为满足伺服机构高可靠性、高效率、使用维护更方便等需求，从设计、模型和实测性能数据方面，对用于同一个运载火箭模块的传统电液伺服机构和新兴机电伺服机构及电静压伺服机构共三种方案进行了比较分析。提出驱传控全封装一体化双余度电静压伺服机构设计新方案。通过深度一体化集成设计实现了轻质小型化，一个系统含四台伺服机构，总质量比电液伺服系统降低了37%；三种伺服机构动态能力相当，一阶相频宽均超过30 rad/s；两种电驱动伺服机构的综合能量利用效率比电液伺服机构高出一个数量级。设计1 200 s的地面测试工况开展试验，试验结果表明：电液伺服机构的实测综合能量利用效率最低，不足1%，且液压泵处的温升超过100 ℃，发热严重；而机电伺服机构和电静压伺服机构的效率可达20%，且液压泵和电机处的温升只有5 ℃，发热很小。研究表明，电静压伺服机构兼顾传统电液方案重载、高可靠性和机电方案高效率、使用维护方便的优点，可以方便实现冗余设计，解决了传统泵控系统的动态低、比功率不高等问题，且消除了油液外渗漏，为运载火箭提供了一种高可靠、高安全的电驱动推力矢量控制方案，并实现了该类产品在运载火箭上的首飞首用。

为了解决传统脉宽调制（Pulse Width Modulation，PWM）策略由于高速开关动作导致在固定开关频率附近聚集大量谐波的问题，对永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM）伺服驱动系统中的随机调制策略进行了研究。在常规随机开关频率调制（Random Switching Frequency PWM，RSF-PWM）的基础上，双随机调制策略（Dual Randomized Modulation PWM，DRM-PWM）通过引入零矢量作用时间的随机化，有效提升了电磁兼容性（Electromagnetic Compatibility，EMC）。然而，该策略在电磁干扰（Electromagnetic Interference，EMI）抑制效果与系统控制性能之间难以兼顾。为此，后续又对多平均开关RSF-PWM（Multi-Average Random Switching Frequency SVPWM，MARSF-SVPWM）策略进行了研究，并重点对两种调制策略进行了对比分析。相较于DRM-PWM策略，MARSF-SVPWM策略在保持整体扩频范围和平均开关频率不变的前提下，缩小了相邻开关频率差值的分布范围，从而进一步降低谐波峰值。仿真和试验结果表明，MARSF-SVPWM策略获得了优于DRM-PWM策略的谐波分散效果，并且对系统控制性能的影响维持在较低的水平，优化了EMI抑制效果。

润滑脂性能稳定性是制约航天机电伺服机构长期贮存可靠性的重要因素，其流变特性直接影响伺服机构传动特性，为此设计并开展高温度应力下的加速退化试验，考察皂基、非皂基和混合基等不同基础油体系的3款牌号润滑脂的流变特性，分析获得不同润滑脂随热老化时间和温度应力变化的流变特性变化规律。研究发现，随着热老化时间的延长，润滑脂的黏度并不是单一方向变化，另外，在所考察牌号的润滑脂中，混合润滑脂在高温度应力下的流变特性稳定性优于皂基润滑脂和非皂基润滑脂，对航天机电伺服系统长期贮存过程中润滑脂性能评估具有工程价值。

滚动螺旋传动机构是伺服机构的关键传动部件，监测其运行状态对于伺服控制系统的正常运行至关重要，而面向滚动螺旋传动机构的状态监测技术仍存在着集成度低和布线困难等难点问题。针对以上问题，设计了一种面向滚动螺旋传动机构的无线微纳传感监测系统，该系统将所有模块集成于柔性衬底上，可直接与滚动螺旋传动机构进行表面贴附与内部嵌入集成，显著提高了无线传感监测系统的集成度，减少了外部布线的复杂性。传感模块包含了温度、加速度和声学三种MEMS传感器，以满足机构表面和内部多点位分布式、多参量感知的状态监测需求。所研制的无线微纳传感监测系统具有小尺寸、易安装、柔性化和高集成度的特点，可有效监测滚动螺旋传动机构的工作状态。

随着人工智能技术的飞速发展，无人化系统的智能水平日益提高，其中智能侦察技术较为成熟且应用广泛，面向智能侦察的伪装欺骗技术研究迫在眉睫。针对上述问题，提出了一种基于补丁对抗攻击的伪装欺骗方法，采用卷积神经网络构建分类器作为攻击对象，通过设计全新的补丁生成方式和损失函数，完成目标样本的补丁攻击，能够有效地将攻击的目标样本映射到指定的错误目标类别上，并提供了针对性的评价方法及丰富的试验，验证了该方法的先进性与有效性。

当前，随着博弈环境复杂多变而引入深度学习模型如深度卷积神经网络，以辅助提升人员对博弈态势的认知和决策水平。然而，将深度学习引入博弈态势理解的同时，也引入了人工智能中的数据不确定度和认知不确定度，导致人工智能预测和决策结果存在发散性等问题。基于测量不确定度评定方法对博弈态势理解中的测量过程进行不确定度关键要素分解、提取及测量模型构建。试验结果表明，基于GUM的物理测量方法能有效对博弈态势的认知不确定度进行准确高效的测量和评估。最后，基于蒙特卡罗方法对提出的博弈态势认知不确定度新质测量方法进行验证，表明提出方法的准确性和适用性。

以美国黑燕高超声速飞机的实时遥感分析为例，分析典型智能化高超声速飞行器对强实时、高能效智能计算的需求。在此基础上，分别从智能模型轻量化、软硬件协同编译优化和超异构融合计算硬件三个层次详细分析如何构建面向智能化高超声速飞行器的强实时、高能效智能计算系统，并给出系统集成示例。未来通过强实时高能效智能计算系统的加持，智能化高超声速飞行器将更具自主性、可靠性与群体协同能力，可推动空天跨域飞行变革和全球快速穿梭领域的智能化升级。

针对水下无人航行器（Unmanned Underwater Vehicle，UUV）电机故障诊断中现有方法依赖人工特征提取、智能诊断潜力无法充分发挥的问题，提出一种基于双流CNN-LSTM的故障诊断模型。该模型采用卷积神经网络作为特征提取器，无需复杂的预处理步骤，能够自动并行地学习原始信号的低频趋势与高频细节特征，从而实现实时电机状态监测。随后，基于长短期记忆网络的分类器利用提取的特征深入挖掘时序依赖关系，以识别电机故障。试验基于自主搭建的UUV电机故障模拟平台，设置了多种转速与负载工况以验证模型性能。结果表明，该方法能够高效诊断UUV电机中的六种典型状态，平均诊断准确率达到97.22%。试验证明，该模型在UUV电机故障诊断领域具有良好的有效性和鲁棒性。

针对空间机械臂操作过程对卫星非合作结构位姿难以快速准确估计的问题，提出一种基于神经辐射场的卫星非合作关键结构位姿估计方法。本方法首先通过RGBD相机在线获取场景点云，并对点云进行识别与分割得到卫星关键结构，然后利用神经辐射场自动建立关键结构三维模型，最后基于位姿生成网络得到准确的位姿估计。搭建由RGBD深度相机、机械臂和卫星模型组成的试验平台，对不同位姿的卫星关键结构进行位姿估计试验。试验结果表明，所提算法可以在线自动构建非合作目标的三维模型，而无须提前人为准备目标数据，从而实现空间操作中真正意义上的非合作目标位姿估计及跟踪。

随着人类航天活动日益频繁，失效航天器及残骸再入大气层后时有残存坠落地面，可能引发航天器再入损害事件，并影响到航天器未来技术发展布局。对此，首先分析引起较大社会关注的国外航天器再入损害典型事件及处置方式，介绍再入损害风险预报的主要国际规范与标准，研究再入损害预报方法和国外再入损害分析工具，并展望主要航天大国在航天器主动离轨、辅助离轨、大规模批量再入、可重复使用等技术方向的发展布局以及存在的问题。研究显示，虽然航天器再入损害风险尚难以非常精确地进行预报，但有望随着技术发展从航天器的设计端开始给予适度管控。

针对一种超声速混压式二元进气道，采用数值仿真方法对不同唇缘钝度的进气道特性开展研究，获取了唇缘钝化半径对进气道加速自起动能力、设计点及非设计点下气动性能的影响特性。结果表明：随着唇缘钝化半径增大，进气道的自起动能力及流量捕获能力变差，最大抗反压能力、临界总压恢复系数下降，阻力系数明显增大；设计马赫数下，进气道的流量系数下降5%，抗反压能力和出口临界总压恢复系数下降高达8.5%以上。随着来流马赫数和攻角的变化，进气道头部斜激波系与唇口弓形激波相互作用形成了复杂的波系结构，高马赫数状态下，随着钝化半径的增大，进气道唇罩内侧流动分离减小；而随着攻角的增大，前缘钝化导致的弓形脱体激波对进气道性能的影响有所减弱。

工程设计中应用的复合材料除了具有各向异性的本构特征，往往还具有拉、压异性的强度特征，会影响复合材料结构在使用工况下的应力、应变分布，进一步考虑材料拉、压强度的不同，有可能对结构的强度分析结果产生较大影响。针对以上问题，以碳/碳复合材料空气舵舵轴为研究对象，首先通过ABAQUS的USDFLD接口实现二次开发，对比分析考虑拉、压异性前后舵轴应力的变化，然后考虑材料的拉伸、压缩和面内剪切强度极限，引入相应的刚度折减模型，对舵轴在弯、剪载荷作用下的破坏过程进行分析。分析结果表明拉、压异性会对复材结构应力分布产生明显影响，该分析方法能够对舵轴的破坏过程实现更精确的模拟。

当前低温液体运载火箭已成为航天任务主力，其岗位人员能力急需提升，针对各发射场对即将投入使用的通用化地面测发控系统的训练需要，充分考虑正常测发流程的训练、异常状态下的排故训练、应急处置操作训练等场景，开展低温液体运载火箭测发流程模拟演练系统研究、设计及建设工作。通过深入分析产品通用化特点，研发与真实产品一致的硬件设备、测试软件，覆盖发射场各系统各阶段测试操作，支持全系统、全岗位的全流程操作训练。该系统可充分满足低温运载火箭测发岗位人员训练的需求，具备支撑构建技术更强测发队伍的能力，全面保障航天强国基础能力建设。