飞行器飞行姿态不确定性传播分析

飞行器的飞行状态会受到诸多不确定因素的影响。例如飞行时的外部环境参数，制造时的容许公差和加工误差等不确定性变量会使飞行中的姿态控制产生偏差，导致飞行任务失败，甚至引发灾难性的后果。为此，本文提出了一种基于最优混沌多项式展开的不确定性传播分析方法，有效突破了高维不确定性传播分析面临的变量分布任意以及大规模计算等瓶颈问题。本文提出的传播分析方法，统一度量了高维设计变量中的不确定性，量化分析复杂不确定性对马赫数、动压、轴向过载系数及合成攻角等飞行姿态参数的影响，进而为飞行姿控及后续结构优化设计提供有效依据。     

基于信息公理的大型水轮机方案设计多属性优选模型

针对大型水轮机方案设计中属性信息的不确定性,研究了复杂产品方案设计的决策问题.利用公理化设计理论中的信息公理将模糊数学理论与香农信息论相结合,给出了基于信息公理的区间信息量计算过程,建立了基于区间信息量的多属性优选模型.该模型综合考虑了设计方案优选过程中各评价指标的区间权重以及相应的区间设计信息,通过比较区间信息量的大小获得最优方案.最后,以大型水轮机选型方案设计为例验证了该模型的有效性和可操作性.     

基于代理模型的气动设计稳健优化方法

为了减少不确定分析的计算量,提出了一种基于代理模型的不确定性气动设计优化方法,其中代理模型主要用于简化不确定分析计算过程.运用拉丁方试验设计和Krig-ing建立了代理模型,用随机参数来表示尺寸误差和飞行条件的变化.基于代理模型,以蒙特卡洛模拟法作为不确定分析方法,求解气动性能的均值和方差.在此基础上定义了气动稳健优化问题的表达式,用遗传算法进行求解,并以某翼型的优化问题对该方法进行验证.结果表明,通过该方法得到的最优解对不确定性的敏感度大大减小,同时在不确定的情况下仍然能满足设计约束条件.     

各向异性层合阻尼结构的BP集成神经网络模型设计

本文以各向异性层合阻尼结构为研究对象,设计一种基于BP集成神经网络的智能分析模型。该模型中的集成神经网络由两个子系统神经网络并联融合而成,学习算法主要采用Sigmoid函数。同时,该模型设计针对各向异性层合阻尼结构参数的扰动性问题综合采用结构模式归类、学习算法的改进、小波分析方法予以处理。计算结果表明:该BP集成神经网络模型,较好地解决了各向异性层合阻尼结构参数的扰动性问题,并能有效量化结构参数的变化影响。     

POD-BPNN预测模型及结冰条件不确定性量化

当前,数值模拟作为研究飞机结冰的主要手段之一,在计算结冰冰形时会引入大量参数不确定性,并影响数值模拟的精度和可信度。发展不确定性量化方法,科学量化这种不确定性对评估数值模拟结果具有重要意义。针对传统参数不确定性量化方法难以解决高维输入到输出的问题,基于本征正交分解和误差反向传播神经网络,提出了一种结冰冰形预测代理模型。以水滴中值粒径和温度为例,验证了代理模型单输入参数和双输入参数情况下的精度和泛化能力。最后,在代理模型计算的冰形基础上,结合蒙特卡洛采样,利用2σ准则确定结冰范围,发现水滴中值粒径不确定性主要影响明冰的冰角生长,而温度和水滴中值粒径不确定性的叠加主要作用于霜冰厚度。该研究为后续多结冰条件的影响分析和多维输入到输出的不确定性量化提供了思路。     

一种设置在IIHF环境下的多属性群决策方法

研究将经典多属性群决策问题转换为区间直觉犹豫模糊(IIHF)环境下的多属性群决策问题.用属性取值区间计算属性权重;将各位专家给与方案的属性评分通过数学模型转化为区间直觉模糊数,转化后的多个区间直觉模糊数作为属性可能隶属度,此时属性即为一个犹豫模糊元;定义一个新的得分函数确定犹豫模糊元得分函数值,利用混合加权近似集成算子...     

多源不确定性下的飞行器动载荷识别研究进展

动态载荷的确定是进行空天飞行器结构设计和健康监测的关键技术之一.然而,空天飞行器所受的外部激励往往很难直接测得,相反,根据动力学模型和响应信息来间接获取载荷的动态载荷识别是一种可行的手段.而且,复杂系统的载荷识别过程中普遍存在着不可忽略的多源不确定性,尤其对于空天飞行器来讲.本文对考虑多源不确定性的空天飞行器动态载荷识...     

基于信息熵的连续属性自动聚类算法

基于信息熵的有关理论，提出了一种新的连续属性的自动聚类算法。首先介绍了Shannon熵的概念及其两个重要的定理，基于信息的不确定测度，提出了一种Shannon熵的准则函数φ，并且指出了该准则函数必须满足的6条原则。其次，基于该准则函数，引出了一种针对单个连续属性自动聚类的FUSINTER算法。由于实际信息系统中有多个连续属性，这主需要对多个连续属性分别使用FUSINTER算法进行离散，并且要求最终保证整个信息系统离散是相容的和一致的，而且各个属性拥有较少的分割区间。最后，本文以干线飞机外形参数的变化趋势与其更新换代的关系来说明文中提出的属性离散化过程，并展示了该聚类算法的有效性。本文提出的方法可以用于机器学习或数据挖掘的数据前处理。     

一种基于动态逆的控制方案在无人机中的应用研究

动态逆技术通过成功的实际飞行测试而获得广泛认同,目前该研究热点在于对象模型的不确定性的抑制及鲁棒性的研究。文中提出一种基于在线神经网络的新型动态逆控制器,其主要思想是通过在线迭代的神经网络最大程度地挖无人机非线性不确定模型及其逆模型,同时通过一个梯度修正环节来补偿误差的影响。仿真验证包括三部分：对极快变量回路的仿真、航迹角跟随的仿真以及三维空间中对给定轨迹的跟踪。仿真结果表明,该方案能够解决精确的     

起飞延误时间的不确定性对飞行模拟训练任务的影响

研究探讨了在飞行模拟任务中起飞延误时间的不确定性对于操纵者生理心理的影响。本文通过实验的方法要求所有被试均接受起飞延误时间确定和不确定两种情景的任务。记录被试在执行起飞任务中的心率、呼吸及起飞任务完成后的简单反应时测试成绩,并要求被试在完成延误时间不确定起飞任务后对起飞等待时间进行主观估计。数据经配对样本T检验后发现,被试在明确被告知具体等待时间的任务中表现出更加平稳和放松的生理状态并呈现出更低的心理疲劳程度,在未被明确告知具体等待时间的任务中表现出相反的生理及心理状况并表现出对等待时间显著高估的现象。结论认为在飞行模拟训练任务中起飞延误时间的不确定性对操纵者生理及心理的紧张程度和疲劳水平存在显著影响。     

国内主力低速风洞大迎角实验的不确定度水平研究

笔者将AGARD-AR-304不确定度评估方法推广到大迎角领域,给出计算低速风洞大(小)迎角实验不确定度的工程方法.相应的计算软件已成功地用于国内主力低速风洞实验的不确定度评估,完成了5座风洞8个模型大迎角实验的不确定度评估,给出了我国主力低速风洞大(小)迎角实验的不确定度水平.     

一种新的多输出重要性测度及其高效计算方法

基本变量重要性测度分析是结构安全评估以及工程优化设计的一项必要工作。本文结合矩独立重要性测度思想和基于方差的重要性测度思想,提出了一种新的适用于多个输出的重要性测度。所提测度利用概率积分转化(Probability integration transformation,PIT),将输出的不确定性由输出的联合分布函数来表征。在多输出情况下,相比单纯基于方差的重要性测度,所提测度能够同时包含各个输出的不确定性及其相关性。而相比单纯的矩独立重要性测度,由于它使用方差来衡量变异性,因而求解过程更为简便。在计算多输出的分布函数时,本文采用基于分数矩的极大熵方法结合Nataf变换法,在保证求解精度的同时大大降低了模型调用次数。数值和工程算例说明了该测度的合理性以及计算方法的高效性。     

动态系统元器件失效率的矩独立重要性测度分析

针对不确定性元器件失效率对动态系统失效概率影响程度的度量问题,研究了动态系统元器件失效率的重要性分析方法。分析了不确定性情况下动态系统失效概率的特点;依据Borgonovo的矩独立灵敏度分析思想,提出了两种新的矩独立不确定性重要性测度,给出了基于蒙特卡罗数值仿真的一般求解方法,分别用来分析系统工作时间给定和在区间变化两种情况下元器件失效率不确定对系统失效概率分布函数的贡献程度;建立了重要性测度的高效算法,通过稀疏网格积分技术将多元函数的积分问题转化成一元函数积分的张量积组合,通过Edgeworth级数方法将响应量分布函数的求解问题转化为基于其前四阶矩的失效概率估计,从而有效降低了功能函数的调用次数,提高了重要性测度的求解效率。最后,通过两个算例验证了所提方法的合理性和算法的高效性。     

潜艇标模阻力试验的不确定度分析

为了改善拖曳水池的试验精度,对一条4.5m 潜艇标模 SUBOFF 进行重复拖曳阻力试验。本文参照 IT-TC 推荐规程中试验流体动力学不确定度分析规范,对由偏差极限引起的不确定度将由潜艇标模的几个外形、速度、阻力、以及温度、密度和粘性这几个测量系统分别进行估算;通过6次重复潜艇标模阻力试验结果的标准差分析,得到了摩擦阻力系数、总阻力系数的精密度极限;最后对该模型的摩擦阻力系数、总阻力系数进行了不确定度分析。结果表明:由温度引起的运动粘性系数的偏差极限占到摩擦阻力系数偏差极限的97%;总阻力系数的偏差极限98%来自于湿表面积的偏差极限;随着试验速度的提高,总阻力系数和剩余阻力系数的总不确定度降低。     

DATA MODEL FOR MULTIMEDIA DATABASE SYSTEM NHMDB BASED ON NF~2 DATA MODEL

ＤＡＴＡＭＯＤＥＬＦＯＲＭＵＬＴＩＭＥＤＩＡＤＡＴＡＢＡＳＥＳＹＳＴＥＭＮＨＭＤＢＢＡＳＥＤＯＮＮＦ~２ＤＡＴＡＭＯＤＥＬ￥ＧｕｏＨｏｎｇｙｉｎｇ；ＬｉｎＪｕｎｈａｉ；ＴｉａｎＣａｎｇｈａｉ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｏｍｐｒｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅａｎ?..     

A FORMAL REPRESENTATION FOR FEATURE-BASED DESIGN

从三个方面研究了基于特征设计的形式化描述方法：基于特征设计的基本定义、设计过程模型及设计算法。文中给出了特征分类、特征操作、特征模型验证和特征映射策略及其形式化描述方式，建立了兼顾并行工程和顺序工程设计方式的基于特征设计过程形式化描述模型，提出了基于特征的设计算法，为解决基于特征设计系统开发和运行缺乏统一方法学这一课题作了有益的尝试。     

基本随机变量的重要性测度及其概率密度演化算法

为进一步完善当前的基本变量的重要性分析,在单一的矩独立的重要性测度指标的基础上,建立了一个新的矩独立的重要性测度指标体系,该体系包括基本变量的总重要性测度、平均总重要性测度、主重要性测度和平均主重要性测度,用以衡量不同要求下基本随机变量对系统或模型输出响应整体不确定性的影响程度.给出了各个重要性测度指标的定义,分析了各个重要性测度指标的工程意义和适用范围.结合概率密度演化方法高效、准确的优点,提出了一种基于概率密度演化方法的重要性测度求解方法.文中算例证明:所提指标体系相比当前指标体系更加全面合理,所提方法能在高精度求得各重要性测度结果的基础上大幅提高计算效率.     

具有认知能力的入侵检测系统模型

介绍了入侵检测的原理，对目前入侵检测的模型和方法进行分析，并给出了一个具有认知能力的入侵检测系统模型，该模型由基于规则的检测模块、神经网络组件、统计分析处理模块三个主要模块组成。模型采用了异常检测和误用检测相结合的方法，使系统既有对已知的攻击有较好的识别能力，又有检测未知攻击的能力。文末指出了当前入侵检测存在的问题及今后的发展方向。     

并行集成式工艺设计系统的研究

计算机辅助工艺设计（ＣＡＰＰ）在计算机集成制造（ＣＩＭ）中起着关键的作用，并行工程既是ＣＩＭＳ从信息集成到功能集成的主要方法，又是这类复杂系统的全局优化方法。本文基于并行工程思想，研究和探讨了并行集成式工艺设计模型，它是一个实用化ＣＡＰＰ系统的新模型，不仅能利用设计信息进行初步工艺设计，而且能根据车间环境的状态，充分利用制造工艺和车间环境的柔性产生优化的工艺方案。它是采用分层工艺规划的方法来实现的。系统模型由三个层次组成，即初步规划层，决策层和详细规划层。文中最后还讨论了实现并行集成式工艺设计系统的关键技术。     

卫星三维电缆网设计与制造一体化集成研究与应用

针对卫星三维电缆网数字化设计、制造协同"信息孤岛"问题,提出了卫星三维电缆网设计与制造一体化流程和方法。通过基于模型的定义（Model based definition,MBD）三维电缆网协同设计方法,可以快速生成标准化、精细化的三维电缆网。基于MBD三维电缆网设计与工艺联动,开发了电缆网设计、加工、检测和装配联动软件模块,形成了一套电缆模型工艺信息快速提取方法。通过具体型号应用,验证了该方法在电缆网设计、加工、检测和总装的有效性和精确性。