车载火炮具有威力大、机动性好、维修成本低且作战生存力强等优势,是世界各国陆军的主要武器装备。为了适应未来作战环境和作战需要,提高射击精度一直是火炮武器研究领域的重要课题。然而,在火炮发射过程中,多源不确定因素如炮口状态参数、空气动力学参数等存在势必会影响弹丸落点散布,进而影响车载火炮射击精度。因此,在多源不确定性条件下开展车载火炮外弹道全局敏感性分析与优化设计研究,分析多源不确定因素对弹丸落点散布的影响,量化不确定因素的重要程度,优化弹丸落点散布,以提高车载火炮射击精度。论文开展的主要研究内容如下:（1）车载火炮外弹道仿真建模与不确定性分析。首先,基于火炮外弹道理论建立非标准弹道、气象和地形地球条件下弹丸质心运动方程组;然后,利用龙格库塔算法对所建弹丸质心运动方程组进行解算,实现对弹丸质心运动轨迹的预测;最后,在弹丸运动仿真模型的基础上进行不确定性分析,探究车载火炮外弹道参数的不确定性水平和分布形式对弹丸落点散布的影响。（2）车载火炮外弹道关键参数的全局敏感性分析。首先,为了量化和评估车载火炮外弹道关键参数对弹丸落点散布响应的重要程度,提出一种基于和函数方差和协方差分解的全局敏感性分析方法;然后,采用三个数值算例证明该方法用于处理多输入多输出系统重要性评估问题的优越性和适用性;最后,基于所提全局敏感性分析方法量化车载火炮外弹道关键参数对弹丸落点散布影响的重要程度。（3）弹丸落点散布的区间多目标优化。首先,发展了一种基于近似高维模型表达的代理模型并通过数值算例验证其建模准确性与工程适用性;其次,基于所提代理模型建立车载火炮外弹道参数与弹丸落点散布之间的映射关系;然后,以弹丸落点的射程公算偏差和侧偏公算偏差为优化目标,以弹丸落点散布均值为约束条件,建立考虑不确定参数影响的弹丸落点散布区间多目标优化模型;最后,采用非支配序列优化算法对弹丸落点散布进行多目标优化求解。研究结果表明:弹丸落点散布随着参数不确定水平的增加而增加;不确定参数中炮口初速度和弹径对弹丸落点散布的敏感性程度最高;通过优化,弹丸落点散布的射程公算偏差和侧偏公算偏差降低了11.4%和1.13%,即弹丸落点散布范围缩小。论文研究结果对车载火炮射击精度的提高和综合性能的优化具有重要指导意义和应用价值。