高超声速飞行器由于采用飞/推一体化的特殊设计结构使得飞行器的各个子系统之间高度耦合。大空域、高超速、远距离的飞行环境导致飞行器的整体性能存在大量的时变性和不确定性。主要体现在大空域飞行、高超声速气流、燃料消耗导致飞行器质量变化等引起的时变性;试验数据稀缺、材料弹性塑性变化、随机因素干扰等不确定性。本文以吸气式高超声速飞行器为研究对象,结合不确定性量化理论,研究分析了飞行器推进系统中存在的不确定性因素对推进性能的影响,并利用灵敏度分析法对影响飞行器推进性能的不确定性因素进行分析,为考虑不确定性的复杂系统设计与优化提供理论支撑。主要内容包括以下几点:（1）研究了在工程实际问题分析中存在的不确定性以及高超声速飞行器推进系统中存在的不确定性,将不确定性进行了多角度分类总结并简要阐述了基于随机不确定性和认知不确定性的量化分析方法。（2）分析了随机不确定性量化方法,包括蒙特卡洛法、高阶统计矩法和广义多项式混沌法,并通过算例对比了三者之间的计算效率、实验精度、实验样本以及工程适用性。（3）在研究输入参数对系统性能影响方面,研究了一种基于方差的半全局灵敏度分析方法,并与传统sobol’灵敏度分析方法进行对比分析。实验结果证明了两种方法计算精度相当,但前者方法在计算效率和信息表述上都优于后者。（4）运用所研究的不确定性量化方法与灵敏度分析方法建立起一套面对复杂系统进行不确定性量化方法的理论,并对高超声速飞行器推进系统进行了不确定性量化分析,完成了对高超声速飞行器推进系统中的不确定性因素对推进性能影响的研究,证明了所提理论方法在飞行器实际问题中具有很好的适用性,为研究复杂系统的不确定性量化提供理论依据。