针对两种凹腔布置方案，模拟马赫数6.0的来流条件，采用气化RP-3开展了一系列直连式燃烧试验。依据燃烧流场的可见光图像、燃烧室壁面静压分布和推力增益，对比分析了凹腔布置方案对气化煤油超声速燃烧特性的影响。结果表明，凹腔布置方案和当量比对燃烧室内的火焰分布、燃料的释热特性和发动机燃烧性能有显著影响。并联凹腔的火焰与释热主要集中在凹腔附近，燃料比冲对当量比不敏感；单凹腔的火焰与释热分布更加分散，燃料比冲随当量比的增加而提高。

针对冲压发动机地面试验需求，设计燃气发生器，通过试验统计研究其燃烧稳定性特征。结果表明：该燃气发生器发生低频非稳态燃烧的概率为32.7%，存在两种振荡形态。一种存在振荡主频，即低频不稳定燃烧；另一种没有主频，燃烧形态为粗暴燃烧。粗暴燃烧发生概率高且与余氧系数存在较强的相关性，低频不稳定燃烧发生概率低。两种形态的振荡能量分布位置不同。

以气氧/煤油作为推进剂对火箭发动机进行流量连续调节试验,研究火箭发动机连续变工况过程中的燃烧特性。火箭发动机通过可调气蚀文氏管连续调节煤油流量。试验在富燃工况（混合比0.405～0.690）下成功点火，并实现了混合比、燃气总流量连续调节。试验发现流量连续调节过程中，当混合比小于0.535时，燃烧室压力随煤油流量减小而增大；当混合比大于0.535时，燃烧室压力随煤油流量减小而减小。同时，特征速度和燃烧效率随混合比增大而增大，并且混合比小于0.535时特征速度、燃烧效率增大的速率大于混合比大于0.535时的速率。研究表明推进剂流量与燃烧效率同时影响燃烧室压力。当混合比小于0.535时，燃烧效率的影响占优；混合比大于0.535时，推进剂流量影响占优。

针对高超声速飞行器前缘尖锐部件所面临的严重气动热，提出层板式前缘热管防热结构。为避免前缘热管内复杂的两相传热传质计算，对高温热管蒸汽腔的传热进行了等效导热分析，讨论了蒸汽腔的等效导热系数的计算方法，与常规高温热管试验对比验证了计算方法的准确性。对该结构热防护效果的计算表明，当飞行器在34 km高度以7Ma速度飞行时，以IN718为管壁材料、Na为工质的层板式热管对头部半径为15 mm的前缘结构具有良好的热防护效果。

针对高超声速飞行器鼻锥热防护，构造常规圆柱螺线管磁控热防护系统的物理模型。采用低磁雷诺数磁流体数学模型，对外加磁场作用下的高超声速鼻锥流场进行数值模拟；分析常规螺线管磁控热防护系统的有效磁感应强度范围；给出满足导线电流密度工作极限的螺线管几何参数的要求。研究表明，由于磁控“饱和现象”及导线电流密度的限制，系统可行工作范围为驻点磁感应强度B₀∈［0.05 T,0.20 T］；B₀=0.20 T时，驻点热流密度和总热流分别降低了31.3%和56.6%，热防护效果良好；但磁控系统导线质量仍然较重，应采用可缩短与驻点间距离的异形螺旋管或超导磁铁等替代方法来满足工程防热需求。

以高超声速飞行器为研究对象，构建快速准确计算高超声速飞行器无黏边界层外缘参数的计算方法。拟合空气比热、比热比随温度变化曲线，建立空气属性温度划分准则。基于不同空气属性建立高超声速飞行器边界层外缘参数工程与数值计算模型，采用钝双锥模型，对比分析工程估算、无黏数值及有黏数值计算方法的计算结果。结果表明，0°攻角状态下，基于无黏流场的数值计算与工程估算和有黏数值计算的压强最大差值分别为1.19%和2.39%；10°攻角状态下，最大差值分别为5%和50%；从而证明所提出的无黏数值计算方法明显优于工程计算方法，为进一步快速准确计算高超声速飞行器气动热环境奠定了重要基础。

在单凹腔燃烧室中引入侧壁激波，为研究燃烧室内部流动特性，采用纳米粒子平面激光散射技术和粒子图像测速技术对全尺寸玻璃燃烧室模型进行流场观测，获得了冷态流场展向和法向的瞬态灰度图及平均速度场。实验结果表明：在远壁面区域，凹腔内部速度与密度都较低；引入侧壁激波后，近壁面区域凹腔与主流的质量与动量交换增强，速度与密度升高；受到侧壁激波影响，燃烧室底壁边界层不再均匀，凹腔中后部产生大规模低速区，具有明显三维特性。

提出了集成热电发电装置的超燃冲压发动机热管理系统，将热电发电器与发动机壁面结构相结合。集成的热电发电热管理系统可以将传入发动机壁面的热量部分转换为电能，同时减少了冷却用燃料流量，“间接”提高了燃料的吸热能力。燃料在冷却过程中提高了自身温度和焓值，具有一定的做功能力。高温高压的燃料经过涡轮机膨胀做功，输出可以被高超声速飞行器利用的能量。采用热力学的分析方法对集成热电发电热管理系统的相关参数进行研究，结果表明其比传统的再生冷却防热具有极好的潜在优势，提升了燃料的吸热能力，同时对外输出了可用功。

采用大涡模拟数值计算二维空间发展的超声速混合层，重点分析横向扰动对混合层的标量结构、标量厚度以及标量体积卷吸率的影响。采用理论模型验证了数值方法在计算标量混合特性方面的准确性。结果表明，横向扰动频率和振幅明显影响着混合层的标量增长率和卷吸率。高频扰动增大了混合层近场标量增长率和卷吸率，但是低频扰动改善了混合层远场标量增长率。大尺度涡卷吸过程对混合层标量卷吸率起决定作用。多频扰动有效地增强了超声速混合层的标量混合。

为了构造在光滑区具有较高分辨率并且可以无振荡捕捉激波的高精度有限体积格式，同时降低格式在模板选择上遇到的困难，基于逐维重构方法，发展了结构网格下的高精度有限体积格式，并将这一格式推广到三维曲线坐标系下，从而可以适应相对复杂外形下的计算。为充分验证格式的有效性，选取一系列典型算例进行计算：在等熵涡输运和二维喷管流动中验证了格式的精度可以达到设计精度；在双马赫反射问题中格式也表现出良好的捕捉激波的能力。数值计算表明，上述格式在曲线网格上具有较高的数值精度和鲁棒的激波捕捉能力，适用于流体力学方程的计算。

针对注胶修复工艺要求，采用差示扫描量热法热分析和流变仪测试三种中温固化配方的耐高温缩水甘油胺型环氧树脂体系的固化特性和化学流变特性，通过对比分析三种配方树脂体系的固化条件和黏度特性，确定MF-4101/ZH110/DMP-30树脂体系为最适宜注胶修复工艺的配方。建立该树脂体系在等温条件下黏度特性曲线的Daul Arrhenius模型和高阶指数拟合模型。结果表明，高阶指数拟合模型的预测精度和适用范围均优于Daul Arrhenius模型，预测黏度与实验结果具有良好的一致性，根据高阶指数拟合模型建立的黏度随温度、时间变化的唯象关系式，可以准确地预报修复树脂体系的工艺窗口。

强迫对流换热特性对平流层飞艇热状态有重要影响。以平流层飞艇流线型封闭囊体为研究对象，基于囊体内部纯导热传热的假设，采用计算流体力学方法建立平流层飞艇外部流场三维数值模型，对飞艇外部强迫对流换热特性进行仿真分析，得到了不同太阳照射角度、风速和攻角条件下的飞艇表面温度分布和内部平均温度变化规律，为平流层飞艇热状态预测和热控设计提供参考依据。

随着时钟频率的增加以及电源电压的降低，电源完整性问题日益凸显。将电流变化率加入到最差噪声算法的电流约束中，能够在任意电流变化率的情况下分析电源分布网络的最差噪声，从而获得更加真实的最差噪声。另外，利用改进的Knuth-Yao四边形不等式法对基于动态规划的最差噪声算法进行加速，加速后算法的时间复杂度从O(n₂m)降为O(mnlogn)。

利用粒子群优化算法和最小二乘支持向量机，建立地球静止轨道高能电子通量在线预测模型。针对粒子群优化算法，提出一种新的粒子群多样性测度计算方法，有效改善其早熟收敛现象。运用改进的粒子群优化算法优化最小二乘支持向量机的正则化参数和核参数。利用滑动时间窗口策略更新模型数据，选择触发机制以及模型的再学习机制为设计变量，实现模型的在线预测功能。对2000年电子通量监测数据和相关太阳风、地磁参数等实际数据进行的提前1～3天的预测实验，表明所建在线预测模型具有较高的预测性能，并具有一定的实用价值。

针对多孔介质中人工合成水合物分布不均匀问题，提出采用微波加热法制备多孔介质水合物样品的新途径，并设计了专用微波加热装置。基于电磁场理论及微波加热均匀性影响因素分析，设计了多馈源可调式波导加热系统。通过数值模拟和加热试验分析馈能口与样品间相对位置变化对装置加热均匀性影响，探讨该装置用于水合物样品制备的可行性。结果表明：装置加热均匀性受馈能口与样品间相对位置影响较大，其加热均匀性随二者间距的增加而显著提高，数值模拟与试验结果取得了较好的一致性；加热时间对装置的加热均匀性影响较小，该微波加热装置可满足制备均匀分布水合物样品的要求，同时对于其他对加热均匀性有一定要求的试验装置的设计具有参考意义。

为精确估计对流层散射双向时间比对系统中对流层斜延迟，分析了估计卫星信号对流层斜延迟的Hopfield天顶延迟模型及CFA2.2映射函数模型并对其进行修正，从而适用于对流层散射斜延迟的精确估计。根据北纬35°～37°范围内的三个测站2010—2012三年的气象数据，验证Hopfield模型精度范围小于35 mm，并将三个测站按相互之间基线距离的不同分为三组比对站，利用2012年的气象数据，计算在不同入射角下一年的对流层散射斜延迟，并得出最大斜延迟对应的年积日和入射角。结果表明，三组比对站的最大单向散射斜延迟为21.82～35.45 m。在双向比对抵消90%的情况下，时间延迟为7.3 ns～11.7 ns；相互抵消95%时，时间延迟为3.6 ns～5.9 ns。

选取关键点轨迹的方向-大小描述符、轨迹形状描述符、外观描述符作为人体行为的特征；为了降低人体行为特征维数，利用信息瓶颈算法进行词表压缩；利用生成模型，结合已标记样本和未标记样本提出一种人体行为识别的半监督学习方法，解决了行为识别中的小样本问题。在YouTube 数据库、 中佛罗里达大学运动数据库上利用提出的方法与已有的方法进行对比实验，结果表明该方法具有更高的识别精度。

自适应天线在波束形成过程中会引起天线相位中心变化，针对这一问题，提出一种基于可用波束的自适应天线相位中心评估方法。该方法分为三步：设置天线的可用波束门限；在干扰来向均匀分布下，得到天线可用波束门限内相位方向图集合；利用最小二乘法对相位方向图集合进行拟合得到自适应天线的平均相位中心变化量。运用该方法对四种典型的四元阵相位中心进行对比仿真，结果表明，算法可以快速有效地对自适应天线相位中心性能进行评估。另外，通过设置适当的可用波束门限，可以提高自适应天线的相位中心性能。算法的评估结果可以作为GNSS高精度自适应天线阵型选择依据。

针对辐射源运动方程和观测方程的强非线性，提出基于高斯和框架与5阶容积Kalman滤波(5CKF)的跟踪算法GS-5CKF。该方法将起始时刻的时差观测量所确定的位于地球表面的时差线按经度等间隔划分，初始化多个并行的5CKF，线性组合各滤波器的输出获得辐射源运动状态的估计。针对5CKF，提出新的非线性测度并引入滤波器分裂与合并，从而提高了跟踪精度，同时保持GS-5CKF算法复杂度基本不变。仿真表明，相对仅使用单个5CKF和基于高斯和框架但使用3阶容积Kalman滤波器的GS-3CKF等方法，提出的算法具有更高的估计精度。

现有方法得到的跳变时刻精度不高、抗干扰能力较弱，为此提出一种运用改进正交匹配追踪算法的跳变时刻精确估计方法。根据跳频信号原理建立跳变时刻估计的稀疏表示模型，用改进正交匹配追踪算法求解该模型，获取跳变时刻。理论分析和仿真结果证明该方法能够获取高精度的跳变时刻，估计性能方面优于现有算法。

下一代全球导航卫星系统将采用数据和导频通道功率不等的调制方式，而传统算法多采用数据和导频通道的等权重加权联合进行捕获。当二者功率不相等时，等权重加权联合不能获得最优的捕获性能。因此提出功率加权联合的改进捕获算法，在数据和导频通道的功率分配不等的情况下，进行不同加权系数的联合捕获，并且利用最小二乘的方法进行最优加权系数的拟合估计。利用捕获判决量的特征函数推导检测和虚警概率。仿真实验验证了当数据和导频功率比为1 ∶3、检测概率为0.8、虚警概率为10^-3时，所提出的改进算法能提升0.4 dB的捕获灵敏度。

现有的抗干扰滤波器在通道非理想特性下会导致接收机测量零值发生偏移，且偏移量与干扰参数相关，其已成为高精度测距接收机实现其精度提升的主要障碍。针对上述问题，从对称通道特性出发，给出一种无偏的时域抗干扰滤波器设计技术。解决了传统的时域抗干扰滤波器在非理想信道下测量零值偏移的问题，且工程实现简单。理论分析和仿真实验进一步验证了方法的有效性，采用该方法可以使测量零值偏移小于0.2 ns。

为了利用水平时谐电偶极子对实际船舶的轴频电场进行建模，需要确定等效偶极子的源强度和位置。针对安装有外加电流阴极保护系统的船舶，通过分析轴频电场产生的物理机理，明确了等效源是两个方向相反的水平时谐电偶极子叠加的结果。在此基础上，提出一种轴频电场等效源强度计算的实用方法，即可通过反演测量静电场得到的静态偶极子源强度、轴频电场信号包络最大值与静电场信号幅值的比例系数综合确定，且等效源位置与静电场偶极子的位置相同。船模试验证实了所提方法的有效性。

针对大型相控阵天线维修成本高、多部件维修时机难以确定、模型仿真计算困难等问题，提出一种引入区域量化的维修优化模型。建立天线阵列的区域量化模型，将天线阵列维修问题转化成一个由不同区域阵元组成的k/n系统维修优化问题。以使用可用度为约束条件，以单位时间维修费用最小为优化目标，建立引入区域量化的大型相控阵天线多部件视情维修决策优化模型，并通过算例仿真与分析进行了模型验证。结果表明：提出的维修优化模型真实有效，能够很好地解决分布不均匀的相控阵天线维修优化问题。

为降低充水圆柱壳受内部点声源激励时的水下辐射噪声，在其外壳上敷设气囊，形成气囊圆柱壳。为指导气囊圆柱壳的设计，将充水裸圆柱壳和充水气囊圆柱壳分别简化为单、双层无限长隔板。比较隔板、气体与水的波阻抗，分析气体声速与层厚对双层无限长隔板在平面声波入射时的低频声辐射的影响机理。分析表明，声速小的气体和适当的气层厚度可以降低双层障板的辐射噪声。采用声无限元法计算气囊圆柱壳的水下声辐射，结论与对隔板的机理分析吻合。优化设计出的充水CO₂气囊圆柱壳的水下辐射声功率与远场辐射声压明显低于充水裸圆柱壳。

随船备件配置优化问题研究目前主要集中在只有定量或定性约束上，而对既有定性约束又有定量约束的混合约束问题未见文章提及，同时研究对象多为单船，而对舰艇编队研究比较少。针对此问题，以舰艇编队出海任务准备阶段为背景，以保障费用、舰艇仓库空间、舰艇最大排水量及舰员维修能力作为模型的约束条件，以编队备件保障概率为目标函数，采用正态逆向云模型、边际效应法及拉格朗日乘子法（称为CML模型）对此类问题进行求解，给出系统资源因子求解步骤及分析方法，并对本模型进行动态调整和优化。实例分析表明本模型求解方法和步骤可以为多个定量和定性约束下舰船备件携带问题提供新的参考。

人员的优化配置对于提高装备制造效率具有重要意义。针对经典匈牙利算法不能解决具有并联环节的人员指派问题的不足，提出利用虚拟工作代替并联环节，将问题转化为典型的指派问题；通过判断虚拟工作的可实现性，迭代搜索得到最优解。以某多技能人员任务指派系统为例，详细介绍了该优化方法的步骤。优化结果很好地验证了改进算法的有效性。

为全面识别复杂系统中的脆弱点，科学评价其脆弱性，针对纯拓扑脆弱性分析方法的不足，在考虑非拓扑因素条件下，提出一种结合复杂网络技术和效能评估技术的复杂系统脆弱性综合分析方法，从拓扑结构和非拓扑因素两方面全面分析复杂系统的脆弱性。以复杂网络的中心性指标为基础，通过广义指标法进行拓扑脆弱性分析；借鉴概率风险评价理论，从易攻性和易坏性两个方面对非拓扑脆弱性进行评价；通过对两者结果的综合得到总的脆弱性分析结果。示例结果表明：拓扑和非拓扑分析的结果有交集但又有所区别，两者密切相关且互为补充，并能共同筛选出复杂系统中的关键环节。较之纯粹的拓扑结构分析，综合分析得到的结果更为全面。