电驱动系统在工作过程中会产生宽频高强度电磁干扰，对自身及其他电子电气设备构成不可忽视的威胁，针对电驱动系统中的重要组成部分和干扰耦合媒介——三相同步电机，提出考虑寄生效应的宽频建模方法，支撑设计人员完成电磁干扰风险分析及改进优化。基于测试获得电机三相端口共模及差摸阻抗频域特性；通过数学推导得到电机的单相共模及差模阻抗特性，并借助矢量拟合技术构建等效电路方法构建电机单相端口共模及差模高频等效电路模型；最终将单相等效电路按星形连接构建出完整的电机三相电路模型。基于该方法构建某140 kW永磁同步电机等效模型，通过比对试验验证模型的准确性。研究结果表明：新方法能够快速、精确地完成三相同步电机的等效建模，且具有频率范围宽、收敛性好等特点，可与其他电子电气模块级联构成完整的电驱动系统模型，有效支撑系统级电磁干扰与电磁敏感问题的快速分析与预测，具备创新性及实用性。

为解决现有电子机械制动器（EMB）的间隙调控主要依靠附加机械自动调整机构或采用多种传感器引起的体积增大、结构复杂、成本提高等问题，给出一种EMB的设计方案，并提出一种利用电机转速与电流变化信号分别识别制动摩擦片与制动盘的接触临界点与分离临界点的间隙调控策略。建立数学模型，并在MATLAB/Simulink环境下对所设计的EMB进行仿真分析。其控制系统采用基于压力环、转速环、电流环的PID三闭环控制策略，仿真与实验结果表明：该EMB与间隙调控策略能够精确保证制动间隙，有效减小了达到目标夹紧力和制动间隙消除的时间，实现较好的制动效果，并验证了设计方案的合理性。

围绕特种车辆重负载下的快速起竖需求，针对气液混合驱动方法较难达到15s内起竖的问题，开展了对传统气液驱动方式与起竖结构的优化研究。采用高压蓄能器驱动三级缸起竖的方案，结合实际需求优化三铰点起竖结构与缓冲装置，利用AMESim软件对快速起竖方案进行了仿真验证，并搭建实验样机进行快速起竖实验验证。实验结果表明：该方案通过高压蓄能器驱动起竖机构，通过迅速释放装置中储存的高压气体来推动蓄能器中的活塞，使液压油快速流入液压缸中，并通过节流的方式进行换级与末段缓冲，可实现大负载下12.7 s起竖至95.3°，再耗时1.8 s达到振幅小于1°，起竖角度稳定在95°,快速起竖过程共用时14.5 s，相比传统液压泵驱动起竖提高71.5%。由于实验样机车身跨距较大，受多级缸换级冲击影响，由实验样机弹性形变导致换级时振幅变大，所以还需对实验样机缓冲结构进一步优化，以保证起竖过程的平稳性。

外能源转管武器的驱动电机是一种具有短时高过载的特种电机，提高其功率密度有利于武器系统的最小化和一体化设计。通过分析不同射频下转管自动机与供输弹阻力矩测试数据，结合自动机短时间歇制工作特点，确定了电机初始设计参数；利用电磁仿真软件Maxwell建立了12槽10极电机模型，通过多参数匹配的方式对磁路结构、定子槽参数、永磁体结构进行优化设计，降低了转矩波动；分析电机工作点的铁心磁密与定子铁心的饱和磁密，提高电机过载能力和功率密度。研究结果表明：数值模拟结果与试验数据吻合较好，验证了仿真模型的可靠性；设计电机转速为5 000 r/min最大输出功率为16.3 kW，峰值功率密度可达5.8 kW/kg，在1 000~3 000发/min的射频下，自动机的启动速度可以达到200 ms左右，在稳定射频下的转速波动小于10%。

针对自旋火箭弹大俯仰角飞行情况下，斜坡或正弦扰动导致其横滚隔离系统的滚转陀螺超量程、隔离失效问题，提出了一种横滚隔离系统的自抗扰控制器。在建立采用PI控制器的横滚隔离系统数学模型的基础上，通过理论分析揭示了斜坡及正弦扰动导致滚转隔离失效的机理，并使用数学仿真对该失效机理进行了验证。设计了自旋火箭弹横滚隔离系统的自抗扰控制器，数值仿真结果表明，在自旋火箭弹大俯仰角飞行情况下，该横滚隔离系统可以有效应对斜坡或正弦扰动，并将横滚隔离系统的滚转角速度控制在1°/s的较小范围内，将滚转角控制在0°左右，保证了滚转隔离的有效性。

为发展一种弹用高性能冲压发动机，提出了在补燃室带有钝体的发动机设计方案，并数值计算对比分析了补燃室有无钝体方案下的内流场、燃烧效率、推力、比冲与总压损失。结果表明：钝体后部孔隙外侧有两个漩涡，孔隙内的高速气流与下部漩涡在一定程度维持了尾迹的稳定性，能够保证冲压发动机工作的平稳性；与参考固体燃料冲压发动机（不带钝体结构方案）相比，在补燃室中增加钝体能提高补燃室下游燃料与空气的掺混效果与温度，当进气质量流率为0.3 kg/s时，可使发动机推力和比冲提高约16.21%、燃烧效率提高约20.50%，但此增益效果会随着空燃比的增大而减小；当燃烧效率相同时，在补燃室中增设钝体，可以有效地缩减冲压发动机长度，为其他部件提供安装空间。

端盖厚度是杀伤战斗部威力精准设计时需考虑的重要因素之一，为此开展了一端中心起爆且带不同厚度端盖的圆柱形装药壳体破片初速分布特性的研究。基于理论分析和SPH数值仿真方法，建立不同厚度端盖的圆柱形装药壳体数值模型，进而提出破片初速轴向分布理论计算公式。结果表明：随着端盖厚度的增加，轴向稀疏波作用递减，壳体两端破片速度相应增加；爆轰产物加速效应是起爆端破片增速的主因，爆轰波加速效应是非起爆端破片增速的主因；相对起爆端，非起爆端破片加速更为显著。得到的公式更适用于工程中不同端盖厚度和材质的条件，误差显著减小，可为有关杀伤战斗部破片参数精准设计提供参考。

随着新型武器平台的发展，具有良好平台适应性、高升阻比及隐身性能等特点的异形截面（椭圆形及变截面椭圆形）战斗部开始受到广泛关注。为探究椭圆变截面弹体斜贯穿薄靶机理与姿态偏转规律，对3种不同截面（圆形、椭圆形、变截面椭圆形）弹体斜贯穿双层945舰船薄钢板实验过程及结果进行整理与分析，根据椭圆变截面弹体贯穿过程、靶板破坏失效模式与弹体受力特征，将贯穿过程分为弹体头部压入阶段、弹体头部贯穿阶段、过渡阶段与弹身贯穿阶段。基于能量守恒、虚功原理分阶段分析弹体受力特征，建立弹体姿态偏转理论模型。通过对已有实验和数值模拟结果与理论模型所得结果进行对比，验证理论模型的可靠性。采用该理论模型着重讨论弹体撞击速度、初始倾角、质心位置、弹体翻滚角及椭圆截面长短轴之比等参数对椭圆变截面弹体姿态偏转的影响。结果表明：随着椭圆变截面弹体初始撞击速度的增加，弹体姿态偏转角度呈现指数型减小趋势；随着椭圆变截面弹体初始倾角的增大，弹体姿态偏转量增大；随着椭圆变截面弹体质心位置的后置，弹体姿态偏转角度增大；椭圆变截面弹体以不同的翻滚角撞击靶板时，弹体姿态偏转角度不同，γ_pt=0°较γ_pt=90°时弹体姿态偏转角度更大；当γ_pt=0°时，椭圆变截面弹体椭圆截面长短轴之比增大，弹体姿态偏转角度随之增大；当γ_pt=90°时，规律则相反。

针对使用高压工质的弹射装置，为分析其可行性，基于Soave-Redlich-Kwong 状态方程构建内弹道模型，特别是引入考虑真实气体效应的一维等熵喷管模型。采用喷管流量实验数据和同类文献计算值对内弹道模型进行验证，研究时间步长和真实气体效应对内弹道特性的影响。在验证和仿真基础上设计多目标优化模型，应用遗传算法进行求解。结果表明: 使用特定高压工质的弹射装置可满足给定弹射指标; 内弹道模型对时间步长的敏感度较低，基于理想气体和真实气体模型的计算结果有显著差别; 优化结果与特定基准工况相比，工质用量减少约32. 22%，能量利用率增加 49. 52% 。研究结果可为基于高压工质的弹射装置设计提供理论参考。

为分析活性破片动能与化学能耦合作用下的引燃毁伤行为，开展活性破片作用油箱毁伤效应研究。采用实验与理论分析相结合的方法，对活性破片作用于不同注油量油箱典型毁伤模式及毁伤机理进行探究。实验结果表明：活性破片作用于非满油油箱时，806~1 331 m/s速度下活性破片均引发油箱内油气层闪燃，但液体燃油均未发生持续燃烧；活性破片作用于满油油箱时，若撞击速度从855 m/s增加至1 225 m/s，则典型毁伤模式依次为油箱穿孔、焊缝开裂、泄漏燃烧和解体燃烧。基于实验结果与活性材料冲击响应特性，揭示了活性破片作用油箱毁伤机理；结合活性材料能量释放特性，建立了满油油箱结构失效分析模型，模型结果与实验结果吻合较好。

为了研究高强度合金钢长杆弹超高速侵彻砂浆混凝土靶时侵彻深度发生逆减的临界速度，开展了30CrMnSiNi2A长杆弹以初速度1 381~1 879 m/s侵彻半无限砂浆混凝土靶的实验。实验结果表明：靶板的开坑直径、开坑深度、开坑体积以及弹道孔径与侵彻速度呈近似线性关系；当侵彻速度小于1 724 m/s时，侵彻深度随速度的增大而增大；当侵彻速度大于1 724 m/s时，侵彻深度随速度的增大而减小；当速度为1 724 m/s时，侵彻深度达到最大。靶板的剖分结果显示:当长杆弹超高速侵彻靶板时，弹体着靶时微小的倾角会导致侵彻弹道发生严重的偏转，呈现为“J”字形弹道。基于实验结果，在考虑长杆弹头部变形的基础上利用修正的A-T模型，得到了长杆弹超高速侵彻砂浆混凝土靶时侵彻深度发生逆减的临界速度，分析了不同的弹靶参数对临界速度的影响，并结合实验数据，验证了理论模型的可靠性。

为解决反导拦截弹道快速规划问题，依据椭圆弹道理论与二体理论提出一种弹道导弹中段拦截弹道规划模型。在获取目标弹道某一时刻初始位置和速度状态信息基础上，利用椭圆弹道理论建立目标飞行位置与飞行时间的关系，实现对遭遇点位置信息的预测；根据拦截弹发射点位置以及预测遭遇点位置，利用Lambert方程在飞行时间的约束下解算拦截弹的状态信息，从而建立拦截弹的弹道规划模型；使用MATLAB软件仿真验证拦截弹规划模型的有效性。该模型为中段拦截弹道规划设计提供了一种思路和方法，并且在相应的约束条件下规划的拦截弹道在理论上能够满足中段反导拦截作战要求。

为提高发射装置的通用性，提出了一种新型“类同心筒”弹射装置——推力可控垂直发射装置。通过零维内弹道计算和三维内弹道仿真两种方法，分析了低压室燃气出口面积对发射装置内弹道性能的影响；通过多项式拟合得到了低压室燃气出口面积与弹射最大加速度、出筒速度、出筒时间的关系式，并对拟合关系式进行了验证；研究结果表明：改变低压室燃气出口面积控制发射装置推力是可行的；导弹出筒时间、出筒速度、最大加速度随低压室燃气出口面积近似线性变化——低压室燃气出口面积减小，导弹最大加速度增大，出筒速度增大，出筒时间减小；拟合关系式的弹射最大加速度误差在8%以内，出筒速度与出筒时间误差在4%以内。

电泳沉积技术具有成膜快、薄膜均匀平整、对电极形状要求低、可控性好、成本低廉等优点，近年来在含能材料研究领域备受青睐。电泳沉积薄膜附着力差、硬度低，严重影响含能材料成膜质量。为改善电泳沉积含能薄膜附着力，开发一种便捷的后处理策略。将电泳沉积所得含能薄膜进行0.1 mol/L、0.2 mol/L、0.5 mol/L不同浓度的KCl溶液浸渍处理，并利用扫描电镜、X射线衍射仪、同步热分析仪、高速摄影机以及美国国家标准ATSM D 3359—17胶带法附着力标准试验方法，对比研究电泳沉积制得的含能薄膜无机盐浸渍处理前后形貌、组分、放热量以及附着力。结果表明：经过处理的Al/CuO含能薄膜表面负载了KCl，而且无机盐溶液在干燥过程中发生重结晶，致密地填充在含能材料粒子间缝隙而形成网络结构，从而将散乱分布的颗粒连接为一体，含能薄膜附着力由1级提升至3级；经过后处理的含能薄膜Al/KCl(0.2 mol/L)/CuO放热量为1 781 J/g，较处理前Al/CuO薄膜放热量1 617 J/g 增加164 J/g；KCl无机盐的填充增加了含能薄膜的致密性，使纳米粒子间接触紧密，提升了Al/KCl/CuO 体系放热量。

采用平衡器、高效液相色谱、水接触角和机械感度等方法研究ADN及改性ADN基高能固体推进剂的吸湿规律和感度特性。研究结果表明，ADN基高能固体推进剂样品具有较强的吸湿性，25 ℃，相对湿度75%下吸湿72 h后，增重率达9%，且样品表面出现大量含ADN的液滴；而改性ADN基高能固体推进剂的吸湿性显著降低，增重率仅为0.3%，无液滴出现，主要原因是改性ADN与水的接触角显著增加，由改性前8°增加至78°，降低了ADN与空气中水分子的吸附作用。改性ADN基高能固体推进剂的撞击感度和摩擦感度明显改善，临界撞击能由改性前8.1 J提高至14.3 J，摩擦感度由60%降低至32%，这为ADN在固体推进剂中的应用奠定了一定的基础。

针对战术武器舵系统用电设计余量大的问题，提出了一种基于控制数据分析的电动舵系统用电精细化设计方法。该方法首先根据制导和姿控数据对舵系统的负载力矩、角速度、角加速度进行精确分析，然后基于舵系统功率平衡方程和力矩平衡方程对舵系统电流变化精确分析计算；最后基于精确分析的电流变化确定舵系统的正常工作电流和峰值工作电流范围。与传统分析方法相比，额定电流降低了70%，峰值电流降低了33.3%，初步验证了精细化设计方法的有效性。

质量特性测量设备在测量导弹弹头水平状态2个转动惯量分量时需要导弹弹头转动90°，为解决这个问题，提出导弹弹头三轴转动惯量的直立振复摆与圆周扭摆协同测量方法，给出该方法的实现结构和计算原理。利用导弹弹头直立姿态时沿y轴、z轴方位的摆动周期建立2个转动惯量分量间的差值关系，该关系相对比例关系更直接便捷，可以直接将这一差值关系等同于相对摆动轴线的转动惯量分量间的差值关系。结果表明：水平姿态下只需测量一个方位的转动惯量分量即能得到另一个转动惯量分量，测量值最大绝对误差0.35 kg·m²，满足定型设备1 kg·m²的精度要求；新方法有效整合了直立振复摆和圆周扭摆法各自在测量转动惯量方面的优势，实现了三轴转动惯量的便捷与高精度测量。

针对考虑载机干扰、摩擦力矩和参数不确定性等扰动因素影响的机载光电稳定平台高精度控制问题，提出了一种基于非线性扰动观测器的自适应指数时变滑模控制方法。该方法利用非线性扰动观测器观测系统的聚合不确定性，用来抵消外界扰动和参数不确定性对系统的干扰。在此基础上，设计自适应指数时变滑模控制器，实现了光电稳定平台伺服系统在残余聚合扰动影响下的期望角位置转动的全局鲁棒控制，该方法不需要确定聚合不确定性的上界信息，同时避免了普通自适应滑模的切换增益过度自适应问题，最终通过李雅普诺夫稳定性定理证明了闭环系统的全局渐近稳定性，系统角位置最终渐近收敛到期望角位置。数值仿真和样机测试结果表明，在外界扰动和参数不确定性的影响下，该方法能够实现系统的高精度角位置控制。

加权分数阶傅里叶变换（WFRFT）信号具有很强的抗截获和抗调制方式识别能力，广泛应用于保密通信，WFRFT信号的旋转因子估计可为后续信号处理提供重要依据。通过分析WFRFT信号的特性，统计分析不同旋转因子归一化相关值的峰值及其位置，提出一种未知信号参数下WFRFT信号旋转因子的估计方法。为缩短估计时间，引入循环相关法实现WFRFT信号的快速旋转因子估计。仿真结果表明，基于循环相关的参数估计方法可有效地估计旋转因子，且有效缩短旋转因子估计时间，为WFRFT通信对抗提供重要的依据。

针对双曲调频信号在连续波有源探测中的目标回波检测和直达波干扰抑制问题，提出了基于参数化时频分析的连续波信号处理算法。首先，通过分析双曲调频连续波的信号时频特性，结合参数化时频分析思想，提出了适于有源探测的频域参数化时频变换和针对双曲调频信号的核函数设计。然后，为抑制接收信号中的直达波干扰，采用参数化旋转时频变换处理接收信号，并进行时频域滤波以分离信号分量，再利用反变换重构回波信号。数值仿真和海上实验结果表明，所提算法不仅能准确估计信号时频特征、有效获取双曲调频连续波信号的时频增益、提升检测性能，还可以有效抑制直达波干扰。

针对深度卷积神经网络存在模型参数量大、占用内存资源等问题，提出了一种基于轻量化网络的SAR图像建筑物检测算法。首先以旋转目标检测算法R-centernet为基础，将主干网络中的传统卷积替换为Ghost卷积，并构建Ghost-ResNet网络，降低模型参数量；其次提出了融合宽高信息的通道注意力模块，增强网络对图像中显著区域的精确定位能力；使用CARAFE上采样代替网络中的DCN模块，在上采样过程中充分结合特征图信息，提高目标检测能力；最后使用改进的R-centernet算法在旋转标注的SAR图像建筑物数据集上进行训练与测试。实验结果表明，相比于原始R-centernet算法，改进后的算法准确率提高了3.8%，召回率提高了1.2%，检测速度提高了12帧/s。

针对水下无人航行器在三维环境下的全局路径规划问题，从优化初始信息素分布和转移概率角度，对人工鱼群和蚁群的融合算法进行了深入研究。融合算法中，对人工鱼群算法的状态表达式和移动步长进行了改进；对蚁群算法的启发值、信息素等进行优化设计；借鉴拥挤度因子思想，改进传统蚁群算法转移概率，提升算法的全局寻优能力。在对实际海洋环境数据进行栅格法建模的基础上，以路径长度为衡量指标，利用MATLAB软件进行算法的仿真验证。实验结果表明融合算法的初期收敛速度较快，最佳适应度值和算法耗时均得到改善，算法的有效性得以验证。

针对航行体水下垂直发射过程，利用固体火箭发动机在尾空泡内点火实现有控运动，是保证复杂因素干扰下航行体弹道稳定的重要手段。基于流体体积模型、标准k-ε湍流模型和动网格技术，通过求解雷诺时均Navier-Stokes方程，获得超声速射流与尾空泡耦合作用初期的流场特性及其演化规律。结果表明：航行体出筒后形成的半椭球状附体尾空泡，在超声速射流作用下逐渐演变成葫芦状，其内部流动受到破坏后进行重构，没有形成回射流现象；超声速射流完全受限在尾空泡内发展，射流流动主要位于径向尺寸和喷管出口直径相当的核心区内，在射流卷吸作用和空泡界面影响下，尾空泡内相继出现了一次涡环和二次涡环结构；航行体尾部与筒口中心位置压力呈现宽幅振荡特征，最大振幅约为发射水深压力的1.2倍，致使射流结构和航行体受到的实际总推力出现大幅度振荡变化。

随着新时期作战环境的复杂化和战备训练任务强度的不断增大，对飞机装备的综合保障能力提出了更高要求。战备完好性（可用性）是保障飞机作战能力和成功遂行作战任务的核心技术指标之一，是飞机维护和备件管理水平的集中体现。本论文通过联立分析飞机组件典型故障规律和相应的寿命模型,以及飞机维修和备件管理水平（如检测时间、备件更换时间等），以单元级维护计划为基准，形成了基于日历时间的飞机群组预防性维护调度方法。在此基础上，研究了基于延迟时间和马尔科夫过程的系统平均可用度模型，对基础检修周期和检修窗口数开展了联合优化，并基于最优维护计划形成了备件预测方法。案例结果表明，相比传统的事后维护和定期维护，本论文的维护方法能够在精准可控的备件需求范围内，有效提升飞机的战备完好性。

道路结构作为承载基础，与发射装备构成了动力耦合系统，冲击载荷作用下路面的响应特性将直接影响到导弹发射安全性。为研究多次弹射载荷下水泥混凝土道路结构的动态响应，以压缩空气为动力源搭建模拟弹射载荷生成装置，在三维试槽中铺筑水泥混凝土路面，面层中铺设应变传感器，土基中埋设土压力传感器，通过多次冲击加载试验获取模拟弹射载荷作用下土基压应力和面层应变变化规律，分析土基内压应力与深度及载荷作用面中心点距离间的关系，得到多次模拟弹射载荷下面层破坏形式及破坏机理。研究结果表明：冲击压力与土基峰值压应力呈线性关系；距离载荷中心点3 300 mm处，不同模拟弹射载荷下各深度处的土基压应力峰值已经非常小，模拟弹射载荷的径向影响范围为3 300 mm以内；模拟弹射载荷较小时面层为弹性变形，模拟弹射载荷增加到0.77 MPa时混凝土面层产生辐射状贯穿裂缝；弹射载荷作用下路面出现整体沉降。

军用车辆座椅如果减振、抗爆性能不佳，将会极大影响战车乘载员的身体健康与战斗力。结合坦克座椅对乘载员身体健康、观瞄操纵效能、生命安全的影响，分析坦克装甲车辆座椅的重要性；对比了国内外军用车辆乘载员座椅减振、抗爆技术的研究现状及国内外差距。结合军用车辆座椅乘坐舒适性、减振、缓冲等功能需求，分析了国内军用车辆乘载员座椅在座高无级调节、减振与缓冲同步设置、质量自适应减振抗与抗爆及抗爆结构多次复用等方面的弱势，由此得出了军用车辆乘载员座椅的发展趋势、研究方向与关键技术。研究结果表明，加快研制军用车辆减振抗爆座椅具有必要性与紧迫性。