航空兵部队飞行安全评估系统研究与实践

根据航空兵部队飞行安全的特点,基于“人、机、环境“系统工程理论,并结合航空兵部队的实际,开发了一套航空兵部队飞行安全评估系统.该系统具有客观评估安全形势、发现薄弱环节和引导航空兵部队安全行为的功能.最后,给出了对航空兵部队进行飞行安全评估的应用实例.     

多因素影响下舰载机备件需求的组合预测

舰载机列装时间较短,备件的样本数据较小,而且保障中受起落次数、飞行强度、海洋恶劣环境等因素影响较大。针对舰载机这一系列保障特点,选用了对多因素影响的小样本有较好预测效果的 BP神经网络、GM(1,N)预测模型和 SVM回归预测模型 3种预测方法,建立基于 IOWA算子的组合预测模型,以误差平方和为准则对数据进行分析,并利用 Matlab工具箱进行优化计算,从而得出最优组合预测结果。实例分析结果验证了该组合预测模型 的科学性和优越性。     

感受我军飞行员的航空医学训练

飞行员航空医学训练又称航空生理心理训练,是事关飞行队伍建设,航空兵飞行安全和作战效能的关键环节,是保持和提升航空兵部队作战力十分重要而有效的途径,世界各空军强国都高度重视航空医学的训练。飞行员航空医学训练主要是通过航空医学理论教育,以及利用载人离心机、低压舱、空间定向障碍模拟器等大型装备,对飞行员进行抗高载荷、抗高空缺氧、抗飞行错觉等训练。使飞行员了解和体验高载荷、高空缺氧及飞行错觉等飞行中环境因素对人体的影响,掌握对抗这些影响飞行安全因素的方法和技能,并对飞行员能力进行评估。从飞行员个体成长和航空兵部队战斗力建设全过程看,航空医学训练是飞行员职业能力评估和训练的基本内容,     

基于滑动时窗策略自适应优化支持向量机的航空发动机性能参数在线预测

针对传统航空发动机性能参数时间序列预测方法存在的不足,提出了基于滑动时窗策略自适应优化支持向量机(Support Vector Machine,SVM)在线预测模型。该方法解决了训练样本动态适应性差的特点和老旧数据信息影响预测模型精度的问题。在该方法中,滑动时窗策略实时更新时窗数据训练样本,最终误差预报准则(Final Prediction Error,FPE)自适应地确定嵌入维数,遗传算法(Genetic Algorithm,GA)则实时自适应优化SVM建模参数。应用航空发动机排气温度偏差值(Delta Exhaust Gas Temperature,DEGT)数据进行实例验证,结果表明基于滑动时窗策略的自适应GA优化的SVM (GASVM)在线预测模型比传统的GASVM预测模型预测精度有显著提高。进一步分析了预测模型不同时窗宽度对短期预测精度的影响,展示了1步～10步预测的效果,结果表明在线预测模型在不同时窗宽度下短中期(5步以内)预测效果良好且稳定。文中提出的在线预测模型可用于航空发动机性能参数的预测,实现对航空发动机未来性能变化的预警。     

面向任务携行航材消耗影响因素研究

航材携行保障是航空兵战斗力生成和保持的重要组成部分。随着联合演习、舰载护航等飞行任务的增多,任务环境复杂多变,航材携行品种和数量也发生了很大变化,对携行保障水平提出了更高要求,对任务中航材需求进行准确预测是做好携行保障的主要内容之一。本文分析了任务中影响航材消耗的各类因素以及部分因素间相互作用和因果关系,总结出航材自身、任务、环境、人员、经济等六方面影响因素,并科学系统地选取了可用于携行航材多维变量消耗预测模型研究的特征量。     

支持向量机的B737飞机水平尾翼裂纹故障预测

为保障飞机的飞行安全,做到预防性维修,提升飞机的飞行安全及任务出勤率,需要对飞机结构出现的疲劳裂纹进行及时检测并修理。基于支持向量机理论,建立了支持向量机回归预测模型,并应用该模型对B737飞机水平尾翼健康信息的特征值(小波包分解系数提取的能量)进行了故障预测研究。为建立最佳支持向量机模型,选用了支持向量机四种常用的核函数分别对特征值进行了预测。同时还对支持向量机预测模型与神经网络预测模型(BP神经网络预测模型)的预测结果进行了比较与分析,研究表明,应用支持向量机所设计的预测模型准确率比较高,可以较好地对飞机水平尾翼的裂纹故障进行预测。     

基于GM(1,1)残差修正模型的飞行训练量预测

做好阶段性的飞行训练量预测工作,对制定合理的飞行计划,安排合适的训练量,防止出现人机配比失衡,训练效率下降,保证足够的训练安排裕度,安全高效的飞行训练等具有十分重要的意义。为了对飞行训练量进行准确预测,针对某飞行学院的飞行训练统计数据,提出一种基于GM(1,1)灰色预测的残差修正模型,通过运用传统模型和改进后的模型分别对该飞行学院的训练量进行预测,得到对应的预测精度。最后的结果表明,改进后的预测模型能够弥补传统灰色预测模型的不足,可以达到较高的预测精度,能够有效地对该飞行学院的飞行训练量进行预测。     

基于LSTM的飞行器纵向可用过载预测方法研究

针对执行较长飞行任务的飞行器在飞行任务期间难以实时准确预测机动能力的问题，开展了基于长短期记忆(LSTM)的飞行器纵向可用过载预测方法研究。首先，对飞行器纵向过载相关参量进行了分析。然后，以纵向可用过载为性能指标，建立了基于LSTM网络的BP神经网络预测模型。预测模型的输入是一段飞行时间内可测量的飞行状态数据序列，输出是未来时刻的纵向可用过载。最后，基于某型飞行器建立数字仿真模型并开展了仿真验证及结果分析。研究结果表明，所提出的预测模型准确有效，可以帮助实现飞行器飞行性能的实时评估和预测。     

典型繁忙机场需求预测

在我国航空运输需求快速增长、运行压力不断增大的背景下,通过适宜的预测模型对于繁忙机场起降架次预测的研究及对于繁忙机场合理规划具有重要意义。建立了指数平滑预测法、灰色系统预测法、计量经济预测法3种典型且适合机场需求预测的单一预测模型,以及利用加权平均法对3种模型赋予权重后建立组合模型,选取首都机场和浦东机场2005—2019年的起降架次进行仿真验证。结果表明：采用组合预测方法可以更好地克服单一模型的缺陷,最大程度避免各种因素造成的极端数据的影响,可以有效降低误差,提高预测准确性。     

基于TRL和SVM的航天型号研制成本预测研究

在分析航天型号研制小样本、技术复杂程度高、难以达到成熟程度造成超支现象严重特征的基础上,提出了基于技术成熟度(TRL)与支持向量机(SVM)的航天型号研制成本预测模型。采用该预测模型,一方面较好地解决了航天型号小样本问题;另一方面将技术成熟度参数引入成本预测模型,考虑技术状态对成本的影响。通过对某型号发动机研制成本进行预测,并与未引入技术成熟度的预测模型结果进行对比,说明引入技术成熟度能使得航天型号研制成本预测精度更高,为实现航天型号研制成本管理和控制提供决策支持。     

基于支持向量机的航空发动机性能衰退指标预测

针对航空发动机性能衰退状态的趋势预测问题,基于非线性支持向量机回归建立了发动机性能衰退指标的预测模型,给出了反映其性能衰退的综合指标。利用该模型对发动机的性能衰退指标进行了预测分析,并与神经网络模型预测结果进行了比较。结果表明:支持向量机回归预测模型能更准确地对发动机的未来状况进行预测。     

基于支持向量机的飞机空中结冰严重程度识别

为了保证飞机的飞行安全,必须对飞机空中结冰的严重程度作出较准确的判断。针对飞机空中结冰状况的复杂性,提出将支持向量机与二分法相结合的飞机空中结冰严重程度识别的算法模型。仿真结果表明,虽然该训练样本较少且为多参量分类识别,但是由于建立了多支持向量机且采用二分法的概率抉择能找到最佳的建立支持向量机的分类方式,所以找到了最佳的分类方式,提高了分类准确率,而且可以较准确地识别飞机空中结冰的严重程度。可见该方法可以在训练样本较少的情况下对飞机空中结冰严重程度作出较好的识别效果。     

基于本征正交分解的流场快速预测方法研究

对于飞行器气动设计,通过实验或CFD计算获得所有设计状态处流场信息成本高、耗时长,难以满足工程应用要求。利用基于本征正交分解(POD)降阶模型结合相应的插值方法,只需要通过实验或CFD计算获取有限个数的采样流场,可以快速预测出具有满足精度要求的设计状态处流场信息。首先,证明对POD基系数插值获取预测流场与对采样流场直接插值获取预测流场的等价性,并分析采样流场分布的要求。然后,以三段翼型流场作为研究对象,POD降阶模型分别与三次样条插值和径向基插值结合,实现设计状态处流场信息快速预测。最后,通过将流场预测结果与相同条件下的流场CFD计算结果对比,表明了POD降阶模型结合两种插值方法的各自特性。     

A review on carrier aircraft dispatch path planning and control on deck

As an important part in sortie/recovery process, the dispatch of carrier aircraft not only affects the sortie/recovery efficiency and safety, but also has severe influence on the carrier’s combat efficiency and the comprehensive support capability. Path planning is the key to improve the efficiency and safety during the dispatch process. The main purpose of this paper is to propose a comprehensive investigation of techniques and research progress for the carrier aircraft’s dispatch path planning on the deck. Three different dispatch modes of carrier aircraft and the corresponding modeling technologies are investigated, and the aircraft’s dispatch path planning techniques and algorithms have been classified into different classes. Moreover, their assumptions and drawbacks have been discussed for single aircraft and multiple aircraft. To make the research work more comprehensive, the corresponding tracking control methodologies are also discussed. Finally, due to the similarity of path planning problem between the carrier aircraft’s dispatch and those in other fields, this paper provides an exploratory prospect of the knowledge or method learned from other fields.     

民用飞机飞行操纵系统对CCAR25.671(d)条款符合性的适航验证方法分析

CCAR25.671(d)规定飞机的设计必须使其在所有发动机都失效时仍可操纵.针对中国民用航空总局颁发的运输类飞机适航标准(CCAR25部)的上述要求,某民用飞机对其飞行操纵系统提出了采用试飞(MOC6)和工程模拟器(MOC8)试验验证的方法.首先阐述了美国FAA航空规章制定咨询委员会(ARAC)对CCAR25.671...     

一种基于 KFCM的 SVM遥感图像机场目标分类算法

在遥感图像机场目标分类方面,支持向量机(SVM)有着广泛的应用,但由于样本不平衡问题以及不确定性数据的存在,传统SVM算法的分类精度与效果还无法令人满意。为提高传统SVM分类器的性能,文章将建立在模糊理论基础上的模糊核C-均值聚类算法(KFCM)用于处理遥感数据的不确定性问题,并通过聚类分析后的目标子图,剔除非目标样本的同时保留了目标样本,较好地解决了样本不平衡问题。将基于KFCM的SVM分类算法用于遥感图像机场目标的分类,实验结果和性能分析表明该算法分类性能优于传统SVM算法。     

飞机用开关磁阻起动/发电系统负载影响研究

组合起动/发电(IS/G)系统是多/全电飞机(M/A EA)的关键子系统,而开关磁阻电机(SRM)被认为是实现飞机IS/G系统的首选机型。研究了负载对开关磁阻起动/发电(SR S/G)系统电能质量及稳定性的影响。针对多电飞机电气系统的特点,所涉及的负载被划分为三类:传统负载、特殊负载和恒功率负载,给出了突加、突卸负载时SRM的输出电压和相电流曲线。同时,对恒功率负载下系统的稳定性进行了理论分析和仿真验证。     

民用飞机试飞规划与管理技术研究

梳理了通用的民机试飞需求类型,讨论了民机试飞任务分工和试飞计划制订原则,分析了民机试飞科目特点和逻辑关系,研究并提出了一种民机试飞任务优化方法,系统地阐述了试飞规划与管理体系,实现了民机试飞的闭环控制,解决了国内试飞规划中未能系统研究的问题,并创建了一套具有国际先进水平的民机试飞规划与管理系统(Flight Test Control System,简称"FTCS")。FTCS已在实际型号试飞工作中得到了验证和应用,起到了减少试飞架次和提高试飞效率的作用,具有实际的工程应用意义。     

基于GRNN算法的飞机用电设备非侵入式负荷监测方法

随着飞机的多电化和全电化,机上电气检测及其负荷管理至关重要,然而飞机上为诊断所设置的传感器数量要求越少越好,非侵入式负荷监测（NILM）方法无需分散进入负荷内部,仅检测汇流条级别电力参数可完成负荷识别。选择稳态电流谐波参数为负荷印记,采集某型飞机交流主汇流条上用电设备真实电流波形,提取1~19次谐波含量建立特征库,用广义回归神经网络（GRNN）算法辨识负荷类别,设置适当样本数和扩展速度以有效提高识别准确度。实验表明：GRNN算法较之BP神经网络算法和SVM算法识别准确度更高,计算速度更适于飞机电气系统负荷监测和管理。将非侵入式负荷监测方法引入飞机供电系统分析,将为飞机电气管理、故障诊断和预测等进一步研究提供有效参考。