航母战斗群的打击和威慑能力与航母上舰载机的出动能力息息相关,其中航母上的弹药储运作业是影响舰载机出动效率的关键因素之一。航母的弹药储运过程涉及的环节众多且复杂,受到空间与资源等约束的限制。如何在航母弹药库中充分利用有限空间进行弹药布局和快速生成弹药转运调度方案,对提高航母弹药自持力及实现高效的舰载机出动回收作业有着重要的现实意义。为提高航母弹药库空间利用率及航空弹药转运效率,本文以美国航母为参考,分别对航母航空弹药布局及航空弹药的转运问题进行分析,建立数学模型及求解优化算法,开发航母航空弹药储运可视化原型系统,并对优化后的方案进行仿真验证。首先,在对航母弹药布局重难点、武器弹药储存特点和要求分析的基础上,对航母多类型弹药布局建立基于弹药库空间利用率的数学模型,应用分块优化算法对各航空弹药堆垛的布局方案进行优选。其次,针对航母航空弹药转运问题,建立基于最小化最大弹药保障时间的数学模型。以航母航空弹药转运作业的目标函数为适应度函数,制定符合弹药转运规则的编解码方案,应用改进自适应变异粒子群算法对航空弹药转运方案进行优化。与基本粒子群算法优化后的方案做对比,验证改进算法在解决航空弹药转运调度问题上的优越性。最后,开发航母航空弹药储运可视化原型系统,实现将优化后的方案进行可视化演示的功能,用以验证是否会出现作业干涉的情况。在航母航空弹药储运可视化原型系统中设计案例,分析下层弹药库取弹小组数量对于转运时间的影响,最终得出取弹小组数量对转运时间的影响规律。