连续下降运行中的飞行冲突预测与解脱算法

针对连续下降运行（Continuous descent operation,CDO）中的航空器冲突预测与解脱策略问题，构建了四维航迹（Four-dimensional trajectory,4DT）预测模型，实现飞行冲突的准确预测；以燃油消耗量、冲突时长为优化目标，以航空器在连续下降运行时的飞机速度、下降轨迹角（Descent path angle,DPA）为优化变量，基于多目标遗传算法NSGA-Ⅱ实现飞行冲突解脱。最后以某终端区内多机CDO飞行为例进行冲突预测和解脱，分析了优化目标权重系数对空域内平均耗油量和优化变量影响。结果表明，给出的解脱算法可以实现终端空域内的多机无冲突连续下降运行。与优化前相比，20架飞机的平均耗油节约了11 kg/架，空域内飞机之间的飞行冲突累积时间从984 s减少到0，即消除了飞行冲突。研究结果有助于实现空域内多机无冲突连续下降运行，提高CDO在繁忙机场的实施率和运行效果。     

Fractional order adaptive robust formation control of multiple quad-rotor UAVs with parametric uncertainties and wind disturbances

In recent times, multiple Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) are being widely utilized in several areas of applications such as agriculture, surveillance, disaster management, search and rescue operations. Degree of robustness of applied control schemes determines how accurate a swarm of UAVs accomplish group tasks. Formation and trajectory tracking controllers are required for the swarm of multiple UAVs. Factors like external environmental effects, parametric uncertainties and wind gusts make the controller design process as a challenging task. This article proposes fractional order formation and trajectory tacking controllers for multiple quad-rotors using Super Twisting Sliding Mode Control (STSMC) technique. To compensate the effects of the disturbances due to parametric uncertainties and wind gusts, Lyapunov function based adaptive controllers are formulated. Moreover, Lyapunov theorem is used to guarantee the stability of the proposed controllers. Three types of controllers, namely fixed gain STSMC and fractional order Adaptive Super Twisting Sliding Mode Control (ASTSMC) methods are tested for the swarm of UAVs by performing the numerical simulations in MATLAB/Simulink environment. From the presented results, it is verified that in presence of wind disturbances and parametric uncertainties, the proposed fractional order ASTSMC technique showed improved robustness as compared to the fixed gain STSMC and integer order ASTSMC.     

高温燃气流风洞非稳态运行过程实验和数值模拟研究

针对热考核用高温燃气流风洞运行过程中的非稳态过程开展研究，采用风洞实验与数值计算相结合的方法研究了风洞整体起动、扩压器背压抬升、关机三种过程中喷管、实验舱和扩压器内瞬态流动特性。实验结果揭示了燃气风洞诸多有趣的瞬态现象，且披露了一手实验数据。而通过数值计算能较好地复现上述瞬态现象；借助数值计算能合理地解释试验现象产生的原因；还能捕捉实验中无法观测到的现象；此外还评估了该风洞扩压器的抗反压裕度在10kPa以上。因此，数值方法是研究大型燃气风洞瞬态流动特性最重要的辅助手段。该研究可为类似风洞运行调试提供借鉴，并为风洞实际运行提供数据支撑。     

Precise orbit determination and baseline consistency assessment for Swarm constellation

Precise orbit determination (POD) and precise baseline determination (PBD) of Swarm satellites with 4 years of data are investigated. Ambiguity resolution (AR) plays a crucial role in achieving the best orbit accuracy. Swarm POD and PBD based on single difference (SD) AR and traditional double difference (DD) AR methods are explored separately. Swarm antenna phase center variation (PCV) corrections are developed to further improve the orbit determination accuracy. The code multipath of C1C, C1W and C2W observations is first evaluated and clear variations in code noise related to different receiver settings are observed. Carrier phase residuals of different time periods and different loop tracking settings of receiver are studied to explore the effect of ionospheric scintillation on POD. The reduction of residuals in the polar and geomagnetic equator regions confirms the positive impact of the updated carrier tracking loops (TLs) on POD performance. The SD AR orbits and orbits with float ambiguity (FA) are compared with the Swarm precise science orbits (PSOs). An average improvement of 27 %, 4 % and 16 % is gained in along-track, cross-track and radial directions by fixing the ambiguity to integer. For Swarm-A/B and Swarm-B/C formations, specific days are selected to perform the DD AR-based POD during which the average distance of the formation satellites is less than 5000 km. Satellite laser ranging (SLR) observations are employed to validate the performance of FA, SD AR and DD AR orbits. The consistency between the SD AR orbits and SLR data is at a level of 10 mm which shows an improvement of 25 % when comparing with the FA results. An SLR residuals reduction of 15 % is also achieved by the DD AR solution for the selected days. Precise relative navigation is also an essential aspect for spacecraft formation flying missions. The closure error method is proposed to evaluate the baseline precision in three dimensions. A baseline precision of 1–3 mm for Swarm-A/C formation and 3–5 mm for Swarm-A/B and Swarm-B/C satellite pairs is verified by both the consistency check and closure error method.     

基于最小铜耗和最大转矩的双三相永磁电机单相缺相折衷容错控制

多相电机缺相后仍具有额外的自由度与灵活性，可以在实现无扰运行的同时提高系统性能。传统容错控制策略或是最小化电机定子铜耗或是最大化转矩输出能力，无法同时兼顾电机驱动系统的运行效率与带载能力。为此，本文通过分析容错运行时不同控制方式下的容错性能，提出基于最小铜耗和最大转矩的折衷容错控制策略。为减少缺相前后控制框架的改变，基于正常解耦矢量控制实现对缺相电机的容错控制。通过在谐波平面注入特定的基波平面电流分量，实现了电机缺相后的无扰运行。为实现所提容错控制策略，额外引入权重系数权衡电机驱动系统产生的定子铜耗与转矩输出能力。通过分析权重系数对容错性能的影响，得出结论：相比最小铜耗控制方式，所提容错控制策略带载能力更强；相比最大转矩制方式，所提容错控制策略运行效率更高，即所提容错控制策略在提高带载能力的同时实现效率最优。最后，双三相永磁同步电机的实验验证了所提容错控制策略的准确性及有效性。     

水面无人艇集群编队控制技术综述

随着海上作业任务的日渐复杂以及水面无人艇控制理论的发展，单水面无人艇航行控制能力的局限性逐渐显现，集群编队控制技术得到了广泛关注。针对水面无人艇集群编队控制技术，分析了当前国内外应用情况与技术研究现状，重点从典型编队队形适用性、编队控制系统结构形式、编队协同控制方法、编队控制通信技术及异构条件下协同控制技术等方面分析了水面无人艇集群编队控制技术的研究进展。最后，进行了总结和展望，以期为水面无人艇集群编队控制技术的研究提供有益的参考。     

阿坝/红原机场签派放行与运行控制研究——以“成都红原”往返航线为例

为做好高高原机场在签派放行、运行控制和飞行监控方面的工作，文章以“成都红原成都”往返航线为研究标本，通过对红原机场地理环境、气候特征、保障能力和运行特点展开研究，分析得出签派放行该机场的油量政策，进而在民航相关规章的范围内完成航线一发失效飘降和客舱释压紧急下降程序制作，梳理出航班安全飞行的关键因素，达到解决运行控制难点的目的，研究结论在同类机场和航线中具有借鉴意义。     

低压模化对燃气轮机燃烧室工作特性影响的数值分析

为研究低压模化对于燃气轮机燃烧室工作特性的影响,采用ANSYS软件的FLUENT模块,对燃烧室在低压模化以及低压1/3尺寸模化条件下的燃气轮机燃烧室分别进行数值模拟研究,并与在全压条件下的燃烧室计算结果进行对比分析。计算结果表明:在低压模化条件下,燃烧室的流线形态与全压下基本相同;由于压力对于化学反应平衡的影响,在低压条件下燃烧室的壁温相比在全压下的平均降低70~100 K,其出口温度场指标比在全压下的更好;由于受燃烧室入口空气压力的影响,在低压条件下燃烧室的燃烧效率和流阻损失均比在全压下的低;另外,由燃烧室压力和尺寸的变化引起的燃烧室内温度分布变化,造成NO源分布的不同及燃烧室内NO的生成速率发生巨大变化,导致燃烧室NOx的排放水平不同,并验证了压力指数。其计算结果可为燃气轮机燃烧室的低压和常压模化试验提供参考。     

基于飞机性能的连续爬升程序建模和油耗分析

随着航线数量的不断增长和机场进离场交通的日渐繁忙，因管制压力造成的离场阶段改平飞行导致了飞机非必需的燃油消耗，为航空公司带来经济效益上的损失。为了减少平飞并实现快速离场，基于性能的导航（PBN）模式下的连续爬升运行（CCO）成为解决该问题的方式。介绍了BADA飞机性能模型的构建方法，并使用性能模型对CCO进行设计，并提出了前后CCO离场可能产生的冲突和解脱方法，结合实际航线对爬升时间和油耗进行了仿真分析，结果显示CCO离场能够缩短爬升时间，减少燃油消耗；在冲突发生时通过速度调整可以比阶梯爬升的方式更有效益。     

舰载直升机起飞着舰事故模式影响及危害性分析

文章应用故障模式影响及危害性分析方法研究了影响舰载直升机起飞着舰安全性的各种因素,建立直升机安全影响因素的鱼刺模型,确定直升机在起飞着舰过程中遇到的典型事故模式,在建立安全等级分析准则的基础上对各事故模式实施事故模式影响及危害度分析。建立的舰载直升机起降FMECA工作表,有助于指导直升机研制和使用部门采取合理的事故预防措施来降低直升机舰上起降的风险,最大限度地减少人员装备损失。