针对高速飞行器再入段面临的强非线性、高不确定性以及参数快时变等挑战，结合航天器智能化发展需求，提出了一种改进型的双延迟深度确定性策略梯度（Twin Delayed Deep Deterministic Policy Gradient，TD3）端到端智能姿态控制方法。为解决TD3算法在姿态控制学习过程中存在训练不稳定、收敛困难的问题，在其马尔可夫决策过程中，设计了混合奖励机制，融合连续跟踪误差惩罚和稀疏任务完成奖励，协同引导智能体收敛；在其训练过程中，引入基于现代控制理论的先验知识约束，提出了基于行为克隆的Actor网络优化更新策略，以平衡专家经验模仿与累计回报最大化目标。仿真结果表明，在14种参数偏差组合的工况下，所提方法能够精确跟踪三通道姿态指令。

针对复杂外形高速飞行器气动热三维数值仿真对计算资源和周期需求大的难题，利用型号研制过程中积累的大量数据，探索了基于机器学习的多源数据融合方法在气动热设计中的应用。首先对气动热工程/数值仿真、地面/飞行试验等各类数据特点进行分析，采用拉丁超立方采样和批量作业提交构建数值仿真数据集，建立气动热多源异构数据库。发展了外形变形和舵转动下的网格归一化算法，基于聚类和区域匹配算法实现对仿真数据分区、提取和统计分析，研究了基于深度学习的气动热数据融合和智能代理模型技术，通过某升力体外形验证了智能模型预示精度。

航天运输系统的发展始终以低成本、高频次、快速响应发射为核心目标。重复使用技术是实现这一目标的关键途径。自20世纪中期以来，美国率先开启了重复使用运载器技术探索之路，美国航空航天局（National Aeronautics and Space Administration，NASA）、美国空军等机构组织开展了大量重复使用飞行试验项目和工程研制计划，历经航天飞机时期、空天飞机时期和二代重复使用运载器研制时期，直至以SpaceX为代表的商业航天企业实现了重复使用关键技术的突破，其技术发展路径呈现出多轮次迭代、多路线并行的特征。系统梳理和分析美国重复使用运载器技术发展路线和关键项目，可为中国重复使用运载器发展提供有针对性、有价值的客观参考，支撑重大工程的发展规划和顺利实施。

超燃冲压发动机通常采用燃油再生冷却的方式对壁面进行降温，超临界CO₂循环系统作为一种高效能热机，可以将这部分热量加以回收利用，产生电能供电器设备使用，同时降低了冷却所需燃料用量，有效提升了发动机整体性能。对基于超临界CO₂循环发电系统的超燃冲压发动机冷却系统进行了总体参数分析，得到该系统可产生的电能和循环效率，同时，评估了压气机压比、涡轮前温度、发动机热量输入、压气机入口温度、压气机等熵效率、涡轮等熵效率对系统发电量及效率的影响，应用多目标遗传算法评估了系统最大发电量及发电效率，对关键部件预冷器及压气机开展了设计。

为了对椭圆药柱静爆冲击波超压的分布规律以及计算方法进行研究，开展了椭圆形药柱静爆仿真，设计了不同长短轴之比椭圆药柱静爆试验，获得不同距离、位置处的冲击波超压，并基于经典冲击波超压计算公式获得了椭圆药柱冲击波超压分布计算方法。结果表明：椭圆药柱超压分布不均匀，存在明显方向性，短轴方向超压大于长轴方向超压；随距离增加，超压分布逐渐变得均匀；长短轴之比越大，超压分布会更不均匀；椭圆药柱冲击波超压分布计算方法与试验结果吻合较好，可以支撑工程中超压预测与分析。

现役气瓶充气阀的传动螺纹基本延续了成熟型号的设计方案，采用与紧固螺纹相同的普通三角螺纹，普通螺纹连接自锁性能好，常用于紧固连接或小螺距的调节螺旋。由于螺纹牙型固有的适用性问题，在批次产品的研制中，出现了寿命试验中传动螺纹滑扣的问题，针对此问题提出了螺纹改进方案。通过对气瓶充气阀传动螺纹改进设计研究，将原有的三角螺纹改为梯形螺纹，改进后的梯形螺纹应力水平更低，相对许用应力的余量更大，改进效果较好。4件3J1螺杆顺利通过了1 000次高压带压极限寿命试验考核，螺纹副寿命由原来的不足250次提高到1 000次，验证了梯形螺纹方案的可行性，提高了螺纹副的使用寿命。

复杂场景下遥感图像中船舶目标尺度多变，特别是关键部位的像素占比极小，直接检测易受背景噪声干扰，导致船舶关键部位检测精度与鲁棒性不足。提出一种基于多级网络的分级检测方法（Multi-level Detection Network，MDNet）。MDNet的第一级网络在Cascade R-CNN基础上，融合全局上下文模块以增强场景判别能力，并采用可变形卷积头以适应目标几何形态，实现船舶的精准粗定位。经自动裁剪与伽马校正增强后，第二级网络利用双重注意力机制，聚焦于局部图像的微弱特征，完成关键部位的精细识别。试验表明，该方法能够有效滤除复杂背景噪声，聚焦于关键区域的有效特征，关键部位检测平均精度与直接检测相比实现显著提升。

面向群组装备的指挥控制快速韧性重构需求，开展动态环境下群组装备韧性指挥控制技术研究。针对群组装备指挥过程的任务和群组拓扑恢复问题，构建基于任务分解和拓扑分割的群组指挥协同重构机制；针对内外部扰动引发的群组成员状态偏移问题，设计强干扰条件下的群组装备自适应任务状态抗扰控制算法；针对异常节点的安全处置问题，提出针对异常节点信息筛除的群组装备安全韧性调控方法。最终形成了群组装备多层级韧性指挥控制重构与控制策略，支撑群组装备在高动态、强扰动、多空间场景下的韧性指挥控制。

随着载荷对飞行器平台姿态精度要求的提高，周期性干扰对高精度飞行器平台造成的影响日益凸显，对残余振动的抑制需求日益强烈，针对该问题开展了对周期性干扰的振动抑制策略设计方法及柔性附件残余振动控制方法研究。首先，构建了柔性飞行器平台动力学模型，给出了系统频率和幅值比的量化表征关系。基于工程可实现性确定了干扰力矩和补偿力矩形式。基于量化表征关系完成了最优补偿准则设计及分析，在搭载恒定控制力矩的飞行器平台上对该准则进行了应用，基于最优补偿准则，获取了残余振动控制参数，实现了对持续性周期干扰下残余振动的控制。通过数值仿真和试验分析验证了所提方法的有效性。

百吨级冲击载荷作用下道路响应复杂，影响作业成败。基于弹塑性道路有限元模型能够模拟出冲击载荷作用下道路的沉降响应，但数值计算仿真结果的准确性缺乏试验验证，同时模型参数离散性较大，难以结合工程实际确定，不同参数设置对仿真结果的准确性影响较大，难以支撑工程作业。为预示冲击载荷作用下道路响应情况，保证作业成功，选取典型道路路层结构，设计冲击载荷等效试验，研究冲击载荷作用下典型道路沉降响应特性。基于试验结果，针对典型道路各层材质选取合适的本构模型，研究通过含水率、压实度等工程参数确定黄土基层非线性本构模型参数修正方法，建立典型道路有限元模型开展仿真。从路面峰值沉降量、残余沉降量、道路表面整体沉降的几何状态三个维度对比仿真结果与试验数据，偏差在10%以内，验证了典型道路有限元模型建模方法的有效性。相关研究成果可广泛应用于道路瞬态冲击响应仿真。

针对航天地面装备在可见光波段的低可视化问题，采用光学微纳结构调控光谱是实现隐身的途径之一。通过合理的结构设计优化，还可将波段拓展至红外甚至微波，从而实现多频谱兼容隐身。受蝶翅鳞片周期微纳结构启发，基于空间三角函数模型对蝶翅中的倾斜脊-肋微纳结构和孔洞结构进行数值表征，采用有限差分时域法（Finite Difference Time Domain，FDTD）对它们的减反射光学特征进行分析。结果表明，两种结构可为航天装备隐身超材料的设计提供解决方案，采取的通用型结构特征数值化模型方法有助于后续高效优化选型，以快速获得最优目标光学性能。

在航天电子设备高可靠性要求的背景下，电子元器件精确计数是质量保证过程的关键环节。针对传统人工计数效率低下、易出错且难以满足质量追溯需求的问题，提出了一种基于K-Means聚类的图像分割与计数方法。该方法融合HSV颜色空间分割与形态学处理，有效提取元器件轮廓特征，并引入K-Means++初始化策略对粘连区域进行精准分割，使用元器件轮廓特征对分割结果进行校验。结果表明，该方法实现简便，计数效率高，分割与计数结果准确，可用于支持航天元器件质量保证中的自动化、数字化检测与追溯要求。

针对阵列式隔热瓦粘接组件变形匹配损伤问题，通过提炼4种典型蒙皮变形工况，结合数字图像相关技术与力-位移同步测量手段，开展试验并获得量化结果。研究表明，蒙皮较大区域凹陷时，瓦间缝隙压缩80%为填充条压实阈值，超过阈值则隔热瓦边缘出现局部挤压损伤，此阈值可作为隔热瓦间隙设计安全上限；不连续蒙皮相对变形时，瓦间缝隙压缩60%后隔热瓦会翻转失稳，粘接层出现脱粘损伤，对应变形量可指导舱门-机体等对接区域蒙皮变形控制；当蒙皮发生局部区域凹陷变形时，粘接层出现脱粘损伤并在2 s内从隔热瓦中间位置向边缘快速扩展，当蒙皮发生局部区域凸起变形时，粘接层出现脱粘损伤并在约10 s后从隔热瓦边缘位置向中心快速扩展，对应变形阈值可指导口盖等局部区域蒙皮刚度设计。研究结果可指导隔热瓦组件变形匹配设计，试验方法可为隔热瓦组件设计及验证提供参考。

针对高速飞行器在极端热环境下动态密封件可靠性低、磨损严重的问题，开展高温动态密封性能测试技术研究，开发一套集成化测试系统，以验证新型多材料复合密封件的性能。通过自主设计高温磨损与密封集成测试平台，实现对密封件在高温条件下的摩擦系数、密封性能及压缩回弹特性的综合评估。试验表明，所开发的测试系统可稳定运行于800 ℃高温环境，获取重复性良好的测试数据。该系统为高温动态密封件的性能评估与优化提供了有效的试验手段。

带电可擦可编程只读存储器（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM）作为航空航天、汽车电子、工业控制等关键系统的核心非易失性存储器件，其长期可靠性直接关乎设备数据安全。传统静态老化技术仅利用高温与偏置电压加速失效，难以模拟实际动态工作状态下的电应力损伤，故障覆盖率有限。动态老化技术通过模拟真实工作负载，可有效激活早期失效，提升器件使用可靠性。以XX28C010器件为研究对象，先阐述动静态老化技术原理、器件工作原理及图形算法，随后介绍动态老化测试系统的架构、测试算法及硬件设计，最后分析试验结果，为EEPROM动态老化技术研究提供参考。