由于对可靠性和轻量化的双重严格要求,航天结构的优化设计需要充分考虑其所处力学环境,并以最严酷工况作为设计基础。但实际工程中的复杂振动系统并不容易直接测量得到外激励信息,通过测量结构动态响应来反向计算作用在结构上的外力成为一种现实的选择,这便是载荷识别,也称外力辨识。运载火箭飞行过程中承受着复杂多变的外界激励,整流罩由于外界激励而产生的剧烈振动可能对载荷卫星的安全造成直接影响。要保障卫星及箭上其他精密仪器的安全运行,需要准确的外激励信息作为运载火箭结构优化设计的基础。基于某型号运载火箭发射时的遥测数据,本文对运载火箭整流罩外激励的反演计算进行了研究,以函数拟合的思路采用正交基函数逼近载荷时程曲线;并通过分段拟合降低基函数阶数、分解超长Duhamel积分,以较低的计算量实现了长样本持续激励的载荷识别计算;并通过设置分段部分重叠的计算策略成功克服了龙格现象的不利影响,提高了以切比雪夫正交多项式逼近载荷时程曲线的精度。本文的主要工作包括:1)分析比较了经典频域、时域载荷识别方法的优缺点,并针对反问题分析中的不适定性问题,以线性方程组求解为例说明了矩阵病态对计算稳定性的影响,然后介绍了处理不适定问题的正则化方法。2)对已应用于运载火箭载荷识别工程实践的测点自由度振型归一载荷识别方法进行分析研究,通过算例说明其严重的病态特性,指出其已不适应于如今进一步认识运载火箭力学环境的需求,应当另寻更合适的载荷识别方法。3)推导了基于函数拟合的时域载荷识别方法,然后通过一系列单点激振、多点激振算例表明该方法对变化简单的光滑载荷时程曲线良好的计算精度与抗噪性能,指出该方法对于短样本冲击载荷识别计算的优势。通过比较不同响应测量方案的计算结果讨论了测点布置方案对载荷识别计算的影响,并总结了响应测点布置的几点原则。4)针对运载火箭飞行过程中整流罩承受的持续激励反演计算,引入分段拟合计算策略,降低了反演计算对基函数数量的要求并使超长Duhamel积分得到分解,大幅度地降低了总体计算量。并通过分段部分重叠的做法成功克服了高阶多项式插值中龙格现象的不利影响,使用切比雪夫正交多项式取得了较好的长样本载荷识别计算结果。5)通过面积等效法对运载火箭三维有限元模型进行简化得到等效梁模型,以模态挑选的方式进行刚弹解耦,通过遥测数据成功计算得到了运载火箭整流罩外载荷。