基于重叠网格，构建适用于连续倾转过渡状态模拟的数值计算框架. 针对无人机中的2个重要部件——旋翼和机翼，模拟旋翼/机翼系统从固定翼模式倾转至直升机模式的过渡状态. 采用雷诺平均方程，比较不同前进比下的气动性能变化，分析侧风风速对过渡状态的气动性能影响. 结果表明，机翼升阻力系数随着倾转角的增大而减小，变化程度随着前进比的增大而减小；旋翼拉力随着倾转角的增大而增大，变化程度随着前进比的增大而增大. 当来流存在侧风情况时，机翼升阻力系数减小，在倾转角到65°后侧风风速较小时的机翼性能有一定提升. 旋翼的拉力系数大小受侧风影响不大，但振荡幅度会因此增大.

为了满足空天飞行器在初步设计阶段宽速域、大空域模型的需求，将传统工程估算方法和计算流体动力学（CFD）数值模拟方法分别作为低精度和高精度气动数据来源，基于高斯过程回归模型提出独立于构型的空天飞行器气动性能多精度气动建模方法. 在工程估算方法中，以面元法为基础，建立空天飞行器气动力快速估算模型. 在CFD数值模拟中通过求解三维可压缩Euler方程实现空天飞行器气动高精度计算. 将所提出的多精度气动建模方法应用于FTB外形的双参数气动建模问题中，通过对比分析，发现所提出的多精度气动模型的预测精度、稳定性均优于用同等数量高精度样本构建的单精度代理模型的，预测的相对误差小于1%. 将多精度气动模型作为该空天飞行器再入问题气动数据来源，对比分析单、多精度建模方法对再入轨迹仿真的影响，发现所提出的空天飞行器多精度气动建模方法能够更加快速、准确地给出轨迹仿真所需的气动数据.

以某航空发动机中央传动齿轮箱复杂油路结构为研究对象，分别对“双通道多喷嘴”和“单通道多喷嘴”油路模型进行三维流动仿真分析并建立压力-体积流量数学模型. 计算结果表明：Realizable k-ε湍流模型能够有效捕捉“双通道多喷嘴”复杂油路结构的三维流动特性，滑油喷嘴喷孔的外部流线喷射位置和试验现象较吻合，计算精度较高；对供油压力为0.05~0.25 MPa的压力-体积流量曲线采用“外延法”方式，能够较好地预测供油压力为0.30 MPa时的体积流量，该值与仿真计算结果和设计要求均较吻合；随着油路入口供油压力增加，所有滑油喷嘴体积流量系数也增加，滑油喷嘴体积流量系数和油路内滑油雷诺数呈正相关关系；当供油压力为0.05~0.30 MPa时，“单通道多喷嘴”复杂油路模型的供油压力和体积流量呈二次函数关系.

为了解决微纳卫星编队执行姿态机动任务时，差分定位性能降低甚至不能定位的问题，提出基于全视角天线组件的GPS接收和差分定位系统方案. 针对星载高动态环境，改进基于几何无关(GF)差分组合和衰减窗口的伪距粗差探测方法. 采用抗差自适应扩展卡尔曼滤波算法，将基于新息向量的观测噪声协方差矩阵开窗估计法应用于实时差分定位. 建立半物理仿真平台，开展不同场景下的差分定位性能对比验证. 结果表明，在全弧段侧摆与区间“侧摆-回正”机动条件下，所提出的基于全视角方案的滤波和估计算法相比于常规方案的扩展卡尔曼滤波(EKF)算法在定位星数、定位精度上均有大幅提升，在短、长基线情况下分别可以达到厘米、分米级的相对定位精度.

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%.