●第１章緒論１
１.１飛行器不確定性優化設計方法的研究意義１
１.２不確定性分析及優化研究進展４
１.２.１不確定性分析技術發展簡介４
１.２.２不確定性優化技術發展簡介７
１.２.３不確定性多學科設計優化發展簡介８
１.３飛行器不確定性優化面臨的機遇與挑戰１０
１.４本書的內容安排１１
參考文獻１２
第２章不確定性建模與分析方法１６
２.１不確定性內涵１７
２.２不確定性分類２２
２.２.１針對繫統研制過程的不確定性分類２２
２.２.２針對數據掌握程度的不確定性分類２２
２.３不確定性建模方法２３
２.３.１概率建模方法２４
２.３.２區間建模方法２４
２.３.３證據理論建模方法２５
２.３.４不確定性建模示例２６
２.４靈敏度分析方法２９
２.４.１相關繫數法２９
２.４.２基於二階響應面的靈敏度分析３０
２.４.３基本效應靈敏度分析３１
２.５經典不確定性分析方法３２
２.５.１泰勒展開近似法３３
２.５.２蒙特卡洛方法３３
２.５.３高效抽樣方法３５
２.５.４FORM方法３６
２.６代理模型３７
２.６.１響應面方法３７
２.６.２Kriging方法３８
２.６.３PCE方法４０
２.６.４SVM方法４２
２.７高效不確定性分析方法４７
２.７.１AKMCS方法４７
２.７.２CKM方法４８
２.７.３高效SVM分析方法５６
２.８混合不確定性分析方法６０
２.８.１基於模糊隨機理論的混合不確定性分析方法６０
２.８.２基於證據理論的混合不確定性分析方法６６
２.９小結７０
參考文獻７２
第３章不確定性優化設計方法７５
３.１概述７５
３.２經典嵌套方法７６
３.３高效解耦方法７７
３.４裕度量化解耦方法８０
３.５小結９２
參考文獻９３
第４章飛行器總體不確定性分析與優化設計方法９５
４.１飛行器總體方案設計９５
４.１.１任務及性能要求９５
４.１.２總體參數９６
４.２飛行器不確定性識別與建模９９
４.３飛行器總體學科模型１００
４.３.１標準大氣模型１００
４.３.２氣動模型１０２
４.３.３動力模型１０２
４.３.４質量特性模型１０５
４.３.５軌跡規劃模型１０７
４.４飛行器總體不確定性設計方法１１０
４.４.１不確定性優化數學模型１１０
４.４.２飛行器一體化分層優化策略１１３
４.４.３案例應用１１５
４.５小結１２５
參考文獻１２６
第５章軌跡規劃與制導不確定性分析與優化設計方法１２７
５.１軌跡規劃不確定性建模與分析方法１２７
５.１.１多約束條件下的滑翔段軌跡模型１２９
５.１.２基於Gauss偽譜法與aPC的不確定性軌跡規劃方法１３０
５.２基於不確定性的飛行器末制導初始參數優化設計方法１３５
５.２.１落角約束滑模變結構導引律１３５
５.２.２初始參數優化模型１３７
５.２.３高效全局優化１３９
５.２.４案例應用１４０
５.３基於不確定性的飛行安全區預示方法１４５
５.３.１軌跡規劃模型１４６
５.３.２基於優化加點Kriging模型的安全區預示１４８
５.３.３案例應用１５０
５.４小結１５３
參考文獻１５５
第６章姿控與分離不確定性分析與優化設計方法１５７
６.１姿控繫統不確定性分析與優化設計方法１５７
６.１.１姿控設計原理１５８
６.１.２基於不確定性的頻域設計１６３
６.１.３基於不確定性的控制力分析１６５
６.２級間分離不確定性建模與分析方法１６８
６.２.１級間分離動力學建模方法１６９
６.２.２不確定性分類與建模１７６
６.２.３級間分離仿真與靈敏度分析１７７
６.２.４級間分離不確定性分析１７９
６.３發射分離不確定性建模與分析方法１８２
６.３.１投放分離氣動特性模型１８３
６.３.２投放分離動力學建模１９０
６.３.３投放分離最小間距１９３
６.３.４投放分離不確定性建模與分析１９４
６.４小結１９７
參考文獻１９９
第７章熱防護繫統不確定性分析與優化設計方法２０２
７.１熱防護繫統設計原理２０２
７.１.１飛行器防熱材料選型２０３
７.１.２熱防護繫統燒蝕機理２０３
７.１.３熱防護繫統燒蝕傳熱計算２０６
７.１.４考慮燒蝕的多層防熱材料傳熱模型２１０
７.２熱防護繫統不確定性分析與優化設計２１３
７.２.１不確定性分類與建模２１４
７.２.２靈敏度分析２１５
７.２.３防熱可靠性分析２１５
７.２.４熱防護繫統不確定性優化設計２１６
７.２.５案例應用２１６
７.３小結２２０
參考文獻２２２
第８章總結與展望２２４
參考文獻２２８

不確定性設計作為一種優選的飛行器設計思想理念，能夠對各項不確定性因素進行全面分析與準確建模，通過面向不確定性的精細化設計，實現飛行器功能性能與可靠性、穩健性之間的綜合權衡與優化。本書結合飛行器總體設計工程實際，全面繫統地介紹了不確定性建模、不確定性分析、不確定性設計優化等經典的和近期新的技術方法，詳細闡述了各方法的基本原理及適用範圍。在此基礎上，將理論創新和工程應用相結合，論述了不確定性技術方法應用於飛行器總體設計的實施途徑，覆蓋了飛行器研制中總體設計、軌跡規劃、姿控繫統設計、級間分離方案設計、發射分離方案設計、熱防護繫統設計等重要領域，給出了具體的實施步驟和應用案例。本書可作為高等院校飛行器設計相關專業研究生和高年級本科生的教學與科研參考書，也可供從事飛行器設計、工程優化設計等領域工程技術和科研人員參考使用。