火炮发射时身管内膛受到火药燃气的剧烈冲刷作用，内膛镀层表面初始裂纹在燃气作用下发生损伤与扩展。为了研究燃气对镀层初始裂纹受力规律，建立了火药燃气流与含初始裂纹的镀层身管相互作用的流-固耦合有限元模型，利用达西定律描述燃气流在裂纹缝隙中的流动状态，在合理简化与假设的基础上，研究了不同火药燃气压力大小和裂纹角度对镀层初始裂纹受力的影响规律，计算得到火药燃气冲刷作用下裂纹的应力强度因子、裂纹尖端剪切应力和裂纹撕裂位移。结果表明：火药燃气流压力对裂纹尖端应力强度因子和裂纹撕裂位移影响明显；火药燃气流压力一定时，裂纹角度对裂纹撕裂位移和裂纹尖端剪切应力影响较为显著；随着裂纹角度的增大，裂纹撕裂位移逐渐增大，镀铬层裂纹扩展趋势也逐渐从横向张开扩展变为纵向拉伸扩展。该研究方法能够为身管镀层结构设计和提高身管寿命提供一定的指导。

随着武器装备的发展与使命任务的拓展，陆军合成旅对装备维修保障的精确化水平要求越来越高。数字孪生技术的出现与发展，为解决维修保障精确化的问题提供了较好方法。数字孪生体仿真模型作为数字孪生模型的重要组成部分，对数字孪生技术的应用起到重要作用。通过研究对象分析，从智能体、逻辑结构、仿真界面三个方面对数字孪生体仿真模型进行了详细设计，以维修资源预测为背景进行了应用案例分析，探索了自行火炮维修保障系统数字孪生体仿真模型的构建方法，为建立自行火炮维修保障系统数字孪生模型提供支撑，为进一步研究陆军合成旅维修保障系统建模方法提供借鉴。

针对某轻型火箭炮发射底盘的低频异常振动问题，采用理论推导、仿真分析和试验验证相结合的方法，进行了轻型火箭炮发射底盘异常振动测试，构建了包括电机悬置参数在内的火箭炮发射底盘振动理论模型和有限元仿真模型，分析了火箭炮发射底盘电机悬置的隔振效果，结合试验结果和理论计算结果，完成了电机悬置的优化设计，并通过电机悬置优化前后的轻型火箭炮发射底盘在炮弹装载过程中的振动试验对比，验证了电机悬置优化的减振效果。试验结果表明：采用电机悬置优化方案后，载运装置的振动情况得到明显改善，装载导轨处的振动功率谱密度峰值由原来的0.67m/s~2下降到0.33m/s~2,比优化前降低了50.7%,有效地改善了轻型火箭炮发射底盘的低频异常振动现象。

为提高炮口磁场数据的测量精度，通过多传感器组合阵列对炮口磁场进行数据采集以减小随机干扰误差。基于多传感器阵列测量模型，设计了炮口多路磁场信号的卡尔曼融合处理方法。该方法通过BP神经网络对数据拟合得到炮口磁场信号的数学模型，使用卡尔曼滤波算法对炮口磁场数据进行滤波，在滤波的基础上，针对各传感器的空间分布特点，利用最小均方算法自适应调整最优加权因子，进而通过卡尔曼融合获得最优估计值。仿真实验表明，多传感器卡尔曼融合后数据与测量数据相比，误差减小了9.5%,因而将该方法用于炮口磁场信号处理是可行的。

为提高火炮检测中经纬仪炮膛穿线的效率，提出了估计切点位置的穿线方法。该切点为，以火炮回转中心为圆心、炮膛轴线与回转轴线的水平距离为半径的圆与炮膛轴线的切点。通过建立火炮检测中经纬仪炮膛穿线的数学模型，揭示了经纬仪穿线的本质是瞄准切点。采用蒙特卡洛方法模拟的结果表明：与传统方法相比，通常情况下，达到同样穿线精度的新方法需要转动火炮的次数较少，转动火炮次数相同时新方法有更高的穿线精度；新方法通常只需转动火炮2～3次就能实现穿线；当火炮回转轴与炮膛前、后两个标记点的距离相近时，要避免采用传统方法穿线；传统方法只有在切点与炮尾标记点的位置重合时才具有优势。新方法现场实施条件宽泛，具有普适性。

针对轻型高炮连续射击过程中车体姿态快速变化造成的随动控制精度降低的问题，提出一种基于改进型前馈控制的轻型高炮随动系统控制策略。该策略基于传统的火炮前馈控制模型，利用ARMA模型对前馈补偿量进行预测，提前给定随动位置指令，加快响应速度，补偿由于时滞和车体姿态快速变化等因素造成的前馈控制效果不足，提高控制精度。仿真和试验结果表明，在不增加传感器的前提下，基于改进型前馈控制的火炮随动系统控制策略能够实现随动控制的快速稳定补偿，满足轻型高炮连发射击的精度要求。

针对制导炮弹高超声速运动过程中，具有高不确定性、快时变性和外界强干扰的飞行控制问题，提出一种基于干扰补偿的反演滑模控制策略。采用滑模微分器设计非线性干扰观测器，对建模不确定性、内部和外界扰动带来的等效干扰进行估计；根据反步法的递推思想将控制系统分解，对姿态角子系统设计自适应控制律并补偿其等效扰动估计值，对姿态角速度子系统设计滑模控制律并补偿等效扰动估计值；经李亚普洛夫稳定性理论证明，系统是稳定的。结果表明：所设计的控制系统能够快速稳定地跟踪指令信号，并且在建模不确定性、内部和外界干扰存在的情况下依然具有较强的抗干扰能力与跟踪精度。

为研究不同制退机对火炮动态特性的影响，设计了一种永磁式电磁制退机，以相同的射击载荷、后坐质量、后坐时间与位移为条件，确定电磁制退机、液压制退机与弹簧式复进机的结构参数，建立制退机力与复进机力的计算模型，求解火炮后坐复进运动动力学方程，得到火炮运动诸元与制退机力变化规律；基于lanczos法利用有限元软件对火炮结构进行柔性化处理，搭建刚柔耦合动力学模型，分别对永磁式电磁制退机与节制杆式液压制退机进行仿真分析，得到不同射角下火炮的运动情况与部分参数的动态响应，结果表明：与节制杆制退机相比，永磁式电磁制退机能够有效降低火炮运动过程中的炮口位移幅值与耳轴所受扭矩，改善火炮的运动特性。

科技的进步和发展正推动着无人战车向信息化、智能化、高机动性和高效率的方向前进。无人战车火炮在追求轻量化设计的同时存在传动刚度差的问题；行进间的姿态扰动、齿轮间隙以及系统结构传动的非线性因素会增加控制难度，严重影响火炮的调炮精度和稳定性；高精度的射击以及稳定性要求对无人战车火炮控制策略、控制精度以及抗扰能力提出考验。根据火炮随动系统基本原理建立随动系统动力学模型，在研究PID控制算法、复合内模控制算法以及自抗扰控制算法的控制精度以及抗扰能力并进行仿真对比的基础上，设计速度环自抗扰控制器，研究多种扰动信号下自抗扰控制的扰动抑制能力，配置参数进行仿真验证。结果表明所设计的速度环自抗扰控制器能够有效地对扰动总体进行观测，并对扰动进行补偿，提高火炮随动系统的扰动抑制能力，从而实现了无人战车火炮随动系统的高精度、高鲁棒性。

装备损坏量和损坏程度分布是战时装备损坏测算的核心内容，只有同时获得才能为战时装备维修保障筹划与实施提供依据。针对战时装备损坏程度分布预测问题，从装备损坏程度分布的相关概念出发，基于战术对抗、面向维修保障两个维度分析了装备损坏程度分布的影响因素，进而从面向维修保障的各影响因素考虑，运用D-S证据理论将相关领域专家作出的损坏程度分布预测结果融合，最终按各因素影响权重综合求得各损坏程度比例，一定程度上提高了装备损坏程度分布的科学性和可信度，为装备维修保障任务分工和维修资源的配置优化提供量化的理论支撑。

随着高新技术的发展，武器装备向轻量化和智能化方向不断发展。针对智能化火炮战车提出了一种新型智能供配电系统方案，重点研究了电池组可重构拓扑结构和储能单元智能管理技术。提出的新型可重构拓扑结构可以获得稳定可靠的直流母线电压，结合蓄电池大倍率放电的特性为不同工况下的武器装备提供充足的能量，并且模块化设计提高了系统的可靠性和安全性，便于维修和保障。储能单元智能管理技术包括电池组之间的电量均衡技术和储能单元健康管理技术，实现了可重构拓扑中电池组安全可靠运行和异常情况智能处理。通过具体案例的对比分析，证明所提出的新型智能供配电系统具有更好的性能。

可靠性增长主要用于产品以完成初样机研制，在产品未定型之前，利用有限的时间完成故障纠正，对产品设计和制造工艺进行更改。针对复杂舰炮武器系统具有机、电、液高度耦合的工作方式，以及其系统失效时间分布复杂、难以用单一分布描述的特点，在完成系统故障模式、影响分析(FMEA)和故障树分析(FTA)的基础上，定义系统的两类故障(A类故障及B类故障),提出了基于AMSAA模型的复杂舰炮武器系统可靠性增长方法，通过趋势检验、参数估计、拟合度检验的过程，将有限的试验信息纳入AMSAA的可靠性增长和预测模型，并在系统完成定型时给出其可靠性增长水平，用于判断其可靠性指标是否满足用户提出的研制要求。

维修保障资源点选址方案的确定受安全性、交通条件、保障环境、保障距离等多方面的影响，如何高效、快速、科学地评价维修保障资源点选址方案的合理性，对提高部队装备维修保障时效性，充分发挥部队保障效能具有重要作用。在对相关问题分析的基础上，构建了维修保障资源点选址方案评价指标体系，并采用层次分析法(AHP)和模糊综合评价法相结合的综合评价法实现对评价指标因素权重的确定和选址方案的合理评判，最后运用该方法对某维修保障资源点选址方案进行了综合评价。结果表明该方法对科学评价维修保障资源点选址的合理性具有积极作用。

开关器件是脉冲电源模块中关键组件之一，其需要承受巨大的电流上升率和极高的电流幅值。传统成熟的脉冲电源中的开关器件大多采用半控型器件晶闸管。为满足小型化、可携带电磁发射装置的发射能量精确可控的要求，在小型化脉冲电源中采用门极可关断晶闸管(GTO)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、集成门极换流晶闸管(IGCT)作为脉冲电源中的开关器件，建立了该电源的电路模型，同时在脉冲电路中进行仿真，对其在脉冲电源中应用进行了可行性分析，并比较了3种器件的优缺点，分析表明：与其他器件相比，IGCT拥有一定的优势，在工程实践中对可关断脉冲电源的开关器件选取提供一定的参考依据。

现代战争的多元化对两栖作战提出了更高的要求，为满足战争需求，需做出突破与革新。两栖装甲车作为两栖作战必要的一种武器装备，既要有灵活、机动的陆上性能，也要有快速、隐蔽的水上性能。针对两栖装甲车综合作战能力，归纳了近些年来国内外两栖装甲车的研究进展，详细介绍了美国、俄罗斯和我国做出的最新研究；从水上减阻、推进、车轮收放3个方面阐述了两栖装甲车的关键技术；针对性地提出了两栖装甲车的未来发展趋势，从轻量化、制导化、智能化、集成装甲和快速机动5个方向结合领域内的高新技术做出了探讨，提出了合理预测，以望对我国两栖装甲车的未来发展方向提供参考。

武器装备质量和保障能力是装备质量的根本保障。对于现代化的武器装备来讲，及时高效地辨别装备故障对于装备使用以及维护均具有重要作用。针对目前装备面板交互环境呈现出数量递增、种类复杂的趋势，立足于武器装备故障识别现状，结合机器学力理论、通道注意力机制等改进自建卷积神经网络；并将图像处理技术和蜕变测试理论结合，建立从故障分类实现到分类过程正确性验证较为全面的装备故障检测验证过程。实验证明，该分类器可以在较小占用空间条件下实现装备故障检测过程高效，分类器精度达97.19%;且通过观察构造变异体被杀死的情况，验证了蜕变关系的正确可行。