吸气式冲压推进技术是吸气式太阳能热推进技术的基础。如何设计一种性能理想的进气道是吸气式太阳能热推进技术研究的重点。应用稀薄气体动力学仿真常用的直接数值模拟蒙特卡洛算法对两种常见的进气道结构进行仿真分析，得到两种进气道工况下气体的温度、密度、流量系数和速度等参数的分布，并进行对比。通过比较，选择一种性能较好的构型作为吸气式太阳能热推进系统的进气道，从而为后续系统的设计、计算、分析和优化打下了基础。

针对低精度、低成本微机电惯性测量单元随机误差建模效果不理想会极大影响组合导航性能的难题，采用时间序列分析方法建立了微机电惯性测量单元随机误差的自回归滑动平均模型，通过对卡尔曼滤波器的状态变量进行增广，建立系统动力学方程和观测方程，实现对零偏误差的在线估计。实测数据分析验证了该随机误差建模的有效性。实测数据处理结果表明，该方法能够显著提高低成本微惯性解算外推精度，增强微惯性/卫星组合导航可靠性。

将指数极坐标系建立在运动的圆柱上，推导了运动坐标中剪切来流条件下，涡生振荡的涡量-流函数守恒方程、其初始和边界条件、圆柱表面的水动力表达式、圆柱振荡方程。对圆柱从静止开始振荡到发展为稳定振荡状态进行了计算和讨论，描述了脱体涡街的发展过程、升阻力相图的连续变形和漂移、圆柱振荡和平衡位置的变化过程。研究了涡生振荡终态随剪切度K的变化。结果表明：剪切来流给流场加入了背景涡，使圆柱的上涡增强、下涡减弱，流场的对称性被破坏。随着剪切度K的增大，涡街的倾斜程度增大，压力曲线的漂移量增大，由此导致升力的绝对值增大，圆柱的振幅增大且平衡位置向圆柱下侧的漂移也增大。

形状逼近法是小推力轨迹设计中的一种有效方法，然而现有的方法大都假定运动轨迹为某一特定的形状，而且没有考虑推力加速度的约束限制。针对小推力轨道交会问题，提出一种基于多项式的轨迹设计方法。结合极坐标系，建立基于多项式的三自由度轨迹运动模型，将轨迹设计问题转化为求解多项式的系数问题；根据运动模型推导轨迹的动力学特性，建立约束方程，并以消耗燃料最少作为性能指标，采用序列二次规划的方法对多项式的系数进行寻优计算。该方法不仅能求解多个形状设计参数不确定性问题，而且还能满足推力加速度的约束限制。仿真验证了该方法的正确性和可用性，该方法可为任务设计初步阶段的轨迹设计和燃料消耗预估提供一定的技术参考。

为了系统地研究往复活塞泵的动态特性，分析往复活塞泵工作特性的影响因素，应用模块化建模思想，采用集中参数模型，基于AMESim平台建立了往复活塞式自增压系统仿真模型。分别研究蓄压器气腔初始压力、燃气发生器下游等效容腔体积和燃气发生器喷嘴数量对往复活塞泵工作特性的影响。结果表明：蓄压器气腔初始压力越大，往复活塞泵启动越快，但是其稳定工作时调节能力越弱；燃气发生器下游等效容腔的体积越小，往复活塞泵的启动时间越短，但是压力波动越大；燃气发生器喷嘴个数越多，燃气发生器内压力波动越小，但是增压速度变慢，导致往复活塞泵启动时间有所增加。

针对具有自主接近能力的航天器开展反交会规避机动方法研究。建立仅测角相对导航模型，对完全不可观测机动进行定义，基于空间几何关系推导并证明了完全不可观测机动是不存在的。以施加规避机动后追踪器对逃逸器的测量值与未机动时的差异为优化目标，利用矢量乘积原理设计目标函数，建立优化模型并对变量约束进行分析，随后采用遗传算法对最优规避机动方向进行优化。给出的仿真算例结果表明：提出的规避机动方向计算方法能够使目标函数值达到最小，从而提升追踪器对逃逸器的状态估计难度，降低其估计精度。这为规避机动问题研究提供了一种新的视角，可为以主动接近航天器为新对象进行的规避研究提供有益借鉴。

稀疏重构是压缩感知理论的核心内容之一，为了将稀疏重构有效地应用于星敏感器的压缩成像过程中，从星图图像误差和星点特征误差两个方面分析稀疏重构对星图的影响。在图像误差方面，利用峰值信噪比评价指标考察星图在不同重构算法、不同压缩比下的重构质量；在特征误差方面，从理论上分析稀疏重构对星点特征的影响机理，提出星点特征重构误差的评价指标，考察星点的质心、亮度和数量特征的重构误差。结果表明，在所选算法各压缩比下，星图相比一般图像能够获得更高的重构质量，重构星点能够在很大程度上保持可用于姿态确定的特征信息，结论保证了利用重构星图进行姿态计算的正确性，进一步验证了压缩感知理论在星敏感器中应用的可行性，为实现星敏感器的压缩成像提供了现实依据。

为研究新型分段供电六相圆筒式直线感应电动机的运行规律，针对其不对称运行的特点，采用磁动势理论推导了气隙中与空间位置无关的脉振磁场的电感矩阵表达式，通过将其引入abc坐标系下对称的电机数学模型，从而构建描述六相圆筒式直线感应电机不对称的数学模型。在Simulink环境下，采用隐式梯形法构建该不对称模型的系统仿真模型。对样机进行仿真分析和实验验证，仿真结果与实验数据吻合良好，验证了模型的正确性。

为实现脉搏、呼吸、血压等重要生理信号的连续运动监测，研制了一种基于压电薄膜传感器的穿戴式健康监测体域网系统。体域网系统利用放置于弹性织物（腰带、腕带）内部的压电薄膜传感器获取人体脉搏波、呼吸波等生理信号。根据压电薄膜传感器监测到的呼吸信号的几何特征提出一种状态识别算法，可区分站立、走、跑、坐、躺、睡眠等状态。利用脉搏波传导时间与血压的关系计算佩戴者的收缩压和舒张压,实现无压迫血压监测。系统通过蓝牙实现体域网节点的互通信，利用穿戴显示设备和移动终端实现数据显示，实现了脉搏、呼吸、血压的连续运动监测。

利用旋转馈电方法设计双频带圆极化的微带贴片阵列天线。该阵列包括四个金属微带贴片单元与一个金属微带矩形环。每个贴片单元为侧边单点馈电的切角矩形，且关于中心旋转对称。矩形环被放置在阵列中心，与四个贴片单元通过四条微带线相连。该中心矩形环既充当了馈电网络，为阵列提供了产生圆极化波所需的递增相位，又参与了辐射，提高了阵列天线的辐射性能。由于采用了矩形环馈电贴片单元的方式，该阵列只需单层介质板，具有结构紧凑的优点，而且在两个频段内实现了圆极化辐射。经加工、制作并进行测试，该阵列的-10 dB阻抗带宽分别为5.17 GHz～5.59 GHz和5.99 GHz～6.27 GHz，3 dB轴比带宽分别为5.19 GHz～5.49 GHz和6.1 GHz～6.18 GHz。

电离层闪烁具有突发性、偶发性和区域性，且难以建模准确刻画。针对电离层闪烁影响下的北斗导航信号复现问题，研究了基于应用伽马分布和零均值高斯分布模型的导航信号电离层闪烁序列生成方法，并基于国防科技大学电子科学与工程学院研制的NSS8000型多体制导航信号模拟器给出了北斗导航信号电离层闪烁模拟的硬件架构。在此基础上，通过中频信号采样和软件接收机处理，分析了电离层闪烁对北斗接收机跟踪环路的影响。结果表明：在相位闪烁指数为0，幅度闪烁指数为0.9时，码环鉴相误差可达0.05 chip；而在幅度闪烁指数为0，相位闪烁指数为0.5时，载波环鉴相误差可达15°，处于失锁的临界状态。

局部特征提取在点云相关应用中具有十分重要的作用，因此提出一种用于点云局部特征表示的扩展点特征直方图描述子。针对邻域点的两两点对提出一系列不变量；在特征点上构建一个局部参考坐标框架以获得特征描述子对旋转和平移的不变性；将关键点局部邻域划分成多个子空间，并依据每个子空间中的点对不变量构建一个直方图；将所有直方图串联起来得到扩展点特征直方图特征描述子。采用Bologna公共数据集对扩展点特征直方图特征描述子的性能进行测试，并与多个现有算法进行对比。结果表明，扩展点特征直方图特征描述子获得了良好的性能，其结果优于多个现有的特征描述子。

单波束内目标往往相距较近，采用传统角度分辨技术难以将其分辨，从而给目标跟踪和识别带来较大困难。于是提出基于LM算法的极大似然角度估计方法，实现波束内双目标的分辨。该方法在阵列雷达的基础上建立双目标回波模型，推导极大似然角度估计算法。考虑到求解算法直接影响极大似然角度估计的收敛速度和估计精度，利用LM算法实现了极大似然估计的求解，从而得到目标角度的精确估计。该方法避免了多次脉冲相干积累，具有计算量小的特点。仿真结果验证了方法的有效性。

针对电子侦察中使用常规参数难以有效识别复杂体制雷达信号的问题，提出利用深度限制波尔兹曼机对辐射源识别的模型。模型由多个限制波尔兹曼机组成，通过逐层自底向上无监督学习获得初始参数，并用后向传播算法对整个模型进行有监督的参数微调，利用Softmax进行分类识别。通过仿真实验表明该模型能对辐射源进行有效的特征提取和分类识别，具有较高的识别精度和较强的鲁棒性。

在红外多光谱图像中，弹道导弹尾焰拥有两大特征，一是由强烈红外辐射引起的灰度差异，二是独特的光谱特性。然而，传统的单波段检测技术只利用了尾焰强烈的辐射特性，而近些年发展起来的多光谱检测技术则只利用了尾焰独特的光谱特性。为了充分利用导弹尾焰的两大特征，将单波段检测技术和多光谱检测技术结合起来，提出三种检测算法，并从算法的检测效果、运算量和鲁棒性三方面详细分析它们的优缺点。采用人工合成的红外多光谱图像进行验证，实验结果表明，相比单独使用单波段或多光谱的检测算法，融合算法的检测性能更好。

针对衰落信道下的精确时间测量，给出基于正交频率码分复用技术的高精度时间测量算法。在不降低最大不模糊时间的前提下，通过时间延时、信道衰落、相位噪声参数的联合迭代估计，有效克服了频率选择性信道的衰落与相位噪声对时间测量的影响。仿真结果表明：联合迭代算法提高了时间测量的归一化均方根误差性能。

在频率步进雷达中，通常使用逆快速傅里叶变换方法进行高分辨成像。由于逆快速傅里叶变换的距离旁瓣高，有可能造成强散射点旁瓣掩盖附近弱散射点或者弱小目标情况，限制了其在强杂波环境下的使用。为了抑制高距离旁瓣，近年来提出一种基于最小均方误差准则的自适应脉冲压缩方法。基于自适应脉冲压缩算法原理，推导了频率步进雷达距离旁瓣抑制算法。针对静止和运动目标场景，分析自适应脉冲压缩算法的旁瓣抑制性能。仿真结果表明，与逆快速傅里叶变换和加窗逆快速傅里叶变换处理比较，自适应脉冲压缩算法具有更好的旁瓣抑制效果，能够更好地检测强散射点附近的弱散射点或者弱小目标。

针对水下小平台难以实现低频近场目标定位的问题，研究了基于多个矢量水听器的协同定位算法。算法将多个矢量水听器视为不同的观测点，利用矢量水听器阵列流型特点估计出目标相对于不同观测点的方位角，根据这些方位角信息利用正交矢量算法对近场目标进行定位，避免了多维搜索过程，减少了计算量。仿真结果表明，算法能够准确地定位低频近场目标，有效地提高定位精度。

针对大型复杂机电液控制系统故障诊断中存在的数学模型获取困难、历史故障数据匮乏问题，提出了一种将虚拟样机与概率神经网络相结合的故障诊断混合方法。建立系统的虚拟样机，并对其可信性进行校核与验证。在此基础上进行大量随机性故障植入与仿真实验，获取故障仿真数据。经过特征提取与概率神经网络模式识别训练，形成用于诊断的知识库，从而实现故障诊断。以操舵系统作为研究案例，得到了较高的故障检测和隔离精度与较低的虚警及漏警率，验证了该方法的可行性，为大型复杂机电液控制系统故障诊断提供新的思路。

电磁发射技术是未来发射方式的必然发展趋势。分析了电磁发射的原理和技术特点，研究了电磁弹射、电磁轨道炮、电磁推射三个技术分支的国外发展情况，概述了电磁发射的关键技术，并依此提出了发展思路及电磁发射技术的推广应用前景。

针对脉冲功率电源连续循环放电吸能需求，提出一种1.9 MA级循环脉冲功率水冷模拟负载方案。考虑水冷负载与实际电磁发射负载的相似性要求，提出4×8钢管阵列组成的电阻网络，可方便实现电源不同组合方式的放电考核；针对1.9 MA级电流产生的脉冲电磁力可能引起水冷模拟负载损坏的问题，建立水冷模拟负载三维有限元分析模型，进行电磁力计算和结构分析，保证水冷模拟负载稳定性；利用热网络法对模拟负载在循环脉冲模式下的强迫风冷却、自然冷却和去离子水冷却等方式进行了温升分析。结果表明：模拟负载采用钢管内通去离子水冷却效果最好，循环放电时温度可以恢复到初始状态，最高温度62.5 ℃，满足连续放电实验的需求。利用提出的方法设计一台水冷模拟负载样机并进行了连续2次1.9 MA放电研究，试验结果与理论分析吻合较好，负载结构运行稳定，从而验证了理论分析的正确性。

为优化多级同步感应线圈电磁发射器性能，以提高发射速度和能量转换效率为检验指标，以影响上述指标的触发时序为优化对象，采用遗传算法建立单级同步感应线圈型电磁发射器触发位置优化数学模型，计算最佳触发位置，通过数值和有限元两种仿真系统对优化结果的正确性进行验证。采用该方法对两级以及十级同步感应线圈型电磁发射器的触发时序进行优化研究，并进行仿真验证。为解决仿真系统误差问题，提出采用动子线圈在各级的触发位置和速度作为控制因素的双控触发方式，并研究分析仿真过程中触发开关的随机抖动对出口速度误差的影响，得到最佳触发时序控制策略。

简化电磁发射装置中的导轨和电枢为线电流下的直导体，建立发射装置的物理模型。利用毕奥-萨伐尔定律和感应电动势原理，推导出磁探针线圈中心放置点的磁感强度。假设线圈范围内的磁场为均匀磁场，计算得到磁探针线圈产生的电动势。以此设计测量所用的磁探针，并和测试数据对比验证模型的正确性。在多次试验中发现，发射过程中装置振动导致磁探针距离变化和角度偏转问题。测量并分析三组单次发射中的故障测试状态。仿真和实验数据表明：小范围距离变化没有使磁探针的测试性能失效，但角度偏移对下一步的速度拟合带来误差干扰，且随着角度增大拟合速度逐步减小。

飞机阻拦装置是机场保证飞机正常降落和拦阻因意外原因冲出跑道的飞机的重要保障设施。针对现有机械型阻拦装置难以适应未来多种机型阻拦需求的现状，提出一种以阻拦电机为吸能元件的电磁阻拦装置，搭建考虑阻拦索弯折波影响在内的电磁阻拦装置模型，设计电磁阻拦装置的闭环控制算法，并利用仿真进行了验证。

针对传统化学发射的空间碎片清除技术成本过高、难以实施的问题，提出应用地基电磁发射方式的空间碎片清除新方法。通过地面电磁发射的方式以低成本将射弹运送至空间，并通过释放空间微粒云团控制空间碎片离轨，进而实现对空间碎片的清除。由于取消使用占绝大部分成本的化学推进剂，所提出的应用地基电磁发射的空间碎片清除技术为空间碎片低成本清除提供了有效解决途径。

面向多约束下高超声速飞行器末制导过程中的通道耦合、参数扰动、模型失配等突出问题，设计一种适于高超声速飞行器的三维非线性自适应末制导律。为了模型描述的完整性和简洁性，引入视线旋量和旋量速度的概念，并基于此建立三维制导参考模型和实际系统的表达式；为了保证制导律的鲁棒性和自适应性，基于自适应控制理论，设计一种三维非线性自适应制导律；通过数学推导证明了该制导律的稳定性。该制导律能够从理论上克服高超声速飞行器末制导面临的通道耦合、参数扰动、模型失配等突出问题，满足多约束制导要求。仿真结果验证了所设计制导律的有效性。

为有效降低或规避武器装备研制风险，确保装备研制项目的顺利推进，提出一种基于集对分析理论与最小二乘支持向量机方法的装备研制风险综合评价方法。根据武器装备研制特点，建立装备研制风险评价指标体系。在此基础上，引入集对分析理论中的联系度和集对概念构建训练样本和测试样本。利用样本对最小二乘支持向量机进行训练测试，得到装备研制风险的评价模型，并给出评价结果。案例分析表明，所提方法过程简便，定性定量结合，形式易于理解，评价结果也更加贴近实际，对于提升装备研制项目风险管理和决策水平，具有重要的实际意义。