在高超声速及隐身技术飞速发展的背景下,基于高速飞行器火箭发动机喷焰辐射对目标进行探测、识别这一技术越来越受到重视。然而,火箭发动机喷焰辐射信号产生机制十分复杂,探测过程中信号传递环节众多,同时对于非合作目标,其发动机原型参数、飞行参数不完备,由此造成天基红外探测系统获取的喷焰辐射信号高度退化,难以通过探测信息实现对飞行目标的分类与识别。因此,通过对火箭发动机从原型参数到喷焰辐射信号的全链条仿真,研究从退化的探测信号辨识目标原型参数信息就显得十分重要,该研究可为参数不完备条件下火箭发动机型谱参数辨识提供理论与实践基础,也可为基于光辐射信号的目标分类、识别与诊断等提供新思路。本文以典型配方谱系下火箭发动机尾喷焰为研究对象,旨在从唯象角度构造喷焰红外光辐射信号特征表征体系,建立多要素关联喷焰辐射信号传递模型,并在此基础上,开展喷焰辐射信号不确定性分析与参数敏感度分析,明晰发动机型谱参数对喷焰辐射信号的影响机制与规律,继而通过提取典型喷焰光辐射特征进行发动机型谱参数辨识方法研究。本文主要研究工作如下:基于课题组开发的火箭发动机喷焰辐射信号分析工具,利用克里金模型、支持向量机、多项式混沌展开等代理模型方法建立了典型配方谱系下多要素关联喷焰辐射信号传递模型,结果表明多项式混沌展开法更适应于喷焰辐射计算问题,该方法可大量节省了计算成本。同时结合大气辐射传输软件构造了经大气衰减后的喷焰辐射信号传递模型,该模型具有较高预测精度。基于多项式混沌展开（PCE）建立多型号火箭发动机典型高度喷焰辐射信号代理模型,利用蒙特卡洛法与敏感度分析法结合Sobol指数对喷焰辐射信号生成/传递过程中的不确定性因素进行量化分析,明晰了火箭发动机型谱参数对喷焰辐射信号的影响机制与规律。通过提取火箭发动机喷焰辐射信号典型特征,采用代理模型反演学习法与改进支持向量机建立了以火箭发动机喷焰辐射信号典型特征为基础的参数辨识方法,结果表明该方法具有较高辨识精度;对喷焰辐射信号典型特征添加白噪声研究参数辨识方法的鲁棒性,发现噪声对火箭发动机参数辨识精度影响较大。