低空空域航空器飞行安全分析(英文)

我国低空空域即将开放,通用航空飞行数量将大幅度提高,该空域内航空器能否安全飞行以及确定安全飞行的条件是急需解决的问题.本文在此背景下,基于国际民航组织标准和我国民航局规定,采用看见避让(See and Avoid)原则,在飞行规则、能见度要求、反应时间、航空器速度以及盘旋坡度角或航空器爬升角度等约束条件下,根据航空器动力学原理,建立了同高度对头飞行冲突和交叉飞行冲突的冲突避让轨迹数学模型.定量角度分析低空空域航空器飞行以满足安全间隔的条件,最后采用Matlab软件进行分析.结果表明,低空空域航空器同高度对头相遇安全避让需满足一定的飞行条件,而同高度交叉相遇飞行的航空器能够安全解脱冲突.     

基于混杂系统模型的航空器4D航迹推测

为实现对未来大流量、高密度、小间隔条件下空域实施管理,4D航迹推测是国内新一代空管自动化系统最为核心的一项技术。首先基于飞行剖面不同飞行阶段的航空器动力学模型,构造了在不同飞行阶段之间转移,而在同一阶段航空器重量、校正空速、高度和距离等状态连续变化的混杂系统模型。通过温度和风速风向修正航空器真空速及地速,利用混杂系统递推法求解航空器4D航迹。实际算例表明,本文提出的混杂系统模型推测得到的水平航迹和垂直剖面能够准确地反映航空器的飞行状态变化,单架航空器4D航迹推测计算时间可以控制在2 s以内。     

飞行试验中GPS定位数据的坐标转换方法研究

在飞行试验过程中,机载GPS设备进行测量时一般采用WGS-84坐标系,而在飞行试验数据处理中需要特定的跑道坐标系。因此,需要将GPS数据在不同坐标系之间进行转换,根据相对定位原理,采用一种简单的坐标转换方法,分析给出了利用GPS数据通过坐标转换计算得到理想跑道坐标系下飞机航迹的数据处理方法。     

航空器带动力自主控制模型飞行试验技术研究进展

模型飞行试验是空气动力学研究的重要手段之一。近年来,带动力自主控制航空器模型飞行试验正逐步成为新型飞机研发中低成本、低风险的一种空气动力学关键技术研究及气动布局演示验证的有效技术途径。本文介绍了国外航空器模型飞行试验发展趋势及主要应用,结合中国空气动力研究与发展中心近年发展建立的航空模型飞行试验平台,描述了系统基本构成,分析了相关关键技术,提出了今后的发展方向。     

找点训练软件中的坐标变换研究

在实际应用中,雷达通过方位角和距离来表示目标所在位置,该位置信息的计算是以雷达为中心原点。在找点训练软件中模拟雷达表示目标位置时,默认坐标原点是计算机屏幕的左上角,需要进行坐标原点的变换,并且在实现局部放大功能时,坐标原点还会发生变化,坐标点也要随之进行转换。旨在研究当坐标原点和坐标系发生变化时,借助三角函数和反三角函数、距离公式,实现雷达目标位置与鼠标找点坐标之间对应变换的一种解决方案。     

一种基于航空器气象资料下传数据的飞行剖面生成方法

由于飞行剖面识别是航空器四维(Four-dimensional,4D)航迹预测研究的热点问题,提出一种基于航空器气象资料下传(Aircraft meteorological data relay,AMDAR)数据的全飞行过程剖面生成方法,包括由高度-航程构成的标称高度剖面和空速-航程构成的标称速度剖面。首次将动态空间规整算法(Dynamic space warping,DSW)应用到飞行高度剖面的相似距离计算中,计算出标称飞行高度剖面;为解决在地速未知情况下标称速度剖面的计算问题,结合大椭圆距离算法与航空器基本性能数据库(Base of aircraft data,BADA),给出一种标称飞行速度剖面的计算方法,该方法保留了AMDAR实测历史数据中所隐含的飞行意图与气象因素。实际算例表明,本文提出的方法能够有效地得到真实反映航空器飞行状态的全飞行剖面。     

单轴旋转光纤捷联惯导系统坐标不对准误差分析

对单轴旋转光纤捷联惯导系统的坐标不对准误差进行了分析.首先研究了基于同等精度惯性器件条件下,利用旋转调制技术提高捷联惯导系统性能的原理;其次,针对旋转捷联惯导系统中非调制惯性器件误差的累积问题,对传统的旋转结构提出了合理的改进.由于旋转结构受机械加工工艺的限制,其机械表面存在一定的倾斜误差,导致器件所在坐标系不完全重合.文中研究了其中两种坐标系不重合的情况,建立了相应的惯性器件等效误差模型,并通过角速率积分的结果,分析了两种情况下不重合误差引起的惯导系统精度的影响.同时建立了不重合误差与系统姿态、位置误差之间的对应关系,通过仿真实验深入地分析其影响程度.仿真结果表明,随着惯性器件精度的降低以及运动条件的剧烈变化,不重合引起的系统精度急剧下降.     

叶轮机转子叶排非定常旋涡脱落频谱特性研究新方法

在研究叶轮机械转动部件非定常旋涡脱落频谱特性时,难以避免会遇到旋转坐标系向绝对坐标系转换的问题.笔者通过理论推导,得出了坐标转换情况下各个旋转模态的变化规律,总结出两大判读频谱特性的判据.据此判据对动态实验测量结果进行了分析,准确地捕捉到了转子叶排非定常旋涡脱落的典型特征频率.而对后期的PIV流动显形实验结果进行分析时,又进一步验证了理论推导以及实验测量所得结论的正确性.笔者提出的实验分析方法可有效地确定非定常旋涡脱落的特征频率,为实现非定常流动控制以及轴流压气机非定常耦合流型提供重要的依据.     

飞行程序设计中地形接近率与近地告警的关系

在地形起伏较大的山区,飞行程序设计符合规范要求,仍会出现近地告警,影响航空器的运行安全。本文结合实例分析了易触发近地告警的情况,揭示了地形变化率与告警阈值之间的关系。通过概率分析论证,提出尽早建立着陆构型且截获盲降信号的优化建议,降低了因地形变化率过大而触发近地告警的概率,保障航空器运行正常。     

驾驶舱自动化与人的因素

航空器驾驶舱自动化在提高飞行效率和改善飞行安全方面做出了贡献.然而,它也带来了一系列的飞行事故.本文主要对自动化与飞行安全的关系进行了讨论.首先分析了驾驶舱自动化系统在使用过程中存在的潜在问题,并分析了飞行员与自动化分别扮演何种角色以及在此条件下的飞行员的自动化意识,然后对自动化设计、人机界面、正确对待自动化以及加强飞行员培训等方面提出了建议,以确保交互式系统的安全性、功能性、高效性和可用性,以此来提高飞行安全.     

基于GIS空管应急指挥辅助显示系统研究

当发生重大自然灾害后,及时实施飞行救援是减少灾区人民生命财产损失的迫切要求和重要保障。本文对应急指挥中心空管部门如何建立辅助的推测定位和基于飞行员报告的模拟监控系统进行了研究,以Microsoft Visual Basic为平台,结合地理信息系统(GIS)二次开发技术,通过优化算法寻求空中交通网络模型中任意两点之间的优化飞行路径,实现了航空器沿优化路径和自定义路径实施飞行救援的模仿演示,并实现了通过飞行员报告在显示系统上手动修正航空器动态的功效,可较大提高救援飞行安全和救援效率。     

民用航空器维修人员执照考试与管理系统的开发

随着中国民航业的快速发展,现有的航空器维修人员执照考试和管理方法已不能满足实际的需求。论文对我国民用航空器维修人员执照考试与管理的现状进行了分析,提出建立一种基于网络化管理的执照考试和管理系统,并对该系统的结构和实现进行了比较详细的描述。通过系统的实际运行验证了该系统的实用性和先进性,能够满足我国民用航空器维修人员执照考试与管理工作的需求,能够显著提高工作效率。     

基于微分Petri网的民机航迹演化通用模型构建

为实现对未来大流量、高密度、小间隔条件下的空域实施管理,在战略航迹规划阶段,提出了一种模块化的战略航迹演化通用模型。建立了不同航段之间航空器状态动态切换的一类宏观Petri网演化模型,以及同一航段内航空器速度和高度两种特征参数值连续变化的3类微观Petri网演化模型。根据航空器特征参数值转化的4种不同形式并基于航空器全飞行剖面的混杂运行特性,运用微分Petri网理论,定义了航空器的4种演化模式,通过组合各种演化模式得到了3种航空器基本演化模型。在满足航空器性能约束的前提下,通过设定10个航段及15个高度和速度预设值,得到了全飞行剖面下各特征参数的演化图。结果表明,所设计的演化模型增强了航迹预测模型的通用性,能够反映航空器在水平剖面和垂直剖面内的状态变化。     

通航飞行服务站系统研究与实现

通航飞行服务站系统为通用航空提供最广泛的飞行服务,保证通用航空器安全、有序、高效执行飞行任务。该系统通过低空监视雷达、1090ES ADS-B地面站和北斗应用终端对低空空域进行综合监视,引接自动气象观测系统和AFTN电报网,自动采集气象情报、飞行情报、航行情报数据,为各类低空空域用户提供实时的低空飞行监视、管理和服务功能。本文对通航飞行服务站系统的系统结构与功能作了简要的介绍。本文研究工作对促进通用航空发展具有重要作用。     

基于SPH的通用航空器紧急迫降的安全飞行

随着中国经济快速发展,综合国力不断增强,我国通用航空业获得前所未有的发展机遇,同时也带来通用航空器飞行安全问题,因此,如何提高航空器安全性已成为至关重要的研究课题.本文首先对通用航空紧急迫降飞行事故案例进行分析,结合WG30直升机全机水上冲击试验与PAM-CRASH软件数值模拟研究结果,采用SPH无网格法数值模拟技术,...     

基于MapGIS平台的飞行程序设计底图校正

本文首次提出了基于MapGIS平台实现飞行程序设计底图校正的理论和方法,巧妙地利用MapGIS中的一些设置和技巧来提高飞行程序设计的精度。该方法不仅解决了业内使用传统方法处理机场周边地物图纸时难以解决的形变误差问题,同时结合其投影变化子功能,对不同投影带地图无法拼接的问题予以解决,具有比较重要的实际应用价值,这对不断提高航空器飞行的安全性和可靠性有着重要意义。     

适航审定“大松绑” 让通航更快飞起来

正自2018年5月1日起实施的适航审定新政,可以说是给我国通用航空实行了一次"大松绑",让众多飞行爱好者终于可以真正地跃跃欲试起来,也让很多通航从业者高呼是"宽松、实用的好政策"。2018年12月13日,一架属于江苏的飞行爱好者沈本忠的个人自制航空器——F27轻型直升机在民航华东管理局获得了民用航空器实验类适航证。这张编号为     

中性稳定技术在综合火力/飞行控制系统中的应用

火力／飞行综合控制(Integrated fire／flight control，IFFC)系统要求对飞机飞行姿态的控制应具有精确性和快速性，但提高姿态跟踪精度受到自然飞机惯性动力学的限制。本文提出飞机中性稳定技术应用于综合火力／飞行控制系统，给出了中性稳定飞机结构图和动力学模型。利用后缘襟副翼偏转所产生的直接力效果，在一定的控制律制约下，去抵消迎角扰动所产生的气动效果，使飞机不再出现静稳定力矩，达到中性稳定。采用中性稳定技术的综合火力／飞行控制系统有效地加速了飞机在攻击区的姿态跟踪过程，并实现了姿态控制过程中航迹基本不变的机身瞄准模态控制要求，提高了火控精度和命中概率。仿真结果表明，中性稳定综合火力／飞行控制系统具有良好的控制效果和应用前景。     

ADS-B广播式自动关监视原理及未来的发展和应用

广播式自动相关监视（ADS-B）是一种基于GPS全球卫星定位系统和地／空、空／空数据链通信的航空器运行监视技术,其中978 MHz的ADS-B技术——UAT系统在通用航空领域空管方面有广泛应用。中国民航飞行学院作为亚洲最大的飞行学院率先在亚洲应用ADS-B技术,从2005年至今,ADS-B系统累计运行超过10万飞行小时,工作稳定可靠。该系统极大地提高了飞行训练容量和飞行训练监控的能力。虽然学院应用了ADS-B技术,但只应用了它的部分功能。实际上ADS-B技术还有很多功能没有使用,如FIS-B和TIS-B功能等。利用学院现有的设备,未来ADS-B具有极大的应用空间。由于ADS-B采用TDMA和随机寻址广播技术,最大实时监控飞机多达500架。本文就ADS-B中的TDMA和随机寻址广播技术以及它未来广泛的应用前景进行粗浅的讨论。     

一种基于双相机对称测量法的螺纹孔垂直度自动检测系统

在汽车零部件的生产加工中,螺纹孔中心线与指定平面之间的垂直度测量必须具备高效、准确、使用方便的特征,以满足汽车生产中工业自动化、智能化、低成本的需求。为了实现汽车滤清器密封板生产过程中的在线自动检测与分选,设计了一种基于双相机对称测量法的螺纹孔垂直度检测系统,用来对螺纹孔垂直度进行自动检测,实现合格品与不合格品的自动分类。系统对称设置两同轴相机,分别从正、反两面采集螺纹孔的远、近2个圆面并提取圆心坐标,根据2个圆心坐标的偏差计算孔的垂直度。该系统应用了对称评定的测量方法,测量精度能够达到0.100 mm,满足系统设计的精度要求。