中国航空工业信息化创新之路:探索中起步,整体性推进,国际化发展——访中航工业综合技术研究所副总工程师宁振波

改革开放以来,中国航空工业信息化从无到有,经历了30多年的发展,已形成统筹规划、体系化、规范化发展的态势,信息化能力已经成为航空企业核心能力的关键要素.以MBD、数字样机为代表的产品数字化定义技术加快了产品研发进程,数字化研制体系正在逐步形成.着眼未来,航空工业信息化将从MBD走向MBE(基于模型的企业),整个企业和供应链都将采用全3D模型,实现基于模型的定义、基于模型的制造、基于模型的支持和基于模型的环境.     

基于模型定义的数据组织与系统实现

基于模型的定义技术是一种新的产品定义技术,它以三维产品模型为基础,集成了三维空间尺寸公差标注和制造要求标注在内的特征信息,并作为设计生产过程中的唯一依据.结合国际先进航空企业的应用基于模型的定义技术的成功经验,总结了基于模型定义技术数据信息的组织与管理及其系统的实现,以及开发工程注释信息的管理系统.     

非定常气动力非线性微分方程建模方法

为准确描述过失速机动中非定常气动力特性,研究了以非线性微分方程为基本结构的非定常气动建模方法.基于动力学系统建模思想,分析揭示该模型的物理机理,并发展和改进了基于风洞强迫振荡试验的模型参数辨识方法:基于小振幅试验数据,采用线性回归参数辨识方法辨识确定气动模型中特征时间常数等线性参数;基于大振幅试验数据,采用遗传算法全局...     

航空高科技企业经营决策者胜任特征推导模型实证研究

 遵循社会科学的实证研究方法,在前期行为事件访谈基础上形成问题,自编胜任特征行为测量问卷,对104名航空高科技企业经营决策者进行测试,研究其胜任特征内涵,进而建立推导模型。研究结果表明,可以基于以下5个因子建立中国航空高科技企业经营决策者胜任特征推导模型,包括成就与创新、责任与激情、战略与执行、合作与沟通、正直与诚信。该推导模型对航空高科技企业乃至军工制造业经营决策者的选拔、领导力提升、评价与激励等人力资源管理方面具有理论指导与技术支持的价值。该研究期望通过对实际情况的研究,抽取供管理实践借鉴的特征模型,提升管理实践的科学性、规范性。     

基于趋势分析的发动机振动故障识别

总结十种航空发动机整机故障的振动特征发现,单纯从频率角度分析几乎所有故障模式都表现为转子基频,但是不同故障的振动幅值发展趋势却有所不同.基于此提出了基于趋势模型的发动机振动故障识别方法.讨论了发动机整机振动趋势的数学描述及不同故障模式的趋势发展特征;建立了平稳波动模型、周期摆动模型、线性发展模型和阶跃突起模型分别描述发动机振动正常状态和三种典型故障模式;为了有效识别上述四种模型,提出了模型识别准则并实现了识别算法.最后以四组发动机实测趋势数据作为案例进行验证,结果表明该方法可以有效地区分故障模式,验证了该方法的正确性和工程实用性.     

基于过程工程的航空企业建模技术研究与实现

 通过研究国内航空企业建模的需求,探讨现有企业建模方法的不足,提出了基于过程工程的航空企业建模方法。首先针对航空企业的特点,尤其是考虑到航空军工企业对信息安全性的要求,给出了一个六元组表示的航空企业模型,并对航空企业模型的信息安全子模型进行了详细描述;然后研究了基于过程工程的航空企业建模的实现技术,包括企业模型体系、企业建模支持系统等。建立基于过程工程的航空企业模型,以模型为驱动,为航空企业信息系统的建立、实施和重构提供了基础和依据,适应了航空企业对企业模型动态响应性和信息安全性的要求。该研究成果已成功地应用于某大型航空企业两种型号飞机的研制,实践证明所提出的方法是可行和有效的。     

基于特征优化与改进KNN的航空发动机故障诊断

为有效解决航空发动机气路故障诊断难题,建立了基于特征优化与改进KNN的航空发动机气路故障诊断模型。利用特征优化算法对发动机故障特征进行处理,包括特征增维与近邻成分分析算法;将特征优化后的特征输入改进KNN算法,建立基于特征优化与改进KNN算法的故障诊断模型;为验证所建立故障诊断模型的准确性,在四台CFM56-7FB发动机数据上进行实验验证,结果表明：基于特征优化与改进KNN算法的故障诊断模型的准确率可达98%以上,能够达到智能诊断的目的。     

企业服务及其可视化管理技术

定义并阐述了企业服务及其在企业业务过程中的作用,提出了基于企业服务的信息组织架构模式.通过对企业要素的分析,将企业可视化管理划分为静态和动态两种类型,提出了可视化管理三维模型,并基于该模型建立了统一的可视化管理体系.     

复杂拉伸特征的识别技术

通过对设计特征和特征参数进行分析、归纳和总结,提出一种基于边界信息模型的、复杂拉伸设计特征的识别方法。该方法总结了设计特征中拉伸特征的规律,结合使用基于图和基于痕迹的识别方法,快速正确地识别了常用的拉伸特征,并成功识别了具有拔模角和封闭形体的复杂拉伸特征。该方法为实体模型的修改带来了很大的方便,从而减少重建模型所花费的时间。     

面向敏捷制造的动态工艺规划技术

基于敏捷制造模式下企业必须能够快速响应客户的需求为背景,提出了基于加工特征的零件通用工艺模型.在此基础上,利用遗传算法,根据车间实时资源状况,以产品的加工时间最短作为优化目标,实现整个产品工艺方案的动态规划,以适应现代柔性生产的要求.     

基于特征模型的高超声速飞行器鲁棒控制方法

针对高超声速飞行器不确定性因素多、参数变化范围大的特点,将特征建模理论与多模型自适应控制方法相结合,设计了一种基于特征模型的鲁棒自适应控制方案.将飞行器的飞行包络划分为若干个子空间,基于对象特征模型分别设计各子空间的H,鲁棒控制器,飞行过程中,通过在线辨识得到的特征模型参数对各子控制器进行平滑切换.该控制方案不但可以较...     

多品种小批量下航空研制企业业务管理流程优化设计

随着航空研制企业任务模式逐渐呈现出多品种小批量模式,对传统的航空研制企业业务管理流程提出了新的挑战。通过对航空研制企业业务管理流程现状及IDEF0功能模型与航空研制企业业务流程优化间的关系分析,基于IDEF0功能模型优化设计航空研制企业业务管理顶层模型和分阶段模型,并结合某航空研制企业工程技术部业务管理优化进行应用。结果表明:基于IDEF0功能模型从企业战略层面统筹资源,梳理明晰各参与部门业务关系,提升了多品种小批量下航空研制企业业务管理效率。     

基于企业建模的信息化整体解决方案实施方法研究

探讨了以企业建模为平台的信息化整体解决方案实施框架,研究了在这个框架下实施过程中各个阶段基于企业模型的操作步骤、企业模型与信息系统之间的互动机制以及企业模型需要经历的演化过程。     

基于局部特征的飞机结构件快速交互工艺决策方法

针对基于特征的CAPP/CAM系统不能完全自动工艺决策以及交互工艺决策效率低等问题,本文提出了基于局部特征的飞机结构件快速交互工艺决策方法。该方法在局部特征识别结果的基础上,通过调用典型特征工艺知识库,生成局部特征工艺信息模型,并采用交互手段对工艺模型进行编辑修改,完成工艺决策。实例应用表明:该方法扩大了基于特征的自动工艺决策系统的应用范围,提高了工艺决策和数控编程效率。     

基于特征的产品建模技术

论述了基于特征的产品建模的两个关键技术，即基于约束的特征描述和非流形几何模型数据结构，给出了基于特征的产品建模系统的扩充框架     

基于元素关联链的多领域特征模型一致性研究

为了有效地维护特征模型的一致性,提出一种基于设计特征模型与加工特征模型双向关联,并利用有关的准则,维护设计/加工/检测特征模型一致性的方法。     

并行CAD/CAM集成中的产品模型表示方法研究

提出了适用于并行协同CAD/CAM集成方式的产品模型表示方法。基于特征表示面向并行的产品模型,设计模型和制造模型有机地混合在同一表示中,可以同时满足设计与各制造环节的需要;用特征相关图完整地描述了各种类型特征之间(包括设计特征之间,设计特征与制造特征之间及制造特征之间)的相关关系,并利用双数据项字符矩阵全面地表示了特征相关图。     

基于弹性网稀疏编码的空间目标识别

 传统的特征袋(BoF)模型在目标识别过程中假设每个局部特征点只关联特征词典中一个视觉单词。此外,l₁范数约束下的稀疏编码对于具有较强成对相关性的特征通常只选择一个特征,而不关注哪一个特征被选择。本文提出一种基于弹性网稀疏编码的特征袋模型。该模型利用尺度不变特征变换(SIFT)特征描述子构建特征字典,再通过弹性网回归模型求解每个描述子所对应的稀疏系数向量,最后将目标图像内的稀疏系数向量合并用于分类。与传统的特征袋模型和基于l₁范数稀疏编码的特征袋模型相比,该模型有较好的识别性能,并对视角变化具有较强的鲁棒性。在空间目标图像数据库上的实验验证了该模型的有效性。     

基于EJB的多层分布式系统模型的研究与应用

现今应用程序体系结构已发展到分布式计算模型,本文通过对分布式中间件EJB(EnterpriseJavaBeans)的体系结构和技术规范的研究和分析,深入探讨了EJB体系结构的相关概念以及基于EJB的多层分布式企业应用开发的工作原理,论述了EJB是构建企业分布式应用的一种服务器端开发模型,并以网上购物为例为构建企业多层应用提供了一种开发方法。     

基于模型的复杂系统安全性和可靠性分析技术发展综述

复杂系统的安全性、可靠性分析一直是装备通用质量特性领域关注的热点问题。随着航空机载系统向综合化、集成化、智能化方向发展,系统的功能逻辑、架构设计以及容错设计越来越复杂,以人工演绎推理为主的传统安全性、可靠性分析手段已经越来越不能满足要求,模型驱动的分析方法正在成为复杂系统安全性、可靠性设计所依赖的重要技术手段。特别是近几年,基于模型的系统工程技术发展迅猛,并在国内外航空企业中得到了广泛的应用和认可,这为基于模型的系统安全性、可靠性设计技术的进一步发展提供了有利条件。本文主要对国内外基于模型的复杂系统安全性、可靠性分析技术的研究进展进行了介绍,并对该项技术未来的发展方向和趋势进行了分析,为装备开展系统安全性、可靠性分析工作提供借鉴。