问题，构建了一个包括战士操作水平、装备技术状态和协作影响因素的三维指派模型。考虑战士多技能、装备多功能的战备要求和“人歇车不歇”作战原则，给出了该模型的约束条件。基于目标函数和约束条件的形式，采用虚拟装备法将多功能装备分解为单功能装备的组合，并在此基础上设计了一套快速求解算法。实例分析结果表明：该指派模型能够实现作战工程保障行动中最优指派方案的求解；同时快速求解算法可以极大地缩小可行域，从而显著提高求解效率。

分离式大直径Hopkinson杆(SHB)是一种用于研究混凝土和其他非均匀材料动态力学性能的重要手段，杆直径增大会导致传统分离式Hopkinson压杆实验技术的基本假定失效，因此对实验技术、数据处理及实验结果分析等形成了新的挑战。介绍了大直径SHB杆实验技术的发展历程，总结了杆直径增加所带来的几何弥散效应、试件应力均匀性、试件端面平行性和横向惯性效应等问题及相应的解决方法，分析了大直径SHB实验技术的研究方向和热点问题。

为满足装甲车辆乘员信息作业人机工效试验需求，设计开发了装甲车辆信息系统人机工效试验平台。分析了试验平台的系统方案，包括主控系统、模拟测试系统和数据处理系统；依据实车环境设计了试验座舱及控制台、操作模拟装置和综合测试装置；采用嵌入式测试方法，将绩效测试功能嵌入到作业模拟过程中，开发了主控软件、信息终端软件和射击模拟软件；通过具体实例对试验平台的有效性和实用性进行了验证。研究结果表明，试验平台能够实现乘员信息作业绩效的全程测试，以及乘员认知能力、脑力负荷和生理参数的综合测试，有效甄别相关因素对乘员信息作业绩效的影响，为准确测量乘员信息作业绩效提供技术手段。

为了综合评价单兵无后坐力炮后喷区域的危险性，通过试验方法对武器系统发射时的冲击波超压、热流强度以及燃气射流喷射时的气流冲量进行了综合测试。对测试数据进行分析，结合概率模型计算得到了人员在不同危险源作用下的创伤概率。结果表明：在半径为5 m、扇形角为120°的后喷危险区域内，冲击波会对人的鼓膜和肺组织造成创伤，且喷管正后方的创伤程度最大，2 m内 肺组织创伤概率大于50%；喷火区域直径约为2.18 m，火球中心热流强度最大，人员发生1级烧伤 概率达到46.95%，但不足以致命；高速燃气射流产生的气流冲量对人体的创伤具有致命性，特别是当人体头部受到撞击时，致命概率>50%的距离达到3 m.