临近空间飞行器多物理场耦合建模的网格映射方法

临近空间飞行器的研制面临许多复杂的问题和挑战,涉及总体、气动、结构、控制、防热、动力等多个学科和专业领域的相互作用、高度耦合的子系统。全系统、全流程的仿真验证与性能评估能够为设计工作提供重要依据,缩短研制周期。而气动、结构、防热等专业的仿真建模和模型解算基于有限体积法或有限元方法,依赖于不同的工具软件,且网格的划分方法不同。本文研究了临近空间高超声速飞行器多物理场耦合建模方法,研究并实现了异构网格耦合界面之间与耦合域之间的信息传递方法,从而实现了临近空间高超声速飞行器的多物理场耦合建模与仿真。     

基于粗集的调度Agent知识库建模研究

首先通过相识集、招标集、投标集和中标者的概念，描述了车间调度系统中的调度Agent与资源Agent间任务分配的招投标关系；运用粗集理论，基于任务的属性和资源Agent完全任务的成本、质量、负荷和时间等属性构造决策表；在分析了决策表的特征基础上，生成调度规则集，即调度知识库；最后给出车间调度Agent的调度过程算法。     

基于扩展 GO-FLOW的多状态系统动态可靠性建模方法

文中以多状态关联可重构系统为研究对象,拟突破多状态关联可重构系统的可靠性动态建模技术,研制出一套多状态关联可重构系统建模方法。针对现有 GO-FLOW 方法表达能力的不足的情况,对 GO-FLOW 操作符进行扩展定义与封装,拓展了操作符动态、可重构,事件驱动等特性,实现了功能原理图到 GO-FLOW 模型扩展映射,结合面向对象的理念和思想,根据多状态系统功能原理,提出了扩展 GO-FLOW 建模流程。选取了几种典型的重构方式,对飞机伺服作动系统的可重构可靠性模型进行研究,以飞机伺服作动系统为实例验证了方法的有效性。提出利用扩展的语义操作符对动态重构系统进行直观建模的方法,极大提高了建模的适应能力和效率,应用实例表明,该方法是建立多状系统可靠性动态模型的可行途径。     

分布参数可变时的Bayes估计

文中讨论了分布参数可变时的统计模型及动态参数建模方法，给出了参数的Bayes估计，并对于应用中的一些问题提出了看法。     

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。     

建模变量对非定常空气动力数学模型的影响

在某飞机大振幅偏航、滚转单自由度运动风洞试验的基础上,采用不同建模变量,用模糊逻辑方法建立滚转力矩模型,分析研究了不同变量对模型精度的影响;然后运用得到的较为合理的建模变量,采用非定常模型获取偏航-滚转耦合运动的气动力系数,并与试验结果比较,分析不同的变量组合对该模型预测精度的影响。结果表明,不论在哪种运动形式下,建模变量间的相关性都是造成模型预测精度低的主要因素。对于单自由度运动,应取α、β、ωy(ωx)为建模变量;对于耦合运动,以α、β、ωx、ωy为建模变量较好。     

多囊体临近空间飞艇多要素耦合建模与仿真

针对多囊体临近空间飞艇多要素耦合仿真及长航时能力评估的迫切需求,详细阐述了多囊体临近空间飞艇六自由度位置与姿态动力学模型、环境热力学模型、内外囊体热力学模型及囊体氦气损失模型,通过位置、时间、姿态、空速等动力学输出信息与压力成形体积、氦气质量等热力学输出信息实现平台力热动态耦合,能够全面反映飞艇在大气环境及操纵力作用下力热耦合变化规律,具备飞艇平台超热超压安全下的长航时定量评估能力。通过仿真发现,囊体内氦气在随风飘状态下最大超热达到55℃左右,为保证内外囊体白天压力安全需主动释放氦气导致飞行高度上升约100 m,夜晚囊体内压将至0 Pa无法维形保持浮力导致驻空高度快速降低,姿态振荡加剧,驻空航时仅有26.5 h,且动力全开无法获得稳定的航向飞行,空速来流降温无法最大效能发挥,需要控制系统接入实现动态闭环航路飞行,才能实现长航时飞行,具有重要的工程应用价值。     

非直通甲板舰船空气流场的结构化建模

舰船空气流场是舰载机起降安全的重要影响因素,其结构化建模是研究舰载机起降安全边界和起降动力学过程的重要支撑。直通甲板舰船的空气流场结构化建模问题已于20世纪80年代解决,并纳入MIL-F-8785C军用规范,得到了广泛应用;而非直通甲板舰船的空气流场结构形式更为复杂,近年来科研人员通过数值模拟、风洞试验或实船测量等方法开展了研究,但其结构化建模问题仍有待解决。本文的研究目的是探索非直通甲板舰船空气流场的结构化建模方法。通过对其流场结构、形成机理进行分析,采用流场特性频域分析和数据拟合方法,解析了流场的稳态、周期和随机分量,成功构建了流场结构化模型,并通过仿真验证了模型的有效性,初步解决了非直通甲板舰船空气流场结构化建模问题,得出了较为实用的结构化模型,有望为舰载直升机起降安全研究提供重要支撑,大幅减少机-舰动态配合试验的工作量,使机-舰组合风限图的制定更加高效,并为机-舰动态配合实时仿真奠定基础。     

航空发动机MTBF的Bayes评估

针对航空发动机的试验样本量和故障数据少,采用传统的数学平均值法对其平均故障间隔时间（MTBF）评估不能反映其真实可靠性水平的问题,基于Bayes理论,把历史试验数据视为先验信息,采用矩等效方法确定先验分布,然后通过Bayes理论综合现场试验数据,建立了一种基于Bayes理论的航空发动机MTBF评估方法。该方法可以扩大MTBF评估所需的信息量。采用所提出的Bayes方法对某航空发动机MTBF进行评估,得到其MTBF评估值为302.68h,比采用数学平均值法约提高了18.7%,评估结果更符合实际。表明该方法可应用于航空发动机MTBF的评估。      

GRIB数据及其在航迹预测中的应用

四维航迹预测的准确性是轨迹运行与空管决策支持的基础,而高空风数据支持下的气象建模是提高航迹预测准确性的关键。通过解析GRIB格式的风数据,获取各高度层的风速和风向,同时依据风对地速、航向的影响进行四维航迹预测建模,利用浦东机场的进场航班实现仿真验证,将预测结果与实际雷达轨迹对比,验证了风影响下四维航迹预测的准确性。