递阶偏最小二乘回归在飞机研制费用预测中的应用

分析了飞机研制费用样本数据少、费用驱动因子众多的特点,考虑到递阶偏最小二乘回归(Hi-PLS)方法在变量规模巨大情形下进行回归建模的优势,应用递阶偏最小二乘回归方法对飞机研制费用进行预测。以战斗机机体研制费用预测为例进行研究,首先对战斗机机体研制费用驱动因子进行分组,然后应用递阶偏最小二乘回归方法对分组后的费用驱动因子进行回归建立机体研制费用预测模型。实例表明,在飞机研制费用预测方面,采用递阶偏最小二乘回归方法预测更能体现研制费用与飞机性能参数之间的关系。     

基于偏最小二乘回归法的飞机总工时预测模型研究

从影响军用飞机生产制造工时的众多因素中提取出24个飞机总工时影响因素,采用统计学方法结合理论分析对此24个因素进行科学筛选,筛选出飞机最大起飞重量、最大速度、爬升率、最大过载、钛铝合金比例、复合材料与铝合金比例这6个关键影响因素。考虑偏最小二乘回归(PLS)法在处理小样本多元数据方面的优势,采用PLS法对飞机总工时进行预测,预测结果表明PLS预测模型平均检验误差约为10%。该模型在实际使用过程中,只需获得飞机性能指标和材料构成等少数设计参数即可在飞机产品生产制造前对飞机生产制造总工时进行宏观预测,具有参数少、物理意义明晰、操作简单、便于使用、准确率高等特点,可为缺乏详细设计信息和生产信息的飞机研制早期方案优选、设计优化或对其进行费用分析和成本控制、固定资产投资、安排生产计划等工作提供相对准确的飞机产品工时。     

基于支持向量机回归的民机航材消耗预测研究

航材作为装备保障的关键部件,其精确化保障在降低库存管理成本、优化资金分配、提高飞行安全等方面有重要作用。为保障飞机正常起飞,增加航空公司运营收入,降低航材保障费用,针对飞机航材消耗样本小、变化大难以预测的问题,提出一种基于支持向量机回归的航材消耗预测模型。以某国产民用飞机实际消耗数据为例,对支持向量机回归模型的预测精度进行验证。结果表明：该支持向量机回归模型对小样本数据有很好的适应性,相比指数平滑法具有更高的预测精度。     

军用飞机维修成本构成研究

针对军用飞机维修成本内容不断发展,原有费用构成亟需更新的问题,通过分析当前装备维修概念、内容及分类,比较《GJBZ20517-1998武器装备寿命周期费用估算》定义的飞机维修成本,结合当前军用飞机维修保障体制、工作内容及实际费用情况,对军用飞机维修成本构成进行了分析和补充,建立了现代军用飞机维修成本分解结构,界定了新增维修费用单元,对准确测算分析和有效控制军用飞机维修成本、提升装备经费使用效益,具有重要作用。     

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PLS的大型客机价格预测研究

大型客机的定价是否合理直接关系到其市场占有量和能否取得商业成功.以波音和空客干线飞机的相关数据和价格为样本,基于偏最小二乘回归分析法(Partial Least Squares,PLS)建立了大型客机的价格预测模型.利用该价格预测模型,结合等工程价值比修正,对国产大型客机C919的价格进行了预测,并对上市时间和产量对价格的影响分别进行了计算分析,给出了价格随时间和产量的变化趋势.对C919的上市时间、产量和定价等决策问题具有一定的指导意义和参考价值.     

飞机结构部件疲劳寿命预测技术研究

为解决飞机结构部件疲劳寿命有效预测的难题,以实现视情维修,提升飞机的安全性与可靠性,本文以某型军用飞机某一关键结构部件———水平尾翼为具体研究对象,对其进行疲劳寿命预测技术研究。采用飞机结构疲劳寿命专用试验平台,对飞机水平尾翼进行长期疲劳寿命试验,得到疲劳寿命真实试验数据,运用模糊相关理论及强化函数,建立混合疲劳寿命预测模型,应用此模型对飞机水平尾翼疲劳寿命进行预测研究。试验结果表明,所设计的模型预测准确性较传统M iner模型有了很大提高,具有很好的工程实用价值。     

基于IPSO-Elman神经网络的飞机客舱能耗预测

为了提高飞机客舱使用地面空调制冷时客舱能耗的预测精度，提出了一种改进的粒子群优化（IPSO）Elman神经网络的飞机客舱能耗预测模型。依据对算法中惯性权重与学习因子的收敛域分析，得出了二者合理的取值范围，将粒子到全局最优位置间距离与参数的取值范围相结合，构造了惯性权重与学习因子的动态调节函数，对其进行非线性的动态调节，并引入了变异因子，提出了一种跳出局部最优的策略，防止粒子群优化（PSO）陷入局部最优。将IPSO-Elman应用于Boeing738飞机客舱能耗预测中，与PSO-Elman、Elman算法进行性能比较，仿真结果表明基于IPSO-Elman的客舱能耗预测模型在预测精度和收敛速度方面均有一定的提升。该研究结果为飞机客舱能耗预测模型的建立提供了理论依据，对飞机地面空调的节能与机场电能合理调配提供了支持。     

军用飞机改装的潜力与风险

在世界金融危机的冲击下，各国国防预算纷纷削减，在研的新飞机项目越来越少，即使已投产的新飞机，其订货量也远远低于10－15年前的水平。如今，军用飞机的研制与采购费达数十亿美元。新型战斗机的采购周期约为10年，新型运输机和海上巡逻机的采购周期约为15年。在这种情况下，各国采购新型军用飞机时，往往十分谨慎，新飞机的全寿命费用（并非出厂单价）已成为影响采购决策的重要因素。然而，新飞机服役之前，老飞机必须继续使用，要保持老飞机的安全性、可靠性，就要继续投人大量的经费。人们既希望改进老飞机的作战性能或任务灵活性，还…     

军用飞机维修面临的挑战与发展前景

讨论了以美国为代表的军用飞机维修面临的困难与挑战,分析了军用飞机维修的发展前景。采用两级维修和信息技术,飞机隐身涂层材料与工艺的改进和机载状态监控系统的应用,显著地减少飞机维修时间与费用。     

航空产品用户满意度回归模型研究

为克服航空产品用户满意度测评过程中自变量之间的多重相关性问题,利用偏最小二乘回归方法(PLS),建立航空产品用户满意度回归模型.通过主成分提取和还原计算的迭代,准确确定影响航空产品用户满意度的各要素对其用户满意度的贡献,完成用户满意度的回归预测,并以某型飞机用户满意度计算为例,验证了该模型的有效性和实用性.     

大型民机的非相似余度飞控计算机研究

 对中国自主研制的大型民机的余度飞行控制系统进行基础技术研究,设计了一套适合民机电传(FBW)系统的余度飞控计算机(FCC)新方案。提出了民机余度飞控计算机的2个设计准则：满足系统的可靠性指标和满足FO/FO/FO容错等级。然后根据这2个基本准则,给出了民机余度飞控计算机设计的7个建议,从而确定了民机余度飞行控制系统的余度数和余度结构：新型民机的余度飞行控制系统可采用非相似四余度,每个余度通道由两个支路构成比较监控结构,每个支路运行2套软件,保证软硬件系统的可靠性均衡。还确定了民机余度飞行控制系统的工作方式,使用Petri网分析了新方案的可靠性,并与B777和A320的余度飞控计算机进行了比较。     

数据融合技术的军事应用

随着战术和战略问题的复杂性化，数据融合技术已经广泛地应用于军事。本文主要介绍了传感器信息获取，以及军用数据融合-决策支持的体系结构。     

超轻型电动飞机电动力系统的参数匹配

结合某型超轻型电动飞机的设计参数,阐述了电动力系统的布局、系统参数匹配的原则和步骤.提出了电动力系统参数匹配和性能验证的方法.从动力性、经济性、系统质量的角度验证了该系统的可行性.参考飞机的最大平飞速度为175.5km/h,大于设计要求的最大平飞速度170km/h,满足动力性能要求.电动力系统的运行费用为6.8元/h,是相近功率活塞发动机运行费用的1/8.与3种电动飞机相比,参考机型的功质比仍比较高,达0.0842kW/kg,为可接受值.      

基于核心零部件聚类的飞机现场可更换单元划分

为研究军用飞机测试性设计过程中现场可更换单元（LRU）划分工作，以功能独立性和结构独立性为基本原则，以降低飞机维修保障成本和时间为主要目标，设计了一种军用飞机LRU划分方案。方案在首先实现了飞机从整机到零部件的功能结构分层划分基础上，从设备零部件层级出发，以综合重要度作为各零部件的定量化指标，运用帕累托（Pareto）原则筛选出核心零部件。然后基于核心零部件开发了一种LRU划分聚类算法，该算法以军用飞机设计研制阶段、使用保障阶段、退役处置阶段全寿命周期内成本和时间为优化目标构造综合评判因子，实现了非核心零部件与LRU模块之间的聚类组合，得到最优的LRU划分结果。最后以某型军用飞机上蒸发循环制冷装置为例，运用本文设计的方案实现了该装置LRU的划分，并将划分结果与该装置的实际LRU清单进行对比，通过维修保障成本和时间综合评判因子对两种划分结果的优劣性进行分析，得出本文设计方案得到的LRU划分结果对飞机维修保障成本和时间的优化效果较为均衡的结论。     

军用飞机雷达吸波结构复合材料研究进展

对军用飞机雷达吸波结构复合材料研究所涉及的技术问题和难点进行论述，对其结构组成和国外应用研究情况进行介绍。     

21世纪初军用飞行器战术技术要求的新内容——隐身能力

本文从战争的启示、系统工程分析的结论及反隐身技术的威胁等三方面,论证了“隐身能力”对未来军用飞行器的重要性。文中着重分析了21世纪初军用飞行器战术技术要求的新内容——“隐身能力”所包括的三个内容:（1）飞行器的散射特性及辐射特性;（2）飞行器的电子干扰能力;（3）飞行器所用的战术隐身技术。     

基于灰色模型的军机两级维修人力效益预测

维修人力费用估算是军用飞机寿命周期费用估算的重要组成部分。将三级维修体制简化为两级维修，可节省维修人力，并提高战备完好性。引入灰色系统Verhulst模型理论，建立了转换维修体制后的人力节省预测模型，以美空军实际节省的人力数据为例进行预测，结果表明，模型的可信性较高。     

飞机概念设计阶段的控制权限评估

所有的飞机都必须满足可控性要求。军用飞机还有额外的机动性要求，飞机满足这些要求的能力受到其控制权限的限制。因此，在概念设计阶段的早期对候选方案的控制权限进行评估是必须的。本文给出一组简单的方法，使得设计者在对概念进行深化研究和开展详细的控制系统设计之前能够对其控制权限进行近似的评估。     

未来新机对试飞技术的影响及对策

在综合和分析２０２０年前国外军，民机发展趋势及其所采用新技术的基础上，分析与研究了具有高新技术的新机对试飞机发展的六方面影响。最后针当前我国试飞技术存在的主要问题，从试验研究机，试飞技术基础研究，地面支持设备的技术改造与建设及试飞组织管理等方面，论述我国２０２０年前试飞技术的发展对策，以供制定航空科技政策和规划时参考。