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嵌入式大气数据系统神经网络算法仿真

系统仿真学报 2008年第9期20卷 2288-2291页

作者：江城倪世宏张宗麟王新亮夏岩空军工程大学工程学院航空自动控制工程系西安710038

针对嵌入式大气数据系统(FADS)的特点,研究了其空气动力学模型,提出了相应的神经网络算法结构,并对动压与静压神经网络计算模块进行了部分仿真。通过仿真比较了BP神经网络L-M优化算法与贝叶斯正则化算法在FADS中的应用,并通过相应的仿... 详细信息

针对嵌入式大气数据系统(FADS)的特点,研究了其空气动力学模型,提出了相应的神经网络算法结构,并对动压与静压神经网络计算模块进行了部分仿真。通过仿真比较了BP神经网络L-M优化算法与贝叶斯正则化算法在FADS中的应用,并通过相应的仿真研究了不同压力点组合计算动、静压时的差异。仿真结果表明贝叶斯正则化算法的泛化能力较好,具有工程应用潜力。

关键词：嵌入式大气数据系统神经网络仿真 L-M优化算法贝叶斯正则化算法

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嵌入式大气数据系统Kriging算法模型

测控技术 2015年第3期34卷 138-141页

作者：王逸斌刘学强覃宁蒲毅南京航空航天大学航空宇航学院江苏南京210016

基于Kriging算法提出了一种嵌入式大气数据系统的计算模型。该模型以测压点压强为输入,攻角、偏航角和Ma等大气参数为输出。采用Kriging插值方法,建立了输入与输出间的映射关系,从而避免了迭代类方法反复迭代的过程,实现了高实时性。分... 详细信息

基于Kriging算法提出了一种嵌入式大气数据系统的计算模型。该模型以测压点压强为输入,攻角、偏航角和Ma等大气参数为输出。采用Kriging插值方法,建立了输入与输出间的映射关系,从而避免了迭代类方法反复迭代的过程,实现了高实时性。分别比较了取三、四和五个测压点时,以及取不同位置处测压点时,计算大气数据的精度。通过与神经网络模型比较,Kriging模型的精度明显优于神经网络模型。

关键词：嵌入式大气数据系统空气动力学模型神经网络 Kriging算法

嵌入式大气数据系统与飞行器结构热防护模拟计算

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嵌入式大气数据系统与飞行器结构热防护模拟计算

作者：张庆锋南京航空航天大学

学位级别：硕士

空天飞机集飞机、运载器、航天器等多重功能于一身,既能在大气层内作高超音速飞行,又能进入轨道运行,将是21世纪控制空间、争夺制天权的关键武器装备之一,是现阶段世界各航天大国研究的热点。空天飞机需要多次出入大气层,每次飞行时间长... 详细信息

空天飞机集飞机、运载器、航天器等多重功能于一身,既能在大气层内作高超音速飞行,又能进入轨道运行,将是21世纪控制空间、争夺制天权的关键武器装备之一,是现阶段世界各航天大国研究的热点。空天飞机需要多次出入大气层,每次飞行时间长达1—2个小时,再入飞行时飞行速度可达12～25马赫。飞机头部前端的气体经过激波压缩之后,阻滞气温可以达到5000K以上,而现有的金属热防护材料的最高耐用温度只有1400K左右,这种情况下如果使用传统的大气数据采集系统,突出于飞机机身的空速管气动加热严重,又没有合适的方式冷却。在空天飞机上采用嵌入式的大气数据采集系统是解决此问题的一条途径。本文计算了空天飞机头锥部的热环境,提出了有效的防热结构,即机体结构和防热系统一体化设计,把机体结构设计成夹层式,推进剂作为冷却介质在夹层内流动,使它吸走空气与结构外表面摩擦所产生的热量。本文所做的工作主要如下:1、讨论了嵌入式大气数据处理系统的探测原理和优化设计;2、在现有飞行器热防护系统和空天飞机飞行参数的基础上,研究初步确定了合适的可重复使用的金属热防护系统;3、由金属热防护系统的材料的耐高温温度、空天飞机飞行高度和马赫数,通过数值计算,获得了空天飞机的头锥部驻点的热流密度以及飞机头部热流密度的分布;4、根据飞机头部热流密度的分布确定了防热层结构和厚度、冷却层结构和冷却气体的压力、流速等具体参数,并计算出飞机头锥部蒙皮内部各点温度分布。

关键词：空天飞机金属热防护嵌入式大气数据系统高超声速气动加热

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嵌入式大气数据系统算法研究

航空科学技术 2015年第12期26卷 37-42页

作者：李少雄张军超中航工业第一飞机设计研究院陕西西安710089

系统地介绍了三点法、神经网络法及Kriging算法等嵌入式大气数据系统的解算算法及各算法的具体解算流程。以自建三维飞机数模为例,运用3种算法分别对迎角、侧滑角及马赫数进行了解算,并对结果进行了分析比较,结果表明神经网络算法是比... 详细信息

系统地介绍了三点法、神经网络法及Kriging算法等嵌入式大气数据系统的解算算法及各算法的具体解算流程。以自建三维飞机数模为例,运用3种算法分别对迎角、侧滑角及马赫数进行了解算,并对结果进行了分析比较,结果表明神经网络算法是比较理想的解算算法。

关键词：嵌入式大气数据系统三点法神经网络法 Kriging算法

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一种嵌入式大气数据系统余度设计方案

宇航计测技术 2016年第2期36卷 49-52页

作者：欧连军曾贵明梁君中国运载火箭技术研究院北京100076

针对嵌入式大气数据系统,从系统余度设计和数据解算余度设计两个角度进行分析,并提出解决方案。系统余度设计方面,介绍了测压点余度设计方法,并提出一种基于计算机内总线的双余度嵌入式大气数据计算机架构,使得系统设计余度在两余度以上... 详细信息

针对嵌入式大气数据系统,从系统余度设计和数据解算余度设计两个角度进行分析,并提出解决方案。系统余度设计方面,介绍了测压点余度设计方法,并提出一种基于计算机内总线的双余度嵌入式大气数据计算机架构,使得系统设计余度在两余度以上;解算算法余度设计方面,建立参数测量模型,并推导了利用风洞数据进行参数解算的方法,得到参数后可应用最佳线性最小方差无偏估计对大气数据进行在线实时估计。

关键词：嵌入式大气数据系统余度设计数据解算

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分布嵌入式大气数据系统算法的初步研究

飞机设计 2008年第6期28卷 5-11,26页

作者：王岩郑伟沈阳飞机设计研究所辽宁沈阳110035

针对某型飞机给出了DFADS系统的构型描述，进行了DFADS的算法设计，算法采用了一种非物理映射的方法来建立各测压点压力和基本大气参数之间的关系。先是利用制定的多传感器数据表决规则表决出2～3对相关的测压点，然后通过建立相关测压... 详细信息

针对某型飞机给出了DFADS系统的构型描述，进行了DFADS的算法设计，算法采用了一种非物理映射的方法来建立各测压点压力和基本大气参数之间的关系。先是利用制定的多传感器数据表决规则表决出2～3对相关的测压点，然后通过建立相关测压点压力和其压力系数值之间的关系，利用这几对测压点的压力对事先建立的Cpi（α，β，Ma）映射关系表格数据库进行查表计算，从而得到当前的飞行状态。本文利用计算流体动力学（CFD）计算手段获得了332个飞行状态下飞机前机身14个测压点的表面压力系数数据，并以此为基础对DFADS的算法进行了仿真验证。结果表明，该DFADS的算法可以根据14个点的压力输入，正确地解算当前的大气参数。

关键词：嵌入式大气数据系统多传感器数据表决映射嵌入式

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飞翼布局飞行器嵌入式大气数据系统算法研究

飞翼布局飞行器嵌入式大气数据系统算法研究

第十八届中国航空测控技术年会

作者：杜振宇常悦邱文斌张健云航空工业太原航空仪表有限公司

飞翼布局飞行器嵌入式大气数据系统中各测压单元的数据和飞行参数之间存在复杂的非线性映射关系,现有的加权最小二乘法、三点法等传统嵌入式大气数据系统算法不能满足需求。针对飞翼布局飞行器大气数据输入、输出数据之间映射关系特点,... 详细信息

飞翼布局飞行器嵌入式大气数据系统中各测压单元的数据和飞行参数之间存在复杂的非线性映射关系,现有的加权最小二乘法、三点法等传统嵌入式大气数据系统算法不能满足需求。针对飞翼布局飞行器大气数据输入、输出数据之间映射关系特点,设计了一种RBF神经网络大气参数算法,与BP神经网络算法相比,其大气参数解算误差大幅降低。

关键词：飞翼布局嵌入式大气数据系统神经网络算法 RBF

来源： cnki会议评论

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嵌入式大气数据传感系统的模糊逻辑建模方法

空气动力学学报 2019年第3期37卷 412-418页

作者：王坤黄达南京航空航天大学航空学院

为克服传统的大气数据传感系统的不足,对嵌入式大气数据系统展开了研究。以某飞翼布局飞行器为研究对象,通过风洞试验和CFD数据,研究了针对嵌入式大气数据系统的模糊逻辑建模方法。以模型表面若干测压点的压力或压力系数作为模糊逻辑系... 详细信息

为克服传统的大气数据传感系统的不足,对嵌入式大气数据系统展开了研究。以某飞翼布局飞行器为研究对象,通过风洞试验和CFD数据,研究了针对嵌入式大气数据系统的模糊逻辑建模方法。以模型表面若干测压点的压力或压力系数作为模糊逻辑系统的输入,以迎角、侧滑角、来流速度和海拔高度作为输出,分别采用自适应和固定形状参数的隶属函数作为模型组成部分,混合使用梯度下降法和最小二乘法来识别模糊逻辑系统的参数,从而建立针对该嵌入式大气数据系统的模糊逻辑模型。建模结果表明,相比以往仅使用梯度下降法和固定形状参数的隶属函数的模糊逻辑模型,自适应隶属函数的引入使得模型精度与求解速度得到提高。

关键词：模糊逻辑嵌入式大气数据系统自适应隶属函数梯度下降最小二乘

融合气象观测数据的高精度大气数据估计算法研究

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计算机测量与控制 2022年第12期30卷 276-283,291页

作者：蒋保睿肖地波张勇王志强林茜成都信息工程大学自动化学院成都610225 南京航空航天大学无人机研究院南京211106 湖南华南光电(集团)有限责任公司湖南常德415005

针对嵌入式大气数据观测系统(FADS)与惯性导航系统(INS)在计算飞行器大气数据时易受风速变化造成参数估计不准确的问题,文章提出一种融合FADS/INS/气象观测数据的大气数据解算方法;FADS依靠飞行器外表面的气压分布直接计算大气数据,INS... 详细信息

针对嵌入式大气数据观测系统(FADS)与惯性导航系统(INS)在计算飞行器大气数据时易受风速变化造成参数估计不准确的问题,文章提出一种融合FADS/INS/气象观测数据的大气数据解算方法;FADS依靠飞行器外表面的气压分布直接计算大气数据,INS提供姿态角与加速度,气象观测数据包括气压-高度的对应关系与风速矢量;融合过程结合FADS压力模型、飞行器运动模型和大气观测数据构建状态方程与观测方程,并采用滤波预处理、扩展卡尔曼滤波估计出精确的空速矢量和高度,结合INS数据进一步转换得到大气数据;仿真结果表明,文章提出的方法与现有未融合气象观测数据的算法相比,在攻角和侧滑角估计方面,估计误差降低30%,在马赫数估计方面误差降低了89%,在气压高度方面误差降低93%,估计精度得到有效提高。

关键词：嵌入式大气数据系统惯性导航系统气象观测数据信息融合扩展卡尔曼滤波