基于服役数据的飞机计划维修任务间隔优化方法

计划维修任务间隔是反映飞机可靠性和经济性的重要指标,而飞机服役后维修及故障数据的累积对 维修间隔调整提供依据。通过梳理飞机维修任务间隔优化的流程,确定数据抽样样本量的方法;给出基于数据 拟合的故障趋势分析方法对间隔优化的必要性进行判断;定义维修间隔优化的假设检验准则,对提出的优化方 法进行算例验证。结果表明:本文的方法能够对新维修任务间隔的可行性进行判断,指导维修大纲的更新。     

民用飞机型号合格审定计划的制定方法

在民用飞机型号合格适航取证过程中，申请方需要开展符合性验证试验、试飞、分析等符合性验证活动来证明飞机型号设计符合相应的型号合格审定基础，以获得适航当局颁发的型号合格证。在此过程中，需要将符合性验证活动分解为便于管理的任务，使这些任务得以合理、有序地完成，这类分解后的符合性验证活动的载体就是一份份型号合格审定计划。审定计划是民用飞机型号合格取证的关键工具，它提供了详细的产品描述和成功完成取证的工作要求。分析了审定计划的适航规章要求和行业标准要求以及两者之间的异同，结合国内民用飞机型号的适航取证经验，提出了审定计划的规划原则、内容要求和协调性检查要求，为国内民用飞机型号合格审定计划的规划和制定提供参考。     

无人型K-Max直升机进行自主飞行

卡曼与洛克希德.马丁公司(K-MAX小组)已经通过视线和基于人造卫星的视线数据链,进行卡曼无人机K-MAX自主及遥控飞行执行士兵货物运输再补给任务的能力论证。这项试验在位于犹他州的美国陆军Dugway基地完成,0℃以下的气候与阿富汗前线的战场环境相似。此项试验获得海军陆战队资助。洛克希德.马丁公司航空系统副总裁丹.斯普尔在纽约任务系统传感器工厂说:“在为期3天的验证计划中,我们达到甚至超过了要求。该系统按照计划完成了一项严峻的货物再补给任务,地面操作人员全程监控并只在海军陆战队提出要求时才对直升机定位进行调整。”验证的性能包括:在12000英尺高度携带1500磅吊挂载荷悬停;在6小时内完成两次150海里往返飞行,为前方作战基地运输3000磅货物;由地面操作员遥控进行昼夜的飞行及货物精确投放;飞行中向直升机任务管理系统加载新的任务计划。该项计划还验证了直升机的4吊钩吊盘,能够在单次飞行中运载多种货物,总吊载3450磅。直升机进行了3次预编程的运输飞行,并在每个预定位置自主投放。应海军陆战队的要求,由地面控制人员人工进行第4次投放。从2007年起K-MAX无人机在无人模式下完成了近400小时的飞行。该项验证花费了...     

NASA深空网的TT＆C网络简化计划（NSP）

喷气推进实验室 (JPL)的深空任务系统给大量的深空任务提供了跟踪、遥测和遥控 (TT&C)服务。深空网 (DSN)中的TT&C设备正在进行大范围的升级和技术改造 ,升级改造完成后系统性能将更强大 ,并实现数据存取和交互支持的接口标准化。网络简化计划 (NSP)作为改造任务的一部分 ,已经对TT&C的结构和实现进行了重新审查。目前的TT&C功能是通过六个不同的子系统来实现的 ,每个子系统都有各自独立的控制单元 ,这些控制单元的设计没有考虑到不同功能之间的相互作用。NSP正在实现遥测和遥控设备的现代化 ,并重新设计测距处理程序以及跟踪数据…     

基于任务单元模型的研发流程验证

为了解决研发流程设计与需求的不一致性问题,提出了一种基于任务单元模型和线性时序逻辑的研发流程验证方法.方法应用任务单元模型分解研发流程,采用Promela语言描述模型,线性时序逻辑表示抽象的研发过程规则,通过模型检测器Spin完成验证工作,从而实现了对流程正确性的判断.     

基于航天器控制语言的东三平台卫星遥控作业设计与实现

针对东三平台卫星的飞行任务要求,分析了地面测控系统和卫星飞行程序,提出了遥控作业的数据接口及设计原则,并通过作业例程验证了该设计方法。利用该方法设计的系列遥控作业目前已应用在东三平台卫星的测控工程中。     

X—36无尾敏捷性研究机

本文概述了缩比为２８％、遥控Ｘ－３６飞机的技术验证方法，特别是对达到验证目的减少费用的那些决策。介绍了由此而引起的飞机、地面站和试验的方案。评审了Ｘ－３６的试验计划，重点集中在允许快速的系统验证和包线扩展的试验技术上。最后讨论了试验计划的结果及其对研究机未来的影响。评审了遥控飞机优缺点。讨论了所选择的设计、研制和验证的工具。评价了试飞中使用的新技术及仍然使用的老经验。     

通信卫星模拟器通用基础平台设计研究

卫星模拟器主要是对地面测控系统遥测接收和遥控指令发送的工作状态进行检查和验证,验证地面测控系统设备正确性,提高地面测控系统对卫星故障的应急处理能力等。本文从软件系统架构高度对不同卫星各分系统模型共有属性进行抽象提炼和设计研究,提高软件架构及模块的复用性、扩展性和维护性,通信卫星模拟器通用基础平台可同时验证不同卫星对地面测试系统的任务要求,使不同卫星模拟器的建设和地面系统测试支持可以纳入一个规范化、通用化的系统框架中。     

一种高实时性无人机数据链帧处理技术

为满足无人机遥控飞行试验中数据链传输的高实时性和可靠性要求,提出了数据帧设计和处理技术,加入拼帧机制并改进了数据链传输性能。通过在理想仿真环境、半实物仿真环境和真实飞行中对帧处理技术的研究,总结了拼帧设计思路和方法。最后,通过分析遥控飞行试验的测试数据,验证了帧设计及处理技术的正确性和可靠性。     

基于NuSMV的AADL模型形式化验证技术

结构分析描述语言(AADL)是一种描述任务关键嵌入式系统架构和行为的建模语言，在航空航天领域广泛被应用。为验证AADL模型的任务关键属性和系统行为的正确性，提出基于NuSMV(新符号模型检查器)的AADL模型形式化验证方法。首先，覆盖AADL模型的所有软件构件和行为特征，提出了AADL模型到NuSMV模型的映射规则和转换算法；其次，采用图同构方法分析了转换算法的正确性；然后，在NuSMV模型中采用时态逻辑公式对AADL模型中待验证属性进行描述，以验证AADL模型中安全性、活性和嵌套模态配置的正确性；最后，以飞行控制系统为例，详细阐释了基于NuSMV的AADL模型形式化验证方法，并给出验证属性的统计信息。     

超机动飞机飞行控制及大迎角飞行品质研究

超机动飞机飞行控制和大迎角飞行品质研究,对于强调超机动能力的第四代战斗机的飞行控制律设计、验证和试飞评定有着重要意义。以鸭式布局飞机为研究对象,应用推力矢量技术,结合奇异摄动原理和逆系统理论,设计了基于非线性动态逆理论的超机动飞行控制律。从过失速状态飞机空气动力的非线性和非定常迟滞效应、大气紊流等方面初步验证了控制律的...     

航空电子系统综合技术分析

系统综合是指将机载电子设备综合成以作战、飞行功能为核心的统一控制、管理和显示的系统,这样可以提高系统自动化和智能化的程度,最大限度的发挥载机的战斗效能。本文对系统综合模式、设计方法、作战效能、故障诊断等诸方面进行了论述,并介绍了航电系统的综合试验和试飞评定系统的软件功能。     

High-torque density integrated electro-mechanical flight actuators

Electro-mechanical flight actuators (EMFAs) are core flight-critical vehicle components. Fly-by-wire or fly-by-light control of EMFAs is performed by flight management systems (flight, mission, propulsion, and integrated controls that manage any combination of specific flight, mission, and propulsion functions). Reported here are novel results in the analysis of EMFAs with permanent-magnet synchronous motors, with particular interest in the application of brushless high-torque density motors which have superior characteristics compared with other state-of-the-art motor technologies. It is shown that due to nonlinearities and bounds, new control algorithms must be developed and implemented to achieve a spectrum of performance and requirements for EMFAs. A number of important issues in control, analysis, model development, integration, and verification are studied. Tracking control algorithms are synthesized, stability studied, and novel analysis results are reported. Advanced computer-aided engineering software tools and emerging simulation-based design environments are used to guarantee high fidelity modeling and analysis within data intensive simulation. Proof-of-concept demonstration testbeds for the design of advanced EMFAs and their components are developed, and EMFA imitator performance thoroughly studied. Verification of the concepts reported are formed and documented. Precise tracking, disturbance attenuation, accuracy, stability, robustness, and excellent acceleration capabilities are reported. A demonstration is performed to substantiate the theoretical analyses to add credence to its applicability as an approach and method that the designer of future EMFAs can use to design a new class of actuators for aircraft flight control surfaces     

Dynamics and Control Modeling for Gravity Probe B

A generic drag-free simulator has been developed to aid in the design, on-orbit and post-mission data analysis phases of increasingly complex future missions such as Gaia and STEP. Adaptation to the recent science mission Gravity Probe B (GP-B) has been carried out for a first simulator verification with actual flight data. Lessons learned from GP-B have shown that the controls simulator, developed concurrently with GP-B, has been invaluable to test flight control design and furthermore to resolve on-orbit anomalies in a time-saving manner. A complete mission software simulator including controls, full-body dynamics and comprehensive spacecraft environment disturbances has been established for Gravity Probe B. This simulator provides a reference and development platform for future mission design. The importance of this effort lies in the challenge to meet rising science requirements for future missions in the area of maximum disturbance rejection.     

Effective control allocation using hierarchical multi-objective optimization for multi-phase flight

For different flight phases in an overall flight mission, different control and allocation preferences should be pursued considering lift, drag or maneuverability characteristics. The multi-objective flight control allocation problem for a multi-phase flight mission is studied. For an overall flight mission, different flight phases namely climbing, cruise, maneuver and gliding phases are defined. Firstly, a multi-objective control allocation problem considering drag, lift or control energy preference is constructed. Secondly, considering different control preferences at different flight phases, the analytic hierarchical process method is used to construct a comprehensive performance index from different objectives such as lift or drag preferences. The active set based dynamic programming optimization method is used to solve the real-time optimization problem. For the validation, the Innovative Control Effector (ICE) tailless aircraft nonlinear model and the angular acceleration measurements based adaptive Incremental Backstepping (IBKS) are used to construct the validation platform. Finally, an overall flight mission is simulated to demonstrate the efficiency of the proposed multi-phase and multi-objective flight control allocation method. The results show that the comprehensive performance index for different phases, which are determined from the Analytic Hierarchy Process (AHP) method, can suitably satisfy the preference requirements for different flight phases.     

基于飞控系统综合试验平台的快速验证技术

随着国内军用飞机的技术发展,飞控系统的复杂程度呈指数级上升,这对原有的飞控系统试验验证体系提出了巨大挑战。按照飞控系统设计原则和先进飞机飞控系统验证技术特点,创新构建基于飞控系统综合试验平台的快速验证技术体系,建立参试设备的统一描述框架,通过信号转接技术实现试验过程的自动控制,基于试验任务对环境设备自动识别与配置,实现试验流程的自动化管理与控制,最终将基于飞控系统的可靠性物理验证转变为基于飞控系统试验任务的快速验证。经验证,该技术平均缩短验证周期50%以上。研究结果对提高飞控系统综合试验效率、实现试验环境的柔性配置,具有一定的参考意义。     

先进重构飞行控制技术和方法研究

重构飞行控制技术本质上是一种容错飞行控制技术，它使飞控系统具有适应未知故障和损伤的能力，从而可以有效地提高安全性和任务效能。先进重构飞行控制技术在原有的基础上更加强调自适应的能力，而不再依赖故障诊断和隔离（FDI）系统，因而促进了鲁棒控制、智能控制和逢适应控制技术在该领域的交叉和融合。首先回顾了重构飞行控制技术的发展现状，然后给出了几种先进重构控制方法，并总结了先进重构飞行控制技术的主要技术优势，最后展望了它的发展趋势和应用前景。     

Mission segment division of the whole aeroengine loading spectrum based on flight actions

This paper studies on a division method of the whole aeroengine loading spectrum flight mission segment and rotor speed mission segment, which is based on the actual flight actions and related to the flight operations of aeroengine and is suitable for the variable-speed aeroengines such as turbojet and turbofan. Through the research, the aeroengine loading spectrum operation-related mission segments can be divided, which can provide important data basis for the life research on the structures wh...     

发动机航线类综合载荷谱研究

在空测和外场使用统计的基础上,根据综合任务谱和实际的飞行任务谱对发动机造成的疲劳和蠕变以及热冲击损伤一致的原则,在推导过程中保证两种谱的载荷循环数相同、各功率状态持续的时间相同以及主要的功率状态的变化顺序相同,将某发动机５种航线类飞行任务和地面功能检查试车任务进行综合,得到航线类综合任务谱。然后根据发动机的高度－速度特性和飞行高度与速度计算出该发动机的航线类转速谱。综合任务谱和相应的转速谱的获得为     

载人飞船推进剂剩余量在轨直接测量技术

在载人航天工程交会对接任务中,基于对载人飞船推进剂剩余量在轨实时高精度测量需求的背景,采用理论分析和试验验证相结合的方法,研究了剩余量直接在轨测量技术原理、影响测量精度的因素及解决措施等问题。研究表明,在轨推进剂剩余量直接测量系统方案具有易于实现,测量精度高,同时能够实时、直观反映系统中各贮箱推进剂消耗情况等特点。