基于集成学习模型的飞行学员认知负荷研究

在飞行过程中,飞行员需要在短时间内接收大量信息,并做出正确的判断与决策,而过高的认知负荷会影响其感知、判断、决策等认知过程,进而影响飞行安全。首先通过飞行模拟实验获取飞行学员在执行不同飞行任务时的生理数据;然后通过时域、频域分析等方法提取呼吸和心电信号的特征,并通过统计学方法筛选出能够反映认知负荷水平的指标;最后结合支持向量机、K 最邻近、人工神经网络等方法建立集成学习模型,对飞行学员的认知负荷进行评估,并与单一算法进行对比。结果表明：本文建立的集成学习模型具有较高的准确率,能够更好地反映飞行学员认知负荷水平。     

影响飞行决策的因素

飞行安全是民航安全的核心，是安全 工作的重中之重。它是由多方面因素决定的，其中，飞行决策是影响飞行安全的重要因素之一。统计资料表明，有许许多多的中外航空事故或事故征候的发生，都是因为飞行员的飞行决策失误导致的。本文拟从飞行决策过程和影响飞行决策的因素等方面进行探讨，目的在于认清飞行决策的实质，提高决策能力，保障飞行安全。 一、飞行决策过程 1. 构成飞行过程的基本因素 飞行过程是飞行员按照程序，操纵飞机，在特定的环境中，执行飞行任务的综合过程。 在这一过程中，每时每刻，飞行员、飞机和环境间的关系密不可…     

不同时长的睡眠剥夺对注意警觉功能的影响

针对不同时长睡眠剥夺对注意警觉功能的影响,采用事件相关电位(ERP)技术,选取27名志愿者进行了睡眠剥夺前后自身对照实验研究。分别在清醒状态下、24 h完全睡眠剥夺后、36 h完全睡眠剥夺后完成精神运动警觉性(PVT)任务,同时采集脑电数据。选用重复测量方差分析的方法比较睡眠剥夺前后P2、P3成分的波幅和潜伏期差异。研究表明,24 h睡眠剥夺和36 h睡眠剥夺造成了个体警觉功能的下降,个体完成PVT任务时的P2波幅显著下降(P<0.05),P3波幅显著下降(P<0.05),P3潜伏期显著延长(P<0.05)。24 h睡眠剥夺后P2、P3的波幅和潜伏期与36 h睡眠剥夺后无显著差异(P>0.05)。实验表明：完全睡眠剥夺会影响个体的注意警觉性,警觉注意力并非会随着剥夺时间的增加而线性下降,睡眠剥夺24 h后,个体的认知能力进入一个平台期,个体认知能力急速下降,大脑采用了代偿的活动模式以保证正常的认知活动。     

飞行事故人因分析及飞行员可靠性建模研究

<正>人因可靠性对飞行安全的影响非常显著,但是由于人的动态特性和认知规律的复杂性,到目前为止,在已有的飞行安全研究成果中,人因可靠性问题没有得到充分的重视和考虑。作为飞行单元的主体,飞行员能否正确执行自己     

从战术需求谈战斗机设计的人机综合

基于战斗机战术使用开展人机综合分析。从作战使用需求的角度出发,面向感知、认知和工作负荷的方面,阐述了飞行员与战斗机系统在人机综合时应重点开展的研究工作。利用OODA (探测-确认-决策-攻击)杀伤环的分解形成人机综合战术需求和人机综合权衡流程,并对战斗机设计的不同阶段人机综合应开展的工作和内容进行了描述。本研究对战斗机人机综合设计提供了设计依据与指导。     

全球面临飞行员短缺 培训变革势在必行

寻找合格飞行员成为全球性挑战自从美国飞行员退休年龄在2007年从60岁提高到65岁之后,第一轮大规模退休潮即将开始,预计数量在未来几年逐步上升。另一方面,新的联邦法规将使飞行员供给更加紧张。2013年8月将生效的新的联邦法规要求,所有新聘飞行员受聘之前必须与机长一样,拥有至少1500小时的飞行经历,在此之前,副驾驶只需要250小时的飞行经历。将在2014年初生效的要求增加飞行员日常休息时间的另一联邦安全法规,也将刺激对飞行员的需求。该法规规定:飞行员执行飞行任务前的最少休息期从8小时增加到10小时,包括能够连续睡眠8个小时。更加严重的是,一小批一小批的美国飞行员正稳定地流入海外航空公司,这些海外航空     

飞机智能座舱发展研究

针对未来飞行器面临的战场环境复杂性增加、飞行员操纵负荷增加、常规操纵方式无法适应危险环 境态势等问题，提出飞行器智能座舱设想，围绕基于态势感知的虚拟座舱系统、基于人工智能的飞行员辅助系 统、覆盖门到门的机组自动化系统等方向，通过虚拟现实技术、柔性显示技术、人工智能技术、信息处理技术 改进座舱设计，以增强飞行员态势感知能力、优化飞行员操纵方式、减轻飞行员决策负担、提高飞机的生存率、 实现降低飞行成本和危险环境下自主飞行。     

中途多地停留往返飞行中飞行人员的睡眠研究

国际长航线飞行人员在跨多时区飞行时,睡眠常常受到时差及由此导致的昼夜节律紊乱的严重影响。以往多是对单程的从国内飞往国外后睡眠障碍的研究,而长航线飞行一般是双程的往返飞行,飞行人员中途要在不同时区的地区停留,因此多地停留的睡眠障碍及返回本土后的睡眠恢复问题,因其关系到下一次飞行计划的安排,而变得更为重要与实际。美国曾进行一项试验,其目的在于研究跨多时区长航线往返飞行时飞行人员的实际睡眠特征。 被试者为4架波音747机组的机长、副驾驶和机械师,共12名飞行人员。飞行往返航线为:东京—安克雷     

直升机过渡飞行时的飞行特点的探讨

本文在飞行试验的基础上,根据自己的飞行体会和飞行经验,从旋翼的诱导速度分布入手,对直升机起飞时贴地增速和进行消速过程中出现的旋翼抖动及其他现象进行了分析.探讨了直升机在起降过渡阶段中的飞行特点.可供直升机飞行员在执行场外着陆及其他贴地飞行任务时参考。     

飞行特情处置的心理学分析

对飞行特情处置成败原因的探讨一向受到航空心理研究人员的重视,尽管观点多种多样,但人们比较一致的看法是,飞行特情的处置主要受飞行员的飞行技能、飞行经验的影响。然而,近年来的研究表明,在飞机自动化程度越来越高的现代航空运输中,飞行对飞行员技能和经验的依赖性已经大大降低。飞行员的工作不仅仅体现为怎样处理与飞机的关系,而且更多地表现为如何把握与飞行环境的关系。与此形成鲜明对比的是,飞行员的飞行品质对飞行特情处置的影响越来越突出。研究人员注意到,即使置身     

飞机载体的杆臂效应对GPS测速精度的影响

杆臂效应是由于测量体的安装位置与运动载体质心不重合而引起的。从理论上分析了杆臂效应产生的原理,推导得出杆臂效应引起的速度误差公式。通过仿真试验和飞行试验数据分析了飞机载体不同运动状态下,杆臂效应对GPS速度测量精度的影响。通过对杆臂误差补偿后,GPS测速精度得到很大提高。在惯导系统飞行试验中引入该方法,可以科学合理地给出系统试飞评定结果。     

串联TBCC可调喷管气膜冷却数值模拟

针对在宽飞行马赫数范围内工作的某串联TBCC可调喷管较高的进口总温易引起壁面材料烧蚀的问题,提出一种适用于飞行包线内不同飞行马赫数且对喷管热防护有明显作用的气膜冷却方案,并基于CFD的方法模拟了不同飞行马赫数的冷却效果.研究表明开设二元缝槽将比开设环形缝槽对附近流场状况产生更明显的影响.采用气膜冷却方案后,喷管壁面平均温度较未经气膜冷却时有超过1000K的明显下降.壁面二元缝槽下游中心线上的气膜冷却绝热效率在多数飞行马赫数下可达0.9以上.缝槽下游温度在展向上多呈对称分布,向下游发展时温度均匀性逐渐降低.      

航天器返回地球的气动特性综述

航天器返回地球的飞行过程中,气动特性是实现将宇宙飞行速度减到落地前速度、保证再入飞行得到有效控制以及再入防热安全可靠的关键因素。针对简单旋成体气动外形、半弹道式再入控制、烧蚀防热类返回航天器,综述了返回地球过程中变化的空气流域特性、航天器周围的气体绕流环境、空气与航天器作用产生的动力学与热效应等。系统地给出了该类航天器的再入气动特性参数与飞行性能的共性规律,包括:气动阻力与再入减速、气动升力与再入轨迹控制、配平攻角与飞行稳定性、气动加热与防热,以及再入过程中不同气动特性航天器、气象条件变化等对再入飞行性能的影响规律。为航天器开展返回飞行过程的跨流域气动性能工程研制提供设计参考。     

突风对着陆飞机下滑飞行的安全性影响

突风会引起飞机过载和飞行状态的改变,威胁飞机飞行安全。在飞机六自由度运动学方程的基础上,根据下滑飞行中驾驶员操纵行为的特点建立了飞机驾驶员的数学模型,并考虑突风的影响,建立了“驾驶员-飞机-突风”闭环飞机的数学仿真模型。通过引入飞机飞行安全性的量化评估理论以及表征方法,并根据飞机的飞行状态对飞机的安全性进行量化分析。选取某型飞机着陆下滑过程中进入突风风场的飞行状态进行仿真研究,结果表明风会改变飞机的气动角和空速,导致飞机的过载及飞行轨迹发生变化,尤其在飞机飞行高度较低时,风扰引起的大 但目前的研究主要集中在以阵风减缓设计为目的的 迎角姿态和飞机飞行轨迹变化将威胁飞机的飞行安全。     

吸气式高超声速飞行器多学科动力学建模

高超声速飞行器一体化设计中存在气动/热/推进/结构弹性相互耦合的问题,首先根据飞行器的机体/发动机一体化设计思想构造了二维高超声速飞行器模型,并基于激波/膨胀波原理和动量定理建立了气动力模型,采用Chavez和Schmidt建立的超燃冲压发动机推进系统模型;在飞行器结构方面,引入变截面和变质量分布的自由梁结构模型,并采用Eckert参考焓方法分析的气动加热过程中承力梁不同轴向位置温度随时间变化特征,在此基础上运用模态法计算了燃料消耗和气动加热条件下结构的固有频率和振型特征,获得结构弹性变形的模型;最后建立了考虑热气动弹性和推进系统作用的飞行动力学方程。研究结果表明:质量变化对结构弹性特性影响比较显著,而气动加热的影响主要表现在振动频率方面,且会随着加热过程的持续而逐渐增强;结构变形会改变飞行器静配平状态,特别是在机体质量较大的最初飞行阶段,气动加热会强化结构变形对配平特征的影响;线性化系统的动力学特征分析表明,质量减小和结构变形均会增加短周期模态和振荡模态的不稳定特性,而对高度特性的影响不大,气动加热效应会进一步增加飞行力学和气动弹性的耦合特征,并导致弹性模态的稳定性降低。     

基于自组网策略的多机编队与防撞任务研究

近年来多旋翼无人机编队飞行技术取得了巨大的突破,将无人机技术与自组网技术相结合将会促进无人机集群技术的发展。为了促进无人机编队飞行技术的发展,以5架六旋翼无人机为研究对象,重点研究了基于自组网策略的多旋翼无人机队形组成、队形保持、队形重构以及飞行过程中的避碰策略,设计了数据闭环的地面编队控制软件并进行试飞验证。测试结果表明,该数据闭环地面编队控制软件稳定可靠,实现了编队队形组成、保持、重构以及在队形变换过程中的机间避碰等功能,对多旋翼无人机编队飞行工程化实现具有一定的参考价值。     

一种新的飞行控制系统结构研究

从分析人类神经控制系统的特点出发,采用类比的方法,根据分层递阶的思想,提出一种我国下一代战斗机的飞行控制平台结构.该递阶结构分为三层,即决策层、组织协调层和执行层.并根据各个机载任务的地位和使用资源的不同将其分别归属到这三个不同的层次中.最后,根据目前的软/硬件水平,提出了一个与此递阶结构相适应的物理布局方案.     

一种基于鲸鱼优化算法的飞行动作识别规则提取方法

针对飞行动作识别规则提取,传统智能优化算法存在调节参数多、易陷入局部极值等问题,介绍了一种新型仿生智能算法:鲸鱼优化算法。利用该算法参数简单,快速收敛性和全局优化的优点对符号化的飞行参数规则属性进行组合寻优,计算出相应的飞行动作识别规则。经过测试函数及仿真实例表明,鲸鱼优化算法寻优精度高于传统智能优化算法PSO,提取的规则相比BPSO方法更简洁、有效。     

平衡空气模型的流动稳定性及转捩预测

研究高超声速平板边界层考虑真实气体效应的流动稳定性问题.采用7组元化学反应平衡模型,黏度和导热系数采用混合律,同时考虑组元浓度扩散引起的能量传递,在马赫数为10~20、壁面温度为500~3500K、飞行高度为20~30.5km等条件下,对平板边界层流动的稳定性进行了分析,给出了扰动演化相对增长的N值.计算结果表明:高马赫数飞行中不稳定扰动的第3模态将与第2模态合并,共同影响转捩;高温真实气体的流动稳定性特征,随着马赫数、壁面温度、飞行高度变化的基本趋势与完全气体的基本一致;与完全气体相比,真实气体的相对增长N值包络线较小,表明高温真实气体将抑制转捩发生.      

翼梢小翼后掠角对民机气动性能影响的研究

针对某民机起飞、巡航、着陆三种典型飞行状态,通过CFD方法研究翼梢小翼后掠角变化对该机不同状态下气动性能的影响。仿真结果表明,在起飞、巡航、降落三种不同状态下,随着翼稍小翼后掠角的增大,升阻比的变化都呈现先升高后下降的趋势;同时得出在以10°为步长的计算条件下,以升阻比为考核指标,对应各飞行状态的最佳后掠角分别为30°、50°、40°。该结论对今后变体翼梢小翼的研究有一定的参考价值。