紧凑快速强换热技术可在超紧凑空间、毫秒级极短时间内高效收集-转移发动机进气或内部大量热量，是决定强预冷发动机性能优劣与技术成败的核心关键，其内部极端工作环境及苛刻性能需求导致传统民用换热器的分析与设计方法难以适用、实验测试手段也难以满足其验证需求。因此，围绕强预冷发动机应用开展适用性强、针对性高的紧凑快速强换热技术研究，具有重要的学术价值与工程意义。基于此，从机理、技术与实验等多个维度，系统综述了紧凑快速强换热技术的研究进展，并分析了该技术在强预冷发动机应用中面临的主要挑战。现有研究已取得了广泛而深入的成果，包括超临界工质在微尺度通道与横掠管束中的快速强换热机理、快速仿真与强变物性工质相似性分析方法、不确定性与精细化设计方法及面向紧凑空间极端热环境的实验测试手段等。总体来看，在基础研究方面，亟须深入理解微小尺度复杂热环境下流动换热耦合机理，进一步完善紧凑快速强换热的高精度经验关联数据库；在分析与设计方面，应关注融合新兴手段的紧凑快速强换热分析及设计方法，以提升紧凑快速强换热在宽工作范围内的整体性能；在实验验证方面，有必要进一步发展适用于狭小空间复杂结构的精细化流场测试方法，并在真实装机匹配条件下开展全温全压实验验证。上述研究将为提升紧凑快速强换热技术成熟度、推动强预冷发动机技术发展与验证提供坚实支撑。

全固态电池(ASSB)具备高比能和高安全的潜在特点，是全球各国政府及主流车企均在积极布局的下一代电池技术，但仍面临较大的研发和产业化挑战。通过开展全固态电池建模和仿真研究，可揭示其工作机制、掌握影响规律，进而设计满足指标需求、达到工作性能的全固态电池，缩短实验测试与开发周期。围绕全固态电池的分子动力学计算、关键材料及界面特性、电化学性能领域的建模和仿真工作进行了总结和分析，并重点对硫化物固态电解质材料微观结构建模、界面特性、离子输运机制、电解质间隙诱导应力和断裂等领域进行梳理，对全固态电池建模及仿真发展趋势进行展望，提出今后研究重点，期望可以促进全固态电池尽快实现产业化和应用。

随着航空发动机推重比与涡轮前进口温度的持续增高，热障涂层(TBC)已成为突破热端部件耐温极限、保障其长时服役可靠性的核心手段，但其服役行为涉及极度复杂的热-力-化(TMC)多场耦合与跨尺度损伤演化，使得传统单一尺度的实验与解决方法面临严峻挑战。基于此，系统梳理了TBC领域传统与先进建模、仿真及分析技术的研究进展，并拓展了人工智能(AI)技术的相关应用，旨在系统总结TBC服役行为的解析方法、涂层结构优化策略，并推动前瞻性维护策略的落地。涉及的技术方法包括TBC体系的热导率建模、热应力仿真、裂纹扩展分析及力学行为研究等，这些方法多依赖于多尺度建模和有限元分析等多样化手段。重点阐述了人工智能在TBC仿真中的应用，深入探究了支持向量机、随机森林、神经网络与深度学习等机器学习算法，以及数据驱动建模技术。研究结果表明，人工智能在多个方面具备革新TBC技术的潜力，涵盖材料与结构设计、性能优化与预测、状态监测、故障诊断与健康管理、剩余使用寿命(RUL)预测等方向，并能显著提升预测精度。随着智能化新材料设计技术的不断突破，新型TBC必将为下一代航空发动机突破耐温极限、实现更高效率与可靠性提供有力支撑。

超弹性是形状记忆合金最重要的功能特性之一，其本质来源于应力诱导的可逆热弹性马氏体相变。超弹性温度窗口主要受合金化学成分与微观组织结构的协同影响。为此，系统回顾了近10年来具有宽温域超弹性特性的多类形状记忆合金体系的发展现状，重点比较了不同合金在超弹性温度窗口、可恢复应变大小及临界应力对温度的依赖性等关键性能参数方面的差异与特点。通过对比分析，为新型宽温域超弹性形状记忆合金的设计、制备与工程应用提供了理论支持与实践参考，并对该领域未来的发展方向进行了展望。

镁合金因其低密度特性，在交通设施轻量化领域具有重要的战略意义，但传统铸造工艺面临缩孔、气孔及氧化等技术瓶颈，基于半固态加工原理的创新成形工艺——触变射铸技术，为有效突破上述瓶颈提供了可行途径。为此，系统阐述了触变射铸技术的基本原理，揭示了非枝晶结构的形成机制与半固态浆料的制备方法，并重点分析了该技术对AZ系及AM系镁合金综合性能的提升作用。目前，该技术已在消费电子及交通运输载具领域实现规模化应用。依托新一代大吨位成形设备，其应用领域逐步拓展至大型结构件制造领域，在新能源汽车产业中展现出突出的发展潜力。未来研究需重点关注新型半固态触变射铸镁合金的成分设计、成形过程的多物理场耦合模拟及大型构件缺陷控制机制等方面。

氧化亚氮(N₂O)作为一种无毒绿色、稳定安全的自增压推进剂，广泛应用于单组元和双组元火箭发动机，尤其在姿轨控动力领域具有重要的研究价值与应用潜力。对几类氧化亚氮推进系统的发展历程与研究现状进行综述，总结氧化亚氮推进系统的特点，指出推动其工程应用的关键技术，并进一步展望了氧化亚氮推进技术在姿轨控动力方向的未来研究重点，以期为航天姿轨控动力系统的创新与工程实践提供参考。

在全球航空业加速推进碳中和的背景下，燃料电池航空推进系统凭借高能效和零碳排放等优势，成为替代传统燃油动力的关键方向之一。该研究聚焦质子交换膜燃料电池(PEMFC)与固体氧化物燃料电池(SOFC)，系统梳理了两类燃料电池的工作原理、系统架构、关键技术瓶颈及适用场景，并从能量载体类型、功率特性、使用寿命及环境效益等多个方面，与锂电推进系统进行了比较分析。结果表明，PEMFC更适合用于短途及支线航空，而SOFC则在长航时任务中展现出显著潜力。尽管目前在储氢、热管理、系统集成与成本方面仍存在挑战，燃料电池航空动力系统通过结构优化与混合能源架构的持续发展，预期将在续航能力与减排效果等方面获得显著提升，有望成为支撑绿色航空转型的重要技术途径。

小行星已成为深空探测领域的主要目标之一。围绕小行星抵近探测安全、高效处置的需求，综述了主要航天强国面向小行星抵近探测的人工智能(AI)技术应用及设想。从深空环境智能感知、智能规划及决策2个方面梳理了当前的研究进展，分析了当前人工智能技术应用于小行星抵近探测任务中面临的模型可靠性难以度量、未知环境适应性不足、星载计算资源受限等难点与挑战。结合中国未来的小行星抵近探测任务和行星防御系统构建任务，探讨和展望小行星抵近探测中人工智能技术的未来发展方向与应用趋势。

锂离子电池的热灾害问题一直是其应用过程中重大安全威胁之一。锂离子电池系统热灾害存在界面热稳定性衰退、单体电池内短路热失控、模组乃至系统热扩散的灾变逻辑过程。电与热交互的耦合灾变则既是表征锂离子电池系统热灾害逻辑的重要维度，又是治理锂离子电池系统热灾害的关键突破口。针对锂离子电池系统长周期、多尺度下的电热耦合灾变问题，归纳总结了单体电池固体电解质界面(SEI)膜分解阶段、隔膜融化阶段，以及模组热扩散阶段蕴含的自产热、焦耳热及热传导等热行为对电行为的作用机制，梳理了过充、过放及老化等电行为在上述阶段的产热及传热行为，概括了单体及模组最具代表性的电-热耦合模型。从微观与宏观多角度探索电热行为的联动机制，并对未来锂离子电池模组电热耦合领域进行了展望，旨在为锂离子电池模组的设计与运维提供参考。

针对中国空间站延寿对准确定量开展机电产品在轨寿命再评估的迫切需求，在借鉴国际空间站寿命评估与延寿成功经验和中国空间站研制阶段寿命评估技术的基础上，较为系统地综述了空间站延寿需求下机电产品在轨寿命再评估技术，并给出了技术发展趋势和建议。该技术包括以地面试验数据为主和综合天地数据两类，涵盖寿命评估结果常规修正、综合动作和退化效应的寿命试验再评估、寿命试验复杂动态剖面再设计、多层级加速寿命试验与评估、综合辐照环境下寿命再评估、天地多源数据再筛选和寿命再评估、智能故障诊断和退化预测、基于天地数据迁移学习的寿命评估、基于在轨试验的寿命再评估9项具体技术。研究体现了中国空间站进入长期在轨运营阶段后，对机电产品寿命再评估工作的新思考和新理念，将服务中国空间站延寿这一长期的系统工程。

数值虚拟飞行(NVF)技术能够高保真地模拟复杂飞行环境下飞行器的动态响应特性，是飞行器控制律设计与飞行品质评估的关键技术。系统综述了气动、运动和控制耦合的NVF技术，重点讨论了该耦合方法在复杂飞行问题中的应用。梳理了NVF的基本框架与技术流程，重点阐述了动网格技术从单一变形向动态混合网格体系的演进历程，及其在保障部件相对运动与计算稳定性中的关键作用，并指出机器学习在网格质量控制中的赋能潜力。针对非定常流场求解，探讨了气动、运动与控制的耦合方式，介绍了从松耦合到紧耦合闭环求解的技术演变，指出紧耦合方法可显著提升对大迎角、过失速等高动态飞行的仿真精度。详细阐述了该耦合方法在高超声速多场耦合、变构飞行、柔性仿生等三大场景中的应用实践。面向未来，在人工智能技术的赋能中，NVF将进一步向高效统一、全系统多场耦合的方向发展，加速飞行器的研制模式向“仿真驱动、数智试验”转型。

压滤式电化学反应器因结构简单、模块化程度高、槽电压低等优势，成为液流电池主流反应器构型，并在储能电池、电化学水处理、合成化工等多个领域呈现出较广阔的应用前景。其中，全钒液流电池是商业化程度最高、研究体系最为成熟的代表，但其性能提升仍受限于传质效率不足所引发的浓差极化加剧、电压效率偏低及长期循环稳定性衰减等瓶颈问题，直接影响系统成本的控制。为此，主要以全钒液流电池为对象开展分析与讨论，从核心组件与运行系统2个角度，系统梳理电极、流场、隔膜等结构传质优化研究进展，分析流量、温度、电流密度、电解液浓度及罐堆比例等运行参数对传质过程的调控规律，明确各组件传质特性与电池整体性能的耦合关系，提出组件结构与系统运行协同的传质改进方向。从工程应用视角指出，全钒液流电池传质优化需在反应器组件改良的基础上，同步考量电堆尺寸放大效应、罐堆匹配、运行参数调控及系统能耗平衡，旨在为压滤式液流电池反应器的工程化设计与性能提升提供理论参考和技术参考。

全电飞机受限于锂电池能量密度难以满足长航程需求，而增程式飞机通过“电主油辅”架构平衡了环保性与续航里程，成为航空低碳化的重要过渡方案。基于此，聚焦增程式技术路径，系统性对比分析5种典型混合动力架构，明确了增程式定义与工作原理；梳理了国内外代表性增程式机型的技术路线；深入探讨了支撑其发展的高功率密度永磁电机、智能能量管理系统、高效热管理系统及高压局部放电监测与防护技术的进展与挑战。明晰了增程式技术的当前格局与核心壁垒，为全电飞机长航程适应性技术迭代提供了重要依据，并可为航空产业低碳转型战略制定提供参考。

面向高性能战斗机对精准生命保障的需求，具备生理监测、状态预测和主动干预功能的机载智能氧气系统已成为下一代航空生命保障系统的重要发展方向。系统梳理机载氧气系统的发展历程及国内外智能化研究进展，重点分析电子式氧气调节、飞行员生理监测和生理状态预测3项关键技术的应用潜力及工程化制约因素。分析表明：电子式氧气调节器为将生理信息接入供氧控制闭环提供了工程基础，但复杂飞行环境下的传感可靠性、个体化状态预测、干预策略匹配、闭环稳定性和飞行验证仍是制约其工程应用的关键问题。未来应加强多模态生理信息融合、机理与数据融合建模及分级试验验证，推动飞行员生理状态、座舱环境与供氧设备的协同感知和闭环调控。

基于鲨鱼皮脊状结构的沟槽减阻技术具有简单易行、能源消耗率低等优点，受到科学家广泛关注和研究，在海洋船舶、航空航天、管道运输等领域展现出巨大潜力。基于此，对近20年来仿生沟槽减阻技术的研究现状与进展进行梳理。综述3种被广泛认可的减阻机理，补充其他减阻机理；归纳总结沟槽的布置方式及位置、无量纲尺寸、偏航角等对减阻性能的影响，进而对沟槽形状减阻设计与优化及加工工艺的研究现状进行综述；简述仿生沟槽在多个领域中的实际应用，对仿生沟槽减阻的研究进行总结与展望。

在诸多基于深度学习的目标检测算法中，YOLO系列算法因具有检测速度快、检测精度高、适应性强等优点，成为无人机(UAV)航拍图像目标检测的优先选择。UAV航拍图像与视频复杂多变的特点使该视角下YOLO系列目标检测算法成为一个具有挑战性的难题，因此，有必要将近期UAV视角下目标检测的YOLO系列算法研究与应用成果进行全面总结与分析。归纳10种YOLO基础版本的发展、联系、优化特点，重新绘制YOLO系列结构图，指出各种YOLO版本优化策略的作用与特点。综述在UAV目标检测应用领域中YOLO的优化方法数据训练前的预处理、训练与推理优化、注意力模块的应用、卷积优化、检测头及损失函数的优化；梳理UAV视角下的应用数据集及数据扩展方法。通过实验对UAV视角下数据集上YOLO系列算法的性能及卷积块注意力模块(CBAM)对YOLO不同改进的作用进行评估。指出了UAV视角下目标检测YOLO系列算法的研究还存在的一些问题与可能发展趋势。

水下高精度自主导航是海洋探索与开发的关键核心技术。惯性导航系统(INS)的定位误差随航行时间累积发散，需要外部信息辅助修正。地球重力场作为地球固有属性，兼具稳定性、自主性与无源性，是理想的信息源，由此发展而来的重力辅助惯性导航技术具有重要的研究价值。在分析系统基本原理与技术架构的基础上，围绕重力基准图构建、重力场适配性分析、重力匹配算法、航迹规划四大关键技术，系统梳理了多源数据融合、网格化插值、特征评估与适配区提取、序列相关匹配、非线性滤波、智能路径优化等主流方法的研究进展，深入剖析了当前技术发展中尚未解决的共性问题。针对现阶段研究存在的技术瓶颈展望未来研究发展方向，旨在为后续构建高精度、高可靠性和高自主性的水下重力辅助惯性导航系统(GAINS)提供理论参考与技术指引。

在低空经济崛起与绿色航空发展的背景下，氢燃料电池混合动力无人机凭借高能量密度和零排放等优势，成为突破传统锂电无人机续航瓶颈的关键路径。基于此，对氢动力无人机的发展及其涉及的关键技术进行总结和梳理，并对氢燃料电池混合动力无人机未来的发展进行合理展望，旨在为相关研究提供参考。对氢动力航空器的发展历程和技术演替、氢燃料电池动力系统的优势以及氢燃料电池无人机的发展现状进行概述；对氢燃料电池混合动力无人机涉及的氢燃料电池技术、多源混合能源系统技术、机载储氢技术、能量管理策略以及热管理策略进行系统梳理；结合氢能无人机各关键技术的研究现状及其实际应用中所面临的问题，对未来的发展方向进行合理展望。

针对多机协同超视距(BVR)空战自博弈训练中收敛速度慢、策略循环振荡的问题，提出了一种结合优先虚拟自博弈(PFSP)与自适应胜局加权机制的多机协同空战决策算法。在多智能体强化学习框架下构建4v4超视距空战仿真对抗环境；引入Elo机制动态评估策略能力，实现历史对手策略的非均匀采样，打破策略循环；同时，设计基于胜率的损失函数加权机制，在初期高价值样本稀缺情况下，引导梯度更新方向。实验结果表明，所提算法在第200个训练回合便逼近平衡状态，较传统FSP算法的收敛效率提升约55%，且中后期的博弈振荡幅值相对较小。进一步采用消融实验证实了损失函数加权机制的加速收敛效果。采用PFSP算法的自博弈智能体策略在面对专家对手时，能够取得70.3%的胜率，展现出强大的空战决策能力。

针对小推重比地月转移入轨任务中长飞行时间和强不确定性对运载火箭闭环制导方法带来的挑战，提出一种混合使用二阶锥规划和邻近最优的制导方法。建立考虑多源不确定性的地月转移入轨问题模型，并提出一种基于实时轨迹规划的混合制导策略。实现一种基于高斯伪谱离散与二阶锥规划的实时轨迹规划方法，综合应用协态映射定理和二阶锥规划对偶输出，能够高精度地估计协态量，为邻近最优方法提供必要基础。提出一种基于邻近最优的轨迹校正方法，在不确定性导致火箭偏离轨迹时，能够为二阶锥规划提供高质量初始参考。开展数值实验，在一个地月转移入轨任务中，与现有制导方法对比，所提制导方法对地月转移入轨任务具有更强的适应性和最优性，混合制导方法的平均计算时间降低30.67%，每制导周期的平均算时间为75.353 ms，为地月转移入轨提供了一条新且可行的技术路线。

针对计算制导场景下临近空间飞行器的在线轨迹优化问题，提出了一种基于实际动力学方程控制向量参数化的轨迹优化方法。通过翻转Radau伪谱离散非线性动力学方程，建立了含初始和终端状态约束的轨迹优化问题。通过参数化控制向量，将各离散点处控制量的优化问题转化为几个参数向量的优化问题，简化了计算过程，并提升了计算效率。此外，针对参数幅值约束，融合凸规划技术提出了一种基于控制向量参数化的轨迹优化方法。考虑到中制导任务对终端飞行时间不敏感，将优化问题的自变量从时间转换为航程，进一步缩短了计算时间。仿真结果表明，所提方法能够有效满足计算制导中高精度高效率轨迹优化的任务需求。

为提高无人机(UAV)集群在复杂环境中的避碰能力与协同效率，提出一种考虑安全性评估的无人机集群鸽群优化(PIO)避碰决策机制。通过分析无人机集群局部冲突风险与整体网络协调程度，构建多维安全性评估指标体系；利用主成分分析法对集群状态进行综合安全评估，并将避碰决策分为安全、警戒与高危3个阶段。基于综合安全性评估得分动态调节的人工势场函数，实现个体避碰控制参数的自适应调整。为进一步提升高风险状态下集群全局避碰协同效率，引入PIO算法对无人机运动方向与避碰参数进行协同优化。仿真测试结果表明：所提方法在保持集群稳定性的同时有效降低了局部冲突概率，验证了该方法的有效性与实用性。

在星光折射间接敏感地平定位方法中，传统固定视轴观星方案导致折射星数量少，且分布不均匀，进而影响星光折射定位的精度和可靠性。为此，提出了一种高精度的星光折射天文导航观星方案。根据平流层大气所形成的折射环带与星敏感器视场(FOV)之间的几何关系，建立了星敏感器视场对折射环带的覆盖面积与视轴高度角之间的关系模型，通过折射环带的覆盖面积最大化，结合飞行器的飞行参数，确定星敏感器视轴的最佳高度角，以提高可观测折射星数量；通过推导构建折射星空间构型与定位精度之间的定量关系模型，基于最小定位精度因子(PDOP)准则，确定折射星最佳空间几何构型，进而得到星敏感器视轴的最佳方位角，从而借助星光折射间接敏感地平定位方法实现对折射星连续、均匀的观测，以提高天文导航的定位精度。仿真验证结果表明，与传统观测方案相比，所提观测方案的位置与速度估计误差分别提升了75.7%和66.7%。

针对单颗运载器运载能力有限但大规模目标载荷部署需求庞大的矛盾，采用由在轨加注衔接天地往返与空间转移的“两段式”载人登月任务模式，对使用在轨加注方法的载人登月任务的规模进行分析与计算，建立了发射段、交会段、地月段、落月段等4个主要过程的动力学模型，并完成任务的总体设计仿真分析。运用质量估算方法对比了传统模式与在轨加注模式下的任务总质量与各级规模；构建了包含发射、交会对接、地月转移和月面着陆等4个阶段的任务模型，明确了各阶段约束，并建立了考虑低温推进剂在轨蒸发损耗的质量模型；计算任务窗口并开展全流程轨道仿真，分析各阶段参数与推进剂消耗；采用遗传算法优化落月段参数。质量估算结果表明：相较于传统模式所需数千吨级起飞质量，在轨加注方案起飞总质量为500 t以下，空间转移级质量为数十吨级；全流程仿真结果进一步明确了在轨加注方案各阶段推进剂消耗量，为工程设计提供必要参考。

为实现驾驶舒适性的客观评估，基于多模态生理信号构建并系统比较了多种机器学习模型。采集64名受试者在模拟驾驶中的心电(ECG)、表面肌电(SEMG)、肌肉氧含量(SmO₂)及下肢动脉血流信号，以舒适性评分为标签，建立支持向量机(SVM)、随机森林(RF)、自适应提升(AdaBoost)等6类模型，采用主成分分析、合成少数类过采样技术(SMOTE)及网格搜索进行优化。结果表明：多信号融合能够显著提升分类性能；支持向量机在包含动脉血流参数的特征组合中表现最优，平均曲线下面积(AUC)达0.97，准确率为0.90；随机森林在多信号融合中平均AUC超过0.95。研究明确了面向便携监测的有效信号组合：“表面肌电+心电”双信号组合(平均AUC为0.90)及“肌肉氧含量+心电+表面肌电”三信号组合(平均AUC为0.92)。研究成果可为驾驶舒适性的客观评估提供模型优选与信号组合的实证依据，也可为车载健康监测系统开发提供参考。

航天事业的快速发展在推动科技进步的同时，也带来了不容忽视的环境影响。为评估全球航天活动对大气环境的影响，基于2020—2024年的全球火箭发射数据，对不同类型火箭产生的CO₂、黑碳(BC)、H₂O、Al₂O₃和含氯化合物(Cl_y)等产物在水平和垂直空间的排放分布特性进行了研究和分析。结果表明：2020—2024年期间，全球火箭发射排放的气相排放物以CO₂和H₂O为主，两者排放量分别高达2.71×10⁸ kg和1.44×10⁸ kg，固相排放物主要包括BC和Al₂O₃，排放量分别为6.70×10⁶ kg和7.80×10⁶ kg；在水平空间上，火箭排放物呈现出显著的地域集中性，美国和中国主导贡献了全球BC、CO₂和H₂O的排放，Al₂O₃和Cl_y的排放则主要集中于中国、法国、美国和印度等国家；在大气层的垂直空间上，CO₂的排放集中于对流层，BC排放核心区位于平流层和中间层，受限于高海拔大气层的垂直对流强度低，BC易出现积聚效应，导致平流层及以上大气层的综合辐射强迫提升近1倍，表明相比处于对流层的航空运输业及传统工业，航天发射活动排放的BC对环境气候的危害更为严重。

针对欠驱动与参数不确定性耦合导致的固定翼无人机控制设计与稳定性分析难题，提出一种基于触发式批处理辨识的自适应分层控制方法。为处理欠驱动问题，基于独轮车模型将原固定翼无人机模型转换为虚拟积分器与线性参数化模型；结合反步法与固定时间控制技术，建立等效飞行跟踪控制器。通过分析参数不确定性对无人机运动状态的作用机理，采用谱分解技术构造线性回归方程以定量收集激励信息，确保收集激励信息的丰富性和线性回归方程的有界性。为消除参数不确定性的影响，建立触发式批处理参数估计器，在触发函数满足特定条件时充分利用已收集的激励信息更新参数估计。与固定翼无人机的现有分层控制策略相比，所提框架实现了误差收敛性、激励丰富性与参数辨识精度的统一。