空中交通相依网络的脆弱性研究

机场、航路和管制扇区构成空中交通相依网络,节点在受到扰动时,网络运输性能下降,引发网络脆弱性。提出一种空中交通相依网络脆弱性的度量方法,首先构建机场网络、航路网络和管制扇区网络3个层网络,基于空中交通管理规则与层网络间的逻辑连接关系,建立空中交通相依网络模型。在随机扰动和蓄意扰动节点两种不同失效模式下,采用最大连通度和结构熵两个指标,并给出了相应算法,分析相依网络的结构脆弱性;创建流量熵和交通流损失比指标,设计了相应算法,研究相依网络的功能脆弱性。研究结果表明,随机扰动对空中交通相依网络影响更大;网络的结构脆弱源与功能脆弱源是机场网络;网络的脆弱性与层网络间的连接方式和层网络的交通量不匹配有关。     

基于航空货运网络结构的城市层级分析

航空货运网络是影响城市层级结构的重要因素之一,对其进行量化分析具有十分重要的理论和现实意义。根据2002—2008年中国航空货运数据库构建的中国航空货运网络,运用复杂网络分析的测度方法,以城市航空货运量比例为依据,将中国航空货运网络分成初始层级网络、中级层级网络和核心层级网络3个层次。基于航空货运网络视角,将中国通航城市分成核心、中级和边缘城市3类层级。通过对平均路径长度、聚类系数、度分布、密度等网络特征的分析,证明了3个层级城市所在的网络都具有小世界和无标度特性,研究表明中国城市层级结构具有金字塔特性,分布严重不均匀,值得关注。     

航路网络生成及优化

空中交通流运行的安全性和成本取决于航路网络结构。基于节点度实现航路网络枢纽节点和干线节点分层,利用全局耦合生成主干网络,运用距离连接概率实现干线节点社区化,采用连接概率生成社区网络;采用DBSCAN聚类算法,基于角度和距离实现航路网络优化;以中国大陆空域为例,实现了主干航路网络和局部干线航路网络的生成及优化,验证了方法的可行性。在与相关研究对比,基于节点度的枢纽节点选取更加客观合理,所构建的分层航路网络结构符合机场点的分布特性,采用DBSCAN聚类算法优化效率明显提高。     

Heuristics of node selection criteria to assess robustness of world airport network

The world airport network (WAN) is one of the networked infrastructures that shape today's economic and social activity,so its resilience against incidents affecting the WAN is an important problem.In this paper,the robustness of air route networks is extended by defining and testing several heuristics to define selection criteria to detect the critical nodes of the WAN.In addition to heuristics based on genetic algorithms and simulated annealing,custom heuristics based on node damage and node betweenness are defined.The most effective heuristic is a multiattack heuristic combining both custom heuristics.Results obtained are of importance not only for advance in the understanding of the structure of complex networks,but also for critical node detection.     

经济视角下的航空货运网络结构分析

随着经济的快速发展和信息流通的加快，航空货运在经济发展中的作用日益凸显。航空货运的发展依赖于货运网络的完善，体现出构建中国航空货运网络的重要性。以中国城市经济发展形态为切入点，以中国各城市间航段货邮运输量为样本数据，绘制出2004--2009年中国航空货运网络结构图，建立航空货运网络核心一边缘结构模型．并对其平均路径长度、网络集聚系数、度分布、边权分布和点权分布进行分析。结果表明：中国航空货运网络具有聚集效应，对经济发展具有一定的推动作用，并在此基础上呈现中国航空货运网络的进一步完善发展方向．     

无线传感器网络的低功耗研究

在野外等一些环境下的无线数据采集系统中,由于地理环境恶劣、节点数量多等原因很难更换电源电池,因此有效地降低系统各层的功耗、提高系统的生命周期尤为重要.文中在论述传感器节点结构的基础上,分析如何对传感器节点的动态电压调度、MCU能量消耗控制、动态功率管理、收发模块节能等硬件电路以及对MAC层、网络层的软件协议降低系统耗能.     

四横四纵高铁网络对航空的分流模型及其应用

随着四横四纵高铁网络的逐年开通运行,国内数以百计的城市对航线客流量都会受到高铁开通的分流影响。建立高铁网络对航空旅客的分流模型,使其能够定量地分析高铁网络对航空客运市场的整体分流影响或单一高铁线路开通时的区域分流影响,有助于准确地预测国内航空运输市场的发展与变化。分流模型采用了计量经济学方法,以旅行时间差和票价浮动作为基本变量,收集国内外航空运输数据和高铁运营数据进行统计分析,得出四横四纵高铁网络对整体航空市场和京沪航线上的分流效应。高铁网络对航空旅客分流影响研究将对国内航空运输市场预测和航线优化产生重要的作用。     

Green UAV communications for 6G: A survey

Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) have received a wide range of attention for military and commercial applications. Enhanced with communication capability, UAVs are considered to play important roles in the Sixth Generation (6G) networks due to their low cost and flexible deployment. 6G is supposed to be an all-coverage network to provide ubiquitous connections for space, air, ground and underwater. UAVs are able to provide air-borne wireless coverage flexibly, serving as aerial base stations for ground users, as relays to connect isolated nodes, or as mobile users in cellular networks. However, the onboard energy of small UAVs is extremely limited. Thus, UAVs can be only deployed to establish wireless links temporarily. Prolonging the lifetime and developing green UAV communication with low power consumption becomes a critical challenge. In this article, a comprehensive survey on green UAV communications for 6G is carried out. Specifically, the typical UAVs and their energy consumption models are introduced. Then, the typical trends of green UAV communications are provided. In addition, the typical applications of UAVs and their green designs are discussed. Finally, several promising techniques and open research issues are also pointed out.     

航空发动机PID神经网络解耦控制

对航空发动机的双变量解耦控制方法进行了研究,提出了一种基于遗传算法的PID神经网络解耦控制算法。该算法将遗传算法用于多层前向神经网络的连接权系数的学习,克服了BP算法易陷入局部权值的缺点,并具有PID神经网络控制器结构简单规范、动态和静态性能良好等优点。     

空中交通网络模体识别及子图结构韧性评估

研究空中交通网络的结构特征是理解网络性质的重要手段。从局部角度出发,以构成空中交通网络的子图结构为研究对象,对其模体特性进行识别。通过对子图浓度在外界扰动下的变化情况进行分析,提出子图结构韧性概念以表征网络拓扑结构的动态演化规律。以华东地区空中交通网络为例,对低阶子图结构进行了模体特性识别,并对不同扰动下子图结构韧性的变化情况进行评估。实证结果表明,子图结构的模体特性符合空中交通网络的实际连通度需求;在网络受扰动及恢复过程中,子图相对浓度较为稳定,子图结构韧性和网络宏观结构变化之间较为一致。对于揭示节点间连接的偏好及航路结构合理性,网络受扰动及恢复过程背后的底层机制,网络整体与局部结构之间的关系等有着一定的研究意义。     

Vulnerability analysis of the Chinese coupled aviation and high-speed railway network

The integrated aviation and High-Speed Railway (HSR) transportation system plays a vital role for today’s inter-city transportation services. However, an increasing number of unexpected disruptions (such as operation failures, natural disasters, or intentional attacks) pose a considerable threat to the normal operation of the system, especially on ground transfer, leading to the extensive research on its vulnerability. Previous approaches mainly focus on interruptions within a single transportation mode, neglecting the role of ground transfer which serves as a coupled connection between aviation and High-Speed Railway. This paper proposes a network-based framework for evaluating the vulnerability of the Chinese Coupled Aviation and High-Speed Railway (CAHSR) network from the viewpoint of ground transfer interruption. Taking the end-to-end travel time and passenger flow information into consideration as an evaluation measure and analyzing from the perspective of urban agglomerations, an adaptive method is developed to identify the critical cities and further investigate their failure impacts on the geographic distribution of vulnerability. In addition, the proposed model explores variations of vulnerability under different failure time intervals. Based on the empirical study, some major conclusions are highlighted as follows: (A) Only a few cities show significant impacts on the network’s vulnerability when ground transfer interruptions occurred. (B) The distribution of vulnerability is not proportional to the distance between failure city and influenced city. (C) The vulnerability is more serious in the morning and evening when the ground transfer is disconnected. Our findings may provide new insights for maintenance and optimization of the CAHSR network and other real-world transportation networks.     

中欧枢纽机场航班协同放行需求与对策研究

随着中欧之间航空运输量的不断增加,中欧几个主要枢纽机场之间互飞的航班量增长迅速,从欧洲空中交通流量管理系统发展的经验来看,协调枢纽机场航班放行时间可以显著地减少空域拥挤,减少航班延误,提高航班的正常性和可预测性.尝试从分析中国北京首都机场等几大枢纽机场中欧之间航班飞行流量、起降时刻出发,从减少中国枢纽机场拥挤的角度分析中欧协同放行的必要性,从航班和机场信息共享、协同放行机制等角度分析其可行性,以期望为进一步加强中欧航空合作打下基础.由于时间和数据限制,研究无法从欧洲空管角度做出类似的分析.     

航空发动机滑油通风系统性能计算仿真

采用自主研发的航空发动机滑油通风系统性能分析软件,对某型发动机通风流路进行了数值仿真。数值仿真以流动换热的网络算法为基础,经过结构分析,构建了通风流路仿真元件与节点组成的网络仿真模型。在给定实验条件下,数值仿真了稳态情况下通风流路腔室节点的压力,各密封装置泄漏量的分配。最终的仿真结果与实验参考值的误差在l％以内,验证了数值仿真方案的精度。     

Safety,environment, ATM: Three key issues!

Demand for air travel increases rapidly - world-wide by about 5% annually. Between 2000 and 2020 more than 14,000 large new airliners will have been delivered to create a world fleet of 20,000 airliners after old types are withdrawn. About 40% of world-wide air travel has a European arrival or departure point. What are consequences of these predictions? This article introduces the section on Air Transport, where these problems will be covered in more depth.     

超视距协同空战协同网络结构模型静态特性研究

利用复杂网络理论,将超视距协同空战实体及其之间的关系抽象为协同网络的节点和边,分别从编队无协同、仅火力协同、仅传感器协同（树型份布式指挥结构）、传感器＋指控协同（树型份布式指挥结构）、传感器＋指控＋火力协同（树型／分布式指挥结构）、预警机指挥引导下的传感器＋指控＋火力协同（树型／分布式指挥结构）进行网络化协同结构模型构建。在所构建模型基础上,从平均路径长度、聚集系数、平均节点度和度分布以及网络可达性4个方面进行静态特性分析。     

基于惯性导航/无线传感器网络组合的采煤机定位方法研究

采煤机是井下综采工作面的重要设备,采煤机精确定位技术是煤矿生产装备自动化的关键技术之一。为了实现高精度定位满足井下综采自动化作业需求,提出了基于惯性导航/无线传感器网络组合的采煤机定位方法。采用锚节点安置于液压支架上,移动节点与惯导固定安装于采煤机上的配置方案,利用位置已知的锚节点测距信息估计和修正惯导误差,同时实施对安置于推进过程中的液压支架上锚节点(未知节点)位置信息的实时校准,从而达到采煤机高精度定位、无线传感器网络节点动态自动调节的目的。通过试验对所提方法的有效性进行了验证,结果表明,所釆用方法对釆煤机轨迹具有良好跟踪性能,水平定位误差不超过1.57 cm/h。     

企业网络：类型比较及发展研究

分析了作为中间组织类型的企业网络所具有的组织结构和组织特征，并对其进行了三个层次的划分：集群层次、集团层次和联盟层次，比较分析了处于各个不同层次上的企业网络之间的差异性。认为，技术平台和合作平台将成为企业网络今后发展和进化的关键，并探讨了其相应的两个方面：虚拟创新和信任。     

压气机试验件空气系统仿真模拟与敏感性分析

将空气系统简化为由节点和元件组成的一维拓扑网络,建立各部分的流动控制方程组,编制了仿真程序,利用循环中点求积牛顿法对方程组进行求解。将其应用于某压气机试验件空气系统计算,并对试验件空气系统的参数进行敏感性分析,探讨影响空气系统功能的主要因素。结果表明:利用参数微分法求解同伦方程,可增大牛顿法求解的收敛速度与收敛域;在该压气机试验件中,利用卸荷腔结构和封严能力较强的篦齿封严环可以将流路有效分隔开,有利于分别实现控制目标。      

动态神经网络在液体火箭发动机故障检测与分离中的应用

应用动态神经网络在线辨识方法，提出了一种液体火箭发动机故障实时检测与分离基本系统。检测逻辑通过度量包含发动机故障信息的辨识残差信号实现火箭发动机故障检测，故障分离通过分析辨识误差相关函数的不同空间特征来实现。仿真研究表明动态神经网络可成功地应用于泵压式液体火箭发动机故障检测与分离。     

基于 FAMA-NCS的高速分组传输网络性能

FAMA-NCS协议是无线自组网络中数据链路层的关键组成部分。在对FAMA—NCS协议的关键技术分析和信道访问机制模拟变量的基础上,根据网络中节点的重要信息排序,通过对其退避算法进行报文长度的调整,实现了对吞吐量的提升并减小了数据分组的传播时延。