传统脊形乘波体设计中,设计型线参数调整复杂且设计直观性欠佳。为此,本文提出基于 B 样条曲线的脊形上表面设计方法,通过控制点直接调整设计型线,提升设计灵活性与便捷性。利用 Bezier 曲线构建底部型线,结合吻切锥理论确定前缘与下表面底部型线,采用三次和二次 B 样条曲线构建上表面型线。通过 CFD (Computational Fluid Dynamics)方法验证方法可靠性,分析脊形乘波体的气动性能。结果表明:随着攻角逐渐增大,脊形上表面对气动特性的影响逐渐减弱,最大升阻比出现在攻角4°至6°范围内。所提方法为乘波体设计提供了更直观的型线优化手段,对工程化设计具有参考价值。

针对高熵合金力学性能的研究,建立一个简单精准的高熵合金状态方程参数测试系统。基于波阻抗匹配原理,利用压力对比法设计了测试实验装置,获得了高熵合金材料的冲击绝热线,并通过自适应聚类检测法对获得的实验数据进行优化检测。经过优化将实验获取的冲击绝热线斜率与截距的置信区间分别由[1.66293,2.03332]、[4.01158,4.38089]缩小到[1.6461,1.92734] 、[4.15248,4.27542],将决定系数R²由0.9687提升到0.9849,并获得了高熵合金的Hugoniot状态方程参数为C₂=4.214km/s,λ₂=1.787。本文建立的Hugoniot状态方程适用的压力区间约为5.86~32.77GPa,若外推至更高压力区间需进一步实验验证以确保可靠性。结果表明,本系统通过数据优化算法与实验设计的结合,实现了高熵合金状态方程参数的高精度测试,为该类材料在动态力学环境下的性能评估与应用提供了关键技术支撑。

为了提高B₄C/Al复合靶抗EFP侵彻的能力,改变陶瓷板迎弹面的表面形态,针对7种弹着面有不同阵列凸起结构的B₄C/Al复合靶,利用LS-DYNA软件对EFP模拟弹丸分别以1.5、1.7和1.9km/s的速度对复合靶的侵彻过程进行数值模拟,分析了EFP弹丸的质量、速度和动能的变化规律。计算结果表明:迎弹面有凸起结构的B₄C/Al复合靶比平端面B₄C/Al复合靶对EFP弹丸有更良好的抗侵彻性能和降速性能,其中以弹着面有金字塔阵列凸起的复合靶对EFP的降速性能最佳;正侵彻时R3半圆靶防护性能最佳;斜侵彻时对阵列异性靶,弹体的侵彻方向影响异形复合靶的抗侵彻能力,正弦波形靶防护性能最佳。

为探究弹体对混凝土介质侵彻深度的尺寸效应,通过开展三种几何相似弹体(缩尺比为1/1、1/2与1/3)的侵彻试验,提出以弹径系数为变量的侵彻深度计算方法,建立考虑缩尺比的侵彻深度换算系数模型,并通过数值模拟对侵彻过程中弹靶接触区材料的动态应变率进行了定量分析,最终确定不同缩尺比下侵彻深度换算系数取值。结果表明:原型弹与模型弹的无量纲侵彻深度存在尺寸效应,其源于不同缩比试验中靶体平均应变率的差异,该应变率随侵彻速度增大而增大,随弹体直径减小而增大,且不满足几何相似缩比关系。所建立的侵彻深度换算系数与靶体应变率及缩尺比相关,该系数不仅量化了材料应变率对尺寸效应的影响,也从机理上阐明了混凝土介质中侵彻深度尺寸效应的成因。

针对传统聚能战斗部水下侵彻单层靶孔径小的问题,提出了一种基于内锥角α和外锥角β的W型聚能装药结构设计方法,研究了药型罩结构对射流成型以及毁伤效能的影响规律。定义药型罩内外侧边长度的比值μ作为影响W型药型罩水下成型及毁伤的表征参数。通过数值模拟,分析比值μ及起爆点对环形射流成型与侵彻的影响规律。结果表明:当μ为0.22时,环形射流向轴线过度汇聚,形成爆炸成型弹丸(EFP);当0<μ<1时,随着μ值的增大,环形射流外扩趋势逐渐增大,头尾速度差减小,射流稳定性增加;当μ>1时,随着μ值增大,射流尾部杵体减少,头部射流扩张,头尾速度差增大以及受到外部水域作用,射流稳定性显著下降;随着起爆点数量增加引起环形射流头部颈缩,在小炸高情况下对侵彻开孔影响较小。通过优化药型罩内外锥角组合调整μ值及起爆点数量,可以实现环形射流对靶板的大面积毁伤。

为研究铜-铝/聚四氟乙烯(Cu-Al/PTFE)含能复合药型罩的刻槽结构对其毁伤性能的影响。采用140°大锥角含能复合药型罩,通过数值模拟和实验相结合的方法,针对预制刻槽含能复合药型罩对混凝土靶毁伤效果进行研究。经对比,实验结果与模拟结果吻合良好;进一步分析刻槽宽度、深度和壁厚比等结构参数对射流毁伤效能的影响,结果表明:刻槽结构会影响射流能量在横向扩展与纵向侵彻之间的分配,较小宽度、浅深度及小间隔有利于射流横向扩孔,而较大宽度、深刻槽及大间隔则增强能量集中,提升穿深能力;同时刻槽份数与壁厚比对射流稳定性与活性材料随进能力影响显著,其中铜/活性材料药型罩壁厚比为1∶1时,射流成型与毁伤性能最较佳。

受平台资源(重量、体积、布阵空间等)限制,制导测向系统在小孔径布阵约束下测向性能受限,阵型优化成为提升系统性能的关键环节。本文推导了标量阵列和极化敏感阵列的宽带二维波达方向(Direction of Arrival,DOA)估计的克拉美罗界(Cramér-Rao Bound,CRB),提出了一种基于克拉美罗界的小孔径阵列性能评估和构型优化方法。首先,梳理了宽带信号波达方向估计的发展历程和典型的二维阵列结构,建立了基于频带分解的标量阵列及极化敏感阵列宽带信号模型;接着,针对标量阵列,给出了宽带二维波达方向估计克拉美罗界闭式表达式;随后,推导出极化敏感阵列宽带二维波达方向估计克拉美罗界的通用框架及闭式表达式,建立了极化敏感阵列二维测向性能评估准则;最后,结合制导系统平台对阵元数量和布阵孔径的限制,提出了基于所推导克拉美罗界的二维阵型优化方法,通过构建阵型优化集合和理论性能评估,实现阵列布局的定量优化。研究结果为小孔径制导测向系统的阵列构型设计与性能评估提供了理论支撑和技术指导。

针对惯性导航系统对石英挠性加速度计大量程、动态飞行精度要求高的应用需求,提出新的石英挠性加速度计摆组件结构,提高加速度计的量程与二次项系数。对设计的摆组件进行数学建模,得到设计加速度计的标度因数,根据伺服电路的负载能力,理论计算得到加速度计的设计量程。分析加速度计二次项系数的优化方法,给出二次项系数的优化方案。通过数值仿真,得到设计摆组件的挠度与满量程下的应力满足设计要求。试验结果表明研制的石英挠性加速度计量程达到110g,二次项系数优于5μg/g²,提高了石英挠性加速度计在惯导系统的动态应用能力。

针对无人机在复杂场景下的路径规划问题,本文提出了一种利用改进A星算法融合改进动态窗口法进行路径规划的耦合算法,使无人机具备应对静态和动态障碍物的避障能力。在全局规划方面,通过改进A^*算法的评价函数,提出了一种不依赖障碍物膨胀地图的路径规划算法,使得无人机能够针对先验静态障碍物规划出安全路径。在局部规划方面,增加了处理动态障碍物的评价函数,使无人机在面对高速动态障碍物时具有良好的避障能力。针对改进全局规划算法后导致路径拐点过多引起加减速频繁的问题,提出了冗余拐点删除策略。仿真结果表明,与传统算法相比,改进算法拥有更好的避障能力和更短的行驶轨迹,验证了该算法的实用性。

为解决现代防空作战中武器-目标分配(Weapon-Target Assignment,WTA)决策效率低与实用性不强的问题,首先构建了一个综合考虑弹药消耗、作战成本、总作战时间与拦截收益四类指标的多目标WTA模型,同时考虑武器-弹药兼容性、弹药库存与毁伤门限等实际约束,以增强模型的实战贴合性。其次,提出了一种混合启发式算法HCQPSO-VNS(Hybrid Chaotic Quantum Particle Swarm Optimization-Variable Neighborhood Search,HCQPSO-VNS)用于求解所提WTA模型。该算法采用Logistic混沌映射提高初始种群质量,利用量子粒子群优化(Quantum particle swarm optimization,QPSO)实现全局搜索,并引入具有多邻域结构的变邻域搜索(Variable Neighborhood Search,VNS)进行局部优化,避免早熟收敛。最后,仿真结果表明,所提算法在较少迭代内即可收敛至高质量可行解,所得分配方案在满足期望毁伤下界与武器-弹药兼容性等约束的同时,可实现四类指标之间的有效均衡。对比仿真显示,该算法综合性能优于多种主流对比算法,可有效提高防空火力分配决策的效率与科学性。同时,随着问题复杂度增加,算法仍能保持较高的寻优效率与计算可接受性,展现出良好的可扩展性。

针对三维空间导弹打击目标时存在的模型不确定性、目标未知机动及终端碰撞角约束等问题,本文提出一种基于非奇异固定时间滑模与模糊控制的角度约束制导律。首先,建立三维弹目相对运动模型,并将终端碰撞角约束控制转化为视线角跟踪问题。其次,为避免传统终端滑模存在的奇异性问题,设计一种非奇异固定时间滑模面,并引入辅助函数以避免出现奇异问题。进一步地,利用模糊逻辑系统对由目标机动和模型不确定性引起的集总扰动进行在线逼近。基于Lyapunov稳定性理论,严格证明了闭环系统所有信号的固定时间稳定性。对比仿真结果表明,所设计的制导律能在不同初始条件下实现对机动目标的精确拦截,且相比现有固定时间滑模制导策略,在抑制控制指令抖振和提升视线角跟踪精度方面具有显著优势。

近年来巨型低轨星座项目迅猛发展,其在军事领域的应用潜力日益凸显,我国的相关项目也在稳步推进。文章介绍了巨型低轨星座的发展情况,分析了其在军事领域应用方向。文章以典型的作战场景为实例分析了巨型低轨星座如何影响精确打击领域杀伤网的构建和杀伤链的闭合,为基于巨型低轨星座的全域体系化杀伤网构建提供参考。本研究对我国反介入/区域拒止(A2/AD)战略体系建设具有重要参考意义。

大型弹箭系统模态参数的获取手段一般为有限元分析与地面振动试验。由于无法模拟飞行状态下的系统时变特征,通常需要基于若干特征工况对系统进行有限元建模或地面振动试验,最终通过数值插值法得到系统飞行模态频率,反复的建模分析与地面试验过程费时费力,资源消耗较大。本文基于集中质量-梁模型,采用有限单元法建立了一种弹箭时变模态参数快速预示方法,该方法引入时变的质量矩阵、刚度矩阵、阻尼矩阵对系统时变动力学模型进行正向建模,进而快速给出系统的时变模态频率参数。该方法采用某远程制导火箭的地面振动试验数据以及飞行遥测数据进行了验证,结果表明该方法能够可靠地模拟系统时变模态参数,有效解决了时变系统仿真繁琐的痛点,基于该方法得到的时变动力学响应数据对天地模态一致性分析、载荷辨识等动力学反问题具有重要意义。

为了研究旋转弹锥形运动的稳定性问题,给出了准弹体坐标系下的绕质心转动动力学方程并建立短周期动力学模型,推导了由欧拉角表示的锥形运动方程,通过引入复数攻角获得锥形运动方程的解析解。分别分析了存在初始扰动时两种状态下的锥形运动稳定性:一是不考虑马格努斯效应和阻尼效应,仅分析陀螺效应和气动静力矩作用下的锥形运动;二是考虑马格努斯效应和阻尼效应时的锥形运动并进行了稳定性分析,给出了锥形运动稳定的条件。最后结合理论分析和仿真结果,总结了自旋转速、静稳定性对锥形运动稳定性的影响:仅在陀螺效应和气动静力矩的作用下,低速旋转弹体需要通过静稳定的外形设计来实现锥形运动的稳定,对于静不稳定弹体只能通过大幅提高旋转速度来实现动稳定。考虑马格努斯和阻尼效应的影响后,低速旋转静稳定弹体的收敛锥形运动最容易实现,转速的提高将可能造成锥形运动的发散,而对于静不稳定的弹体需要合理匹配转动惯量同时提高转速来实现动稳定。

为研究不同热环境下隔热涂层结构对引信热防护性能的影响,以JHX-1装药的典型中大口径榴弹引信为研究对象,对无隔热涂层、单隔热涂层和复合隔热涂层引信体进行慢速烤燃与快速烤燃仿真分析。结果表明:在快速烤燃与慢速烤燃条件下,隔热涂层的设计均能延长引信热响应时间,其中在快速烤燃环境下的延时效果最明显为69.1%;相同热环境且整体隔热涂层厚度不变的情况下,单涂层隔热防护结构对响应时间的延时效果优于复合涂层隔热结构,其中在外壳涂覆阻燃隔热材料的防护性能最佳,快烤下延时效果为51.6%;对于涂覆厚度受限的引信体,可以考虑内/外复合隔热涂层结构,并在满足功能要求的基础上,通过增加外层材料涂覆厚度来提高复合涂层结构的热防护效果。

超口径鸭式布局炮弹,弹身前部直径较大,重心靠前,弹身中部存在变直径截面,表面气体流动更为复杂。为研究其气动特性,采用数值计算的方法,分析了其升阻力特性、俯仰力矩特性以及弹体表面流场分布。结果表明,其升阻比随攻角变大先增加后减小,8°攻角时升阻比最大;对弹体分区研究各部位提供的俯仰力矩发现,攻角α=0°,俯仰舵偏角δ_z=5°时,弹尾提供正向俯仰力矩,在总俯仰力矩中占比超过30%,δ_z=10°时的操稳比相比δ_z=5°时的下降了46.8%;弹体变直径处出现涡,与舵面涡及弹体表面绕流涡相互作用,使弹体后段表面气体流动较为复杂,增加了控制难度。

破片作为杀爆战斗部的主要毁伤元,其毁伤威力的定量评价主要依赖于破片速度、空间分布及质量特性等参数的精确测试。本文系统综述了杀爆战斗部破片场参数测试技术的最新进展,重点围绕静爆与动爆两种典型条件展开了对比分析。在静爆测试方面,详细对比了网靶等接触式技术、光幕与雷达等截面式光电技术,以及高速立体视觉等三维重构技术的原理与特点,并阐述了其技术改进情况和发展脉络。在动爆测试方面,系统梳理了国内外在测试手段和仿真模拟的研究成果,深入分析了动爆条件下炸点控制、时空同步等特殊挑战及其应对策略。此外,本文还探讨了以机器学习(特别是深度学习)为代表的智能算法在破片目标识别、轨迹追踪、数据融合及动爆参数预测等方面的应用与赋能潜力。最后,对破片场参数测试技术的未来发展趋势进行了展望,提出了需重点发展高精度动爆破片参数测试技术、提升三维重构能力,并强化机器学习在测试技术中的应用,以支撑杀爆战斗部的优化设计和毁伤威力评估。

针对传统无人机避障算法在未知复杂环境中效能低的问题,提出了一种改进DWA(Dynamic Window Approach,DWA)融合算法。针对DWA算法全局性视角缺失的问题,引入了双向搜索策略以提高规划轨迹的全局价值;针对DWA算法计算速度与精度难以平衡的问题,设计了随环境调整的动态时间步长以权衡计算效率;针对DWA算法环境适应性差的问题,提出了变权重的轨迹评价函数以提高环境适应度;为提高多机协同模式下机间避障的能力,将改进后的DWA算法与最优互惠碰撞避免法(Optimal Reciprocal Collision Avoidance,ORCA)进行了融合。对提出的改进融合算法进行了仿真实验验证,与传统的DWA算法相比,无人机飞行轨迹长度减少了24.62%,任务完成时间缩短了36.11%,迭代次数减少了40.43%,整体性能得到了显著提升,对多无人机自主避障技术的工程应用具有指导意义。

基于LS-DYNA平台开展了满装填固体火箭发动机起始工作段包覆套与推进剂界面损伤特性数值模拟研究。研究结果表明：不考虑流固耦合时，包覆套内外表面压差仅由包覆套与绝热层之间的最小流通截面积决定，这与实际物理过程不符。考虑流固耦合时，包覆套内外压差随发动机工作时间的持续增加先增大后减小，并在0.4s时刻压差达到最大值0.604MPa。压差作用下，包覆套和推进剂界面处可能存在额外应力并导致界面的损伤和扩展。发动机设计过程中，应综合评估包覆套与绝热层之间的缝隙大小以及包覆套弹性模量，以确保界面力学性能稳定，减缓损伤扩展，从而提高结构的稳定性和可靠性。

利用MATLAB优化平台,提出了一种基于fmincon函数的低副瓣阵列方向图优化设计方法。该方法通过构建以目标区域副瓣电平为优化目标的混合惩罚代价函数,并辅以主瓣增益波动控制的非线性约束条件,将阵列波束优化问题转化为连续变量的非线性约束优化问题。计算结果表明:在保证主瓣增益波动<0.3dB的前提下,所设计阵列可在指定空域范围内实现15~20dB的副瓣电平压制,且优化过程具有快速收敛性和良好的稳定性,该方法能够兼顾优化精度与计算效率,为需要满足主瓣保形和特定区域副瓣抑制的天线阵列设计提供了一种高性能、高可靠性的解决方案,具有较好的工程实用价值。

针对受多源扰动影响的四旋翼无人机的飞行控制问题,提出一种基于多源扰动补偿和分层滑模控制的自调节滑模控制算法。将四旋翼无人机系统分成一个2自由度双输入全驱动子系统和一个4自由度双输入欠驱动子系统,并在此基础上定义全驱动子系统的滑动变量。提出一种新型的分层滑模控制器滑动变量构造方法,并采用该方法设计欠驱动子系统的滑动变量。采用广义Super-Twisting干扰逼近器观测系统中的多源扰动,并设计模糊补偿器对干扰逼近器的逼近误差进行补偿。利用组合幂次趋近律设计趋近增益自调节滑模控制器,并使用带模糊补偿器的干扰逼近器抑制多源扰动的影响。分析所提控制算法各核心模块的作用,并将该控制算法与现有控制算法进行对比。对比结果表明,所提控制算法具有良好的多源扰动抑制能力,并且能够提供更优异的动态控制性能。

针对无人机通信领域中文命名实体识别样本不足、语义易混淆和实体边界模糊等问题，提出了一种多特征融合的中文命名实体识别模型RCPAC（roberta-wwm-ext-large-CNN-PositionAwareAttention-BiLSTM-CRF）。首先，使用无人机通信领域词典动态融入到 roberta-wwm-ext-large模型获得融合无人机领域词信息的全局特征，并在卷积神经网络（Convolutional Neural Network，CNN）层引入挤压激励网络（SENet，SqueezeandExcitation Networks）注意力机制，提取关键特征，在双向位置感知注意力机制中设计区域划分的前向、后向两个注意力模块，以捕捉实体边界特征；然后将融合词信息的全局特征、CNN层提取的多尺度局部特征和双向位置感知注意力机制获取的位置信息与实体特征进行动态权重融合；接着通过双向长短期记忆网络（Bidirectional Long Short-Term Memory，BiLSTM）层建立长序列依赖并过滤掉冗余特征；最后通过条件随机场（Conditional Random Fields，CRF）解码层输出最佳标注序列。通过对比实验和消融实验证明了该模型的有效性和优越性。在自主构建的小规模无人机通信领域数据集上，与其他模型相比，RCPAC模型的F1值提升了1.01%~9.95%。此外，在CCKS2021中文地址要素解析和MSRA数据集上，模型的F1值分别达到92.15%和95.56%，证明了该模型的泛化性和有效性。

针对现代复杂电磁环境中,处于稳定跟踪阶段的捷变频雷达在压制干扰下难以兼顾相干积累增益与抗干扰能力的问题,提出一种基于近端策略优化的频率与驻留时间联合控制方法。首先,分析了雷达相干积累增益与被截获风险之间的制约关系,模拟了干扰机的动态组合压制行为,构建了包含信号级特征反馈的雷达抗干扰马尔可夫决策过程模型,其次,引入近端策略优化算法,设计了兼顾探测效能与生存能力的复合奖励函数,使雷达智能体能够在未知的动态博弈环境中自主学习最优策略。该策略能够根据环境反馈实时调整工作频率与驻留时长,从而最大化信干噪比。仿真结果表明,与传统策略相比,所提方法能有效规避组合压制干扰,在显著降低被干扰概率的同时大幅提升了输出信干噪比,具有较强的环境适应性与鲁棒性。

巡飞弹三轴导引头在跟踪目标时面临单一光轴指向映射多组框架角组合、且需快速实时解算最优指令的技术难题。在对三轴导引头运动学分析的基础上,提出一种三轴导引头自适应快速跟踪策略,分析了三轴带宽和三轴增量组合对导引头跟踪速度的影响,建立了具有框架自适应性的适应度函数评价标准。仿真实验表明:所提策略能够在框架约束下解算最优跟踪指令,解决了因跟踪指令超出机械限位而无法跟踪的问题,实现了控制光轴沿最优路径跟踪目标,平均迭代时间为3.54ms,跟踪速度提高了30.4%。

聚能装药因其能量利用率高,在未爆弹药销毁领域应用广泛。为实现水下未爆弹药的安全高效销毁,对组合式Φ50mm聚能装药射流水中引爆厚壳装药能力的影响因素进行了研究。针对喇叭形药型罩,分析装药结构、头部组合式空腔结构长度、水深等因素的影响,采用数值模拟方法表征聚能射流水中成形特性,并评估其引爆能力。结果表明:药型罩高度、壁厚、曲率半径以及药柱高度等参数,对聚能射流引爆能力的影响程度存在强弱排序;对于水下聚能装药,组合式空腔结构射流的能量损耗降低了74.8%;随机森林模型可有效预测射流与带壳装药接触速度随水深增加的非线性变化规律。研究成果可为水下聚能装药结构优化与工程实践提供理论依据与技术支撑。

在反无人飞行器集群作战中，攻击意图识别（Attack Intent Recognition，AIR）作为决策链核心前置环节，直接决定反无资源调配与反击策略制定有效性。针对现有意图识别方法存在建模难、噪声敏感和非攻击场景适配差等问题，提出一种融合长短期记忆神经网络（Long Short Term-Memory，LSTM）与交互式多模型（Interacting Multiple Model，IMM）的交互式长短期记忆神经网络（LSTM-IMM）攻击意图识别方法。通过场景解耦将多分类问题转化为二分类任务，利用LSTM提取时序运动特征，基于互斥事件概率可加性计算攻击意图似然值，结合IMM机制实现意图概率平滑更新与归一化。多场景仿真与蒙特卡洛实验表明，所提方法相较于传统UKF-IMM方法，在识别准确率、收敛速度上更具优势，准确率提升10%以上，收敛时间缩短2秒以上，且能有效适配意图切换、非攻击机动等复杂场景，具备更强噪声鲁棒性，为防空决策提供精准意图支撑。

针对传统最近等值线迭代(ICCP)算法因惯导初始误差和重力测量误差导致的匹配精度不足甚至发散的问题,提出一种改进的ICCP算法以提高匹配精度和可靠性。首先,分析了影响传统ICCP算法匹配精度的两个假设条件,通过引入总约束误差来将估计路径限制在INS路径附近;在此基础上,利用MAD和MSD这两个匹配规则构建粗匹配,用得到的粗匹配路径替代后续精确匹配中的INS测量路径,再使用ICCP算法进行精匹配,以获得更高的定位精度;将惯导输出位置和ICCP算法匹配位置之差作为滤波器观测向量建立卡尔曼滤波器模型,对惯导系统误差进行校正。仿真和分析结果表明,在考虑惯导初始误差和重力测量误差的情况下,改进的ICCP算法的姿态误差最大值小于0.015°,航向误差小于0.4°,位置误差最大值小于30m,导航精度较传统ICCP算法提升了70%以上,有效地提高了惯性/重力梯度组合导航系统的定位精度。

针对高速机动目标协同拦截中作战资源与时空约束难以兼顾的问题，本文提出一种基于改进SA-ACO算法的协同拦截时序优化方法。首先，构建发射调度双层规划模型：外层依据预设拦截概率阈值确定最少发射数量，内层协同优化各拦截弹的最优发射时间窗口。其次，针对内层连续域寻优难题，设计自适应模拟退火-蚁群（SA-ACO）混合算法作为求解器，融合动态混合调控与经验启发策略，克服传统算法易陷局部最优且收敛慢的缺陷。仿真表明，该方法在保证高拦截概率前提下，能快速输出最少弹量与最优时序组合；其收敛速度、寻优精度及稳定性显著提升，为多弹协同调度提供了高效鲁棒的决策方案。

高超声速导弹、无人战斗机等新质高机动目标机动能力与导弹基本均势,即导弹机动能力不超过目标机动能力的1.2倍,此时采用传统制导方法极易使导弹末端过载持续饱和导致拦截精度显著下降。针对上述问题,本文提出一种拦截均势机动目标的最优制导律。通过引入相对参考系的建模方法,提出考虑动力学延迟的目标机动的最优均势补偿策略,克服了增强型比例导引等传统制导律因预先假设目标机动形式易欠补偿或过补偿而导致需用过载高的缺陷。基于该策略构造均势拦截的末端约束条件,利用相对系下的运动学推导两阶段最优制导控制一体化方法。其中第一阶段制导律基于距离最短指标函数设计,可最速消除指向误差,收敛至均势拦截约束;第二阶段制导律采用过载二次型最优指标,以最低需用过载抵消目标机动和内回路延迟的影响,实现对高机动目标的末端均势拦截。对比仿真结果表明,所提出制导律相比现有最优制导方法可大幅降低拦截需用过载,提升末制导拦截精度。

探地雷达（GPR）作为一种非破坏性检测技术，广泛应用于地质勘探和工程检测等领域。天线作为其关键部件，对系统探测精度与深度有直接影响。现代GPR系统对天线提出了小型化、超宽带（UWB）及高增益的严苛要求。传统的对拓Vivaldi天线（Antipodal Vivaldi Antenna，AVA）在拓展低频带宽时往往依赖于增大物理尺寸，这在一定程度上限制了设备的便携性。虽然现有的电阻加载技术能改善阻抗匹配，但往往以牺牲部分增益为代价，导致探测信噪比不足。为了解决上述矛盾，本文设计了一款应用于GPR的电阻加载对拓Vivaldi天线。该设计通过在天线末端引入结构切角以优化电流分布，并结合阶梯式电阻网络实现阻抗平滑过渡。此举旨在不增加天线孔径的前提下有效抑制末端反射并改善方向图。仿真与实测表明，该天线低频截止频率降至1.37GHz，在1.37-26.2GHz频带内增益稳定，VSWR在1.37-26.2GHz范围内均小于2.5。本研究为高分辨率、轻量化 GPR 探测系统提供了具备工程应用价值的硬件解决方案。

当前空战对抗条件下目标经常出现中大过载、强机动的现象,导致机动轨迹预测难度大。针对当前传统轨迹预测方法预测精度低、可预测时间短的问题,提出了一种基于贝叶斯优化的双向长短期记忆网络(BO-Bi-LSTM)多步轨迹预测方法。分析滑动预测方法,建立了在线滚动预测数学模型,解决了预测值的构造问题;利用贝叶斯优化方法自动对网络超参数进行寻优,迭代之后得到最优的超参数;对滚动优化滑动窗口长度进行分析,在经典滑动窗口长度中得出预测精度最高的滑动窗口长度;为检验该方法在机动轨迹上的预测性能,对一段经典机动飞行轨迹进行预测仿真,与其他3种神经网络预测模型进行对比,仿真结果证明贝基于叶斯优化的双向长短期记忆网络多步轨迹预测方法在预测精度上高于其他3种神经网络,在三维轨迹误差小于200m的精度能持续预测4.5s左右。

为了进一步提高固体发动机性能预示精度,提出了一种基于参数-模型耦合的固体发动机内弹道性能预示方法。首先,针对经典固体发动机零维内弹道性能预示结果与发动机实际工作结果的差异,对发动机性能预示偏差影响因素进行了分析,确定了预示偏差关键影响因素;然后,依据各影响因素的特点,分别通过引入性能预示待定参数和建立性能修正模型来表征其影响,并以此为基础提出了耦合预示框架;最后,分别以单室单推、单室双推固体发动机性能精确预示问题为例,基于试验数据开展了发动机内弹道性能预示及分析。结果表明,本文提出的性能预示方法不仅可以显著提升固体发动机推力、压强等宏观内弹道性能预示精度,还可以实现对燃面、喉径、燃速等细观参数精确预示,实现发动机推力、压强预示偏差不大于1%,质量流量预示偏差不大于0.1%,可支撑发动机工作过程分析。

在卫星导航接收机中,信号捕获性能受检测门限设置影响显著。现有方法难以适应城市中日益复杂的电磁环境,在多干扰环境下,易出现虚警,严重影响接收机捕获可靠性。为此,在北斗B1C信号捕获环节加入恒虚警率(CFAR)检测,提出一种根据先验干扰数量动态调整判决门限的算法,该算法根据实时估计的环境内干扰目标的数量来自适应确定信号捕获的判决门限,提升接收机在多干扰环境下的性能。仿真结果表明,该算法能显著提升接收机在多干扰环境中的鲁棒性和捕获灵敏度,从而提高军事装备在城市作战中的可靠性。

为了解决飞机面临的空空导弹威胁问题,提出了一种利用诱饵弹配合进行规避的方案。首先,建立了飞机、诱饵弹和来袭导弹之间的相对运动模型,设置了可以调节飞机、诱饵运动的5个控制变量。根据协同规避导弹攻击原理,将诱饵弹的工作过程分为两个阶段并建立了相应的机动决策关键技术指标,进而建立了飞机与诱饵协同机动规避导弹的变权重最优控制计算模型。然后,在滚动时域理念下运用多岛遗传算法对优化模型进行了闭环求解,实现了实时为飞机提供可以量化的机动控制策略。最后,采用构建的协同规避效果评价函数从规避效率和安全距离方面对优化结果进行了定量评价。结果显示,在所选状态下飞机可以在5.4 s内脱离导弹的视场,并在导弹击中诱饵时距导弹有足够的安全距离。经过大量的蒙特卡罗计算后发现,该优化控制模型规避来袭导弹的成功率为98.1%,极大地改善了我方飞机在对抗环境下的生存能力。

针对高维导弹终点参数条件下舰船毁伤矩阵构建中，传统均匀采样方法在有限计算资源条件下精度不足的问题，提出一种基于舰船毁伤特性敏感性分析的非均匀高精度毁伤矩阵构建方法。该方法首先利用经验公式对舰船内部离散炸点毁伤概率进行快速解析计算，获取毁伤概率空间敏感性分布；其次结合射击线法与像素法，通过反向映射将舰船内部敏感区域投影至导弹终点参数空间，确定参数敏感区间；在此基础上，采用概率加权的非均匀采样策略，将采样资源自适应分配至高敏感区域并兼顾全局探索。仿真试验表明，在相同采样点数量下，与传统均匀采样方法相比，所提出的方法构建的毁伤矩阵预测偏差均值平均降低约50.9%，中位数降低约57.8%，四分位距降低约52.9%，可在有限计算资源约束下实现毁伤矩阵构建精度的有效提升。

为了对带壳装药在坑道内爆炸的冲击波超压峰值进行快速估算,基于能量守恒原理及Taylor断裂准则推导了与壳体强度、厚度及密度相关的带壳装药与裸装药的等效换算公式,建立了带壳装药坑道内爆炸冲击波超压计算模型,利用已有带壳装药坑道爆炸试验对模型及其参数进行了验证。形成了两种带壳装药爆炸冲击波超压峰值工程计算方法,方法I通过等效参数η₁、η₂实现带壳装药与等效TNT裸装药的等效换算,结合已有的TNT坑道爆炸超压峰值经验公式进行估算;方法II通过等效参数η₁、η₂及η₃实现带壳装药与自由场TNT装药的等效换算,结合自由场冲击波超压峰值经验公式进行估算;方法I只适用于两端开口的等截面长直形坑道,而方法II能够适用于多种复杂形状的坑道(如十字形坑道)。开展了带壳装药在两端开口的等截面长直形坑道静爆试验,结果表明:两种方法计算结果均与试验结果吻合得较好,方法I计算精度相对更高。

红外小目标检测因其在天基预警、海事救援等关键领域的战略价值而备受关注，但目标像素占比极小、信噪比低、背景复杂等特性使其成为极具挑战性的视觉任务。现有深度学习方法虽显著优于传统模型，但其普遍采用的交并比类损失函数对预测目标的绝对尺度及空间位置变化缺乏敏感性，导致模型难以实现像素级精确定位。针对上述问题，本文提出一种基于多尺度空间损失和形态学特征的红外小目标检测方法。首先，设计绝对空间损失函数，通过引入基于面积差异的自适应动态权重增强对目标尺度的感知能力，并基于极坐标系构建径向-角度惩罚项以精细化约束中心点定位误差；其次，在U-Net解码器中构建轻量级多尺度预测头结构，将AR损失同步施加于不同分辨率层级的预测输出，实现从粗到精的层级化监督；最后，构建训练-测试双阶段形态学增强策略，训练阶段采用基于池化的可微形态学算子嵌入结构先验，测试阶段通过开闭运算修正预测结果的连通性。在IRSTD1k数据集上，所提方法在交并比（IoU）、检测率（P_d）和虚警率（F_a）等指标上分别达到67.59%、93.02%和9.034×10^-6，较现有主流方法DNANet分别提升1.88%、1.18%，虚警率降低48.7%，在计算效率与检测精度间实现了更好平衡。

针对引信涡轮发电机在宽马赫数、高转速工况下易发生气动弹性失稳的问题,采用流-固顺序耦合方法研究了叶片形变特征及其对气动扭矩的影响。通过对载荷的解耦分析发现,叶片形变的主导诱因是高转速离心载荷(形变量占比>98%),而非气动载荷。研究表明,该离心诱导变形导致叶片出现显著的几何畸变,破坏了原始气动外形,导致涡轮发电机的驱动扭矩随转速升高呈梯度下降,最高转速下扭矩降幅约达26.6%。揭示了柔性叶片变形对引信涡轮发电机性能的影响机理,为引信电源的稳健设计提供了理论支撑。

针对复杂动态环境下多机任务规划中面临的长程信用分配（Long-term Credit Assignment Problem）和多机协同规划难题，提出一种基于价值混合网络（Value Mix Network，VM-Net）的分布式多机任务规划强化学习方法。首先，设计智能体级预测模块（VM-P），集成改进门控循环单元I-GRU与自注意力机制，实现在动作决策和状态评价中充分考虑历史轨迹；其次，设计值混合模块（VM-M），聚合个体价值函数为全局价值函数，在CTDE范式下实现智能体间显式协同；最后，设计几何感知奖励函数，有效缓解任务规划中的环境奖励稀疏问题。在对称（最高12v12）和非对称（6v24）场景下的大量实验表明，VM-Net优于传统的和基线强化学习方法。即使在其他方法性能下降的复杂环境中，VM-Net仍能保持实时推理（<20ms）和高胜率（>80%）。同时，训练过程中多智能体间合作行为的涌现进一步验证了VM-Net在动态任务规划方面的实际价值。

在导弹跟踪、无人机导航等目标跟踪任务的应用场景中,目标跟踪轨迹受到多种因素的影响,如光线变化、相似目标干扰与遮挡等。不可避免地会引入逐渐累积的动态误差而产生目标漂移的现象,这使得一般的基于孪生网络的跟踪器难以在长时跟踪中保持鲁棒性。为解决此问题,基于人类观察习惯和目标完整性特征设计了一种目标完整性修正模块,并将其与SiamRPN算法相结合,通过在预测过程中动态地给出预测框修正建议的方式来降低跟踪过程中的累计误差,提高模型抗漂移能力。在UAV123和OTB100等公开数据集上进行的对比实验表明目标完整性修正模块对于提升孪生网络目标跟踪算法的长时跟踪性能有明显作用,同时可以缓解光线变化、目标姿态及尺度变化、遮挡等各种干扰因素对跟踪器所施加的不利影响。