利用蒙特卡罗方法对早期核辐射场景下的舰船舱室屏蔽特性进行研究。使用早期伽马辐射作为辐射源，测定了舰船主体常用的HSLA-80、5456Al及FDCL-3B三种材料的质量衰减系数，并根据舰船的几何结构建立了模拟舱室模型，采用高斯展宽方法对探测器的能谱拟合处理，得到了伽马辐射下舱室内部NaI探测器的吸收能谱，并与文献中的实验结果进行了对比，验证了计算模型和计算结果的可靠性。在此基础上，以伽马防护系数为评价指标，考虑放射性同位素（单能点源）和早期伽马辐射（具有能量分布的面源）两种场景，计算分析了模拟舱室伽马辐射屏蔽的空间分布特性，结果表明：模拟舱室对不同放射性同位素的防护系数是不同的，最多可相差6.74倍（Cd-109与Cs-137）；舱室不同位置的防护系数不同。舱室前端的伽马辐射剂量较大，而角落的伽马辐射剂量较小，相差35%；防护系数与伽马辐照的入射角度有关。与正入射相比，模拟舱室对斜45°入射的伽马辐射防护系数更高，可提升43%。

相对论电子束在理想顺磁环境下能够以较高的注量率击中靶目标，但实际情况中由于受环境的影响，相对论电子束的传输方向可能会与地磁场呈小角度偏差，因此会受到地磁场的作用产生拉莫尔进动，影响电子束的到靶瞄准以及到靶注量。基于二维片状相对论电子束，分别对相对论电子束顺磁和偏离磁场3°角两种传输情况进行仿真模拟，通过模拟束团的传输过程，分析研究了顺磁环境下不同传输距离束团到靶率的变化规律，以及偏离磁场3°角时传输过程中注量率的变化规律，为相对论电子束到靶率的预估和靶目标的瞄准提供数据参考。

为满足坦克、装甲车辆等军用车辆的闭舱、无窗驾驶需求，研制了一套新型辅助驾驶系统。系统将分布于车辆四周的多路光学传感器获取车辆近身场景，通过全景拼接算法得到车辆近身360°的全景鸟瞰视频，该视频显示于车载显示屏，用于车辆通过窄道、有障碍物等特殊路段，或倒车时，驾驶员观看。同时，在车辆通过常规路段时，上述视频可根据驾驶员头部扭转角度，裁选出符合人眼观察视角的车外场景视频，传输至驾驶员显示头盔上，供驾驶员观看。如遇特殊情况，车载显示屏会报警，驾驶员将回归车载显示屏的观看。其中，驾驶员头部位置确定方法采用了红外LED光源图像定位技术和MEMS惯性器件定位技术。在实验室，搭建模型小车，验证全景鸟瞰视频生成技术和头盔自由视点观察技术。此外，还使用真实车辆进行了跑车实验。实验结果表明，上述系统可满足闭舱无窗车辆在常规路况下行驶，速度可达40 km/h，同时可辅助车辆窄道行车、障碍物绕行和倒车等事项顺利进行。

沉积岩石的强度往往会受到水的影响, 含水量不同其影响程度也不相同。 因此, 沉积岩石的含水量测定对于后续评估其物理力学特性具有重要的价值。 在岩石含水量测定方面, 传统的方法往往费时、 费力, 而且破坏了工程结构的完整性。 近红外光谱分析技术是一种非常有潜力的方法, 具有实时、 无损等优点。 基于近红外光谱分析技术对砂岩的光谱特征以及含水量的反演进行了研究。 首先, 通过室内试验获取了砂岩试样不同饱和度的近红外光谱曲线; 然后, 对原始光谱曲线进行了异常曲线剔除以及一阶导数预处理, 消除噪声、 环境等因素的影响; 其次, 对R1(1 400 nm)和R2(1 900 nm)附近的两个吸收峰进行光谱特征变量提取以及归一化处理, 消除量纲和域值的影响; 接着, 基于最大信息系数对提取的光谱特征变量进行分析和筛选; 最后, 基于筛选后的光谱特征变量采用自行搭建的BP神经网分类器对砂岩的含水量进行了反演。 结果表明: (1)含水砂岩的近红外光谱吸收曲线在1 400和1 900 nm附近有着明显的吸收峰, 位于1 400 nm附近的吸收峰, 谱带比较宽缓, 位于1 900 nm附近的吸收峰, 谱带比较尖锐; 随着含水量的增加, 近红外光谱曲线在1 400和1 900 nm附近吸收峰的吸收强度也在增加, 具有明显的正相关性, 可作为砂岩含水量分析、 反演的主要谱段。 (2)根据计算的最大信息系数值, 1 400 nm附近的峰高与含水量的相关性最强, 同样1 900 nm附近的峰高与含水量的相关性最强; 1 400 nm附近的峰面积、 峰高和1 900 nm附近的峰高、 峰面积、 半高宽、 右肩宽, 共6个光谱特征变量, 其最大信息系数值>0.9, 可作为BP神经网络反演砂岩含水量的特征变量。 (3)利用最大信息系数筛选出1 400和1 900 nm附近两个吸收峰的特征变量进行BP神经网络建模, 所建立的砂岩含水量反演模型训练集准确率为90.3%, 测试集的准确率为83.9%, 说明基于近红外光谱分析技术砂石含水量的反演方法是可行的。

模拟研究了非理想氢原子束在真空环境下的长程传输效应。根据中性化程度的不同，将非理想束分为欠中性束和过中性束。通过建立束流传输的准电磁模型，研究了束流密度、中性化因子、空间磁场和弹性散射等因素对非理想氢原子束的影响。结果表明：对于欠中性束，负氢离子的存在对氢原子的传输几乎没有影响，因此欠中性束的发射装置可以考虑去除偏置磁场，以减小设备体积和质量；对于过中性束，束流损失率与束流密度和中性化因子有关，即束流密度越大，束流损失越大；中性化因子越高，束流损失就越高；而无论是欠中性束还是过中性束，空间磁场和粒子间的弹性散射对其传输都没有影响。