针对人工划分空域扇区耗时长且难以比较不同扇区划分方案优劣的问题，提出改进的快速非支配排序遗传算法(NSGA-II）. 以均衡管制员扇区内工作负荷和减少管制员扇区间工作负荷为目标，基于网格-区域块-扇区层级提出三维扇区划分多目标优化模型. 为了提高种群的可行解数量、多样性及算法的解算速度，在NSGA-II算法中引入适应度评估算子、变概率组合交叉算子和动态变异算子. 对西安高空空域进行三维扇区自动划设的仿真模拟. 结果表明，与实际划分构型相比，优化后的方案将扇区内工作负荷均衡性提高了37%，扇区间工作负荷减少了24%；与传统的加权多目标优化算法相比，基于改进的NSGA-II算法得到的扇区划分方案可以为不同偏好的决策者提供更广泛的选择.

以二维和三维圆柱涡致振动(VIV)系统为研究对象，通过非线性动力学稀疏辨识(SINDy)的方法，识别VIV系统的结构响应模型和尾流振荡模型. 对模型进行验证和分析, 得到VIV系统的流固耦合模型，实现不同缩减速度下圆柱VIV位移和速度响应的预测. 结果表明，采用SINDy算法，识别了带有附加阻尼的二维VIV系统的结构响应模型. 该模型与流固耦合系统的动力学特征表现出明显的规律：当涡致振动系统处于锁定(lock-in)区域时，附加阻尼随缩减速度变大而基本保持不变，结构的无量纲最大振幅保持在较高水平；当涡致振动系统处于非锁定区域时，附加阻尼随缩减速度变大而呈现线性下降的特征，结构的无量纲振幅保持在较低水平. 基于SINDy方法识别的二维VIV系统流固耦合模型和三维VIV系统结构响应模型有较好的预测能力，其中二维VIV系统流固耦合模型有一定的泛化能力. 模型预测值能够表征原系统的运动特征，对二维VIV系统结构位移响应预测的相对误差小于6%，结构速度响应预测的相对误差小于5%，对三维VIV系统结构位移和速度响应预测的相对误差小于4%.