西北工大龚春林教授团队：飞行器多源不确定性多学科优化设计

飞行器多学科优化设计涉及几何、气动、结构等多个学科，这些学科中存在大量随机和认知不确定性，这些不确定性来源和分布形式多样，易引发可靠性风险，造成飞行器失效。传统的包络式设计方法虽能够通过冗余设计确保飞行器系统的安全，但缺乏对极限设计发生概率的量化，导致飞行器质量增加和性能折损。因此，考虑多源不确定性的飞行器设计是当前工程需求和学术研究的焦点之一。

▲ 不确定性多学科设计优化发展历程

飞行器多源不确定性多学科优化设计

龚春林 李春娜 粟  华 刘  洋 著

北京: 科学出版社, 2025. 9

ISBN 978-7-03-082623-7

本书紧密结合不确定性理论在飞行器设计领域的应用发展前沿，从理论和实践相结合的角度出发，系统地总结和梳理考虑多源不确定性的飞行器多学科优化设计各个环节相关的原理、方法和技术，介绍多源不确定性数学建模方法、不确定性传播分析方法、不确定性灵敏度分析方法、代理模型技术等，并重点介绍基于不确定性多学科设计优化的航天飞行器总体优化。

▲ 本书内容安排

本书分为四个部分。第一部分为第1章和第2 章，对不确定性多学科设计优化进行概述，并介绍多源不确定性的定义、建模和检验方法；第二部分为第3～5 章，重点介绍不确定性传播分析方法和灵敏度分析方法；第三部分为第6、7 章，主要介绍数字化时代的重要技术——代理模型技术，以及基于代理模型的高效不确定性多学科优化设计架构；第四部分为第8～10 章，给出基于不确定性多学科设计优化的三个典型案例，包括微型导弹不确定性多学科设计优化案例、固体运载火箭不确定性设计优化案例和固体运载火箭不确定性分配案例。

▲ 三级固体运载火箭的任务剖面示意图

▲ 三级固体运载火箭基本构型

▲ 固体运载火箭多学科不确定性传播关系

▲ 可靠性优化最优方案的外形

飞行器不确定性多学科优化设计涉及的技术和学科领域众多，并且还在不断地向前发展。同时，飞行器不确定性多学科优化设计也是一个理论与应用实践紧密结合的研究领域，要求研究人员具有一定的理论、技术基础和工程实践经验。希望本书能为飞行器总体设计与优化提供理论研究和工程应用上的指导，给发展先进、高效飞行器总体设计软件，把握飞行器总体设计技术的发展方向提供有价值的参考。

本文摘编自《飞行器多源不确定性多学科优化设计》（龚春林等著. 北京 :科学出版社, 2025. 9）一书“前言”，有删减修改，标题为编者所加。

ISBN 978-7-03-082623-7

责任编辑：

宋无汗15902971152

郑小羽18049634557

本书可供高等院校飞行器设计与工程、航空航天工程等专业的高年级本科生及研究生参考，也可供从事飞行器总体设计与优化工作的研究人员使用。

（本文编辑：刘四旦）