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基于改进花授粉算法的航空发动机装配总体规划

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航空动力学报 2024年第7期39卷 139-150页

作者：章斌卢洪义宋汉强刘舜杨禹成桑豆豆南昌航空大学飞行器工程学院南昌330063 海军研究院上海研究所上海200000

针对航空发动机结构复杂、零件数量多且装配效率低、装配成本高的问题,提出了一种改进花授粉算法(improved flower pollination algorithm,IFPA)的装配顺序优化方法.以装配优先性、装配稳定性、装配聚合性、装配重定向性和基础部件位置... 详细信息

针对航空发动机结构复杂、零件数量多且装配效率低、装配成本高的问题,提出了一种改进花授粉算法(improved flower pollination algorithm,IFPA)的装配顺序优化方法.以装配优先性、装配稳定性、装配聚合性、装配重定向性和基础部件位置为影响因子构建优化目标评价体系,采用了不同的表示方案、反对立学习的初始种群生成、动态调整的转换概率,在全局授粉和局部授粉规则中引入了均匀变异和精英变异,并加入遗传突变.运用在航空发动机低压压气机装配规划上,验证了 IFPA的有效性,并讨论了 IFPA的参数影响,并同粒子群算法、遗传算法、蚁群算法和花授粉算法进行比较,该算法找到最优序列的概率分别提高了41%、42%、41%和20%,验证了 IFPA在求解装配序列规划问题上的优越性.

关键词：航空发动机压气机装配序列规划花授粉算法均匀变异精英变异

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基于对数条件似然比的无偏自同步扰码识别

电子与信息学报 2024年第7期46卷 2757-2764页

作者：钟兆根谭继远谢存祥海军航空大学航空基础学院烟台264001 海军潜艇学院青岛266199

为克服现有无偏自同步扰码识别算法在低信噪比(SNR)下存在适应性差的缺点,该文提出一种基于对数条件似然比的软判决识别方法。该方法首先构建了线性分组码自同步加扰和卷积码自同步加扰的对偶向量积线性约束方程;然后推导了基于软判决... 详细信息

为克服现有无偏自同步扰码识别算法在低信噪比(SNR)下存在适应性差的缺点,该文提出一种基于对数条件似然比的软判决识别方法。该方法首先构建了线性分组码自同步加扰和卷积码自同步加扰的对偶向量积线性约束方程;然后推导了基于软判决的对数条件似然比函数衡量方程的成立概率,并分析了其均值和方差的分布特性;最后通过2元假设和推导的相应判别门限来完成两种自同步加扰的识别。仿真结果表明,所提算法能够在低信噪比下完成生成多项式的识别,具有较好的适应能力,与基于求解代价函数的识别方法相比,在信噪比低于3 dB时的算法识别率得到较大提高,识别率为90%时,约有3 dB的性能增益。

关键词：自同步扰码线性分组码卷积码对数条件似然比

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面向融合运行的飞行员在环建模技术综述

交通运输工程学报 2024年第4期24卷 208-227页

作者：魏麟杨济睿李秀易肖越郑远李诚龙中国民用航空飞行学院飞行技术学院中国民用航空飞行学院航空电子电气学院中国民用航空飞行学院民航监察员培训学院北京航空航天大学电子信息工程学院中国民用航空飞行学院计算机学院中国民用航空飞行学院民航飞行技术与飞行安全重点实验室

研究了面向有人机与无人机融合运行环境的飞行员模型，基于有人机舱内驾驶和无人机远程遥控驾驶2种操纵类型，介绍了飞行员建模技术的发展历程和各模型特点，通过仿真软件研究了有人机与无人机飞行员在环的响应特性，讨论了通信延迟环... 详细信息

研究了面向有人机与无人机融合运行环境的飞行员模型，基于有人机舱内驾驶和无人机远程遥控驾驶2种操纵类型，介绍了飞行员建模技术的发展历程和各模型特点，通过仿真软件研究了有人机与无人机飞行员在环的响应特性，讨论了通信延迟环节对于无人机驾驶回路的影响，总结了各类飞行员模型在不同任务场景下的适用性和不足之处。研究结果表明：面向融合运行环境的飞行员建模瓶颈主要体现在有人机与无人机飞行员所处的操纵回路异构、无人机飞行员缺乏临场情景意识和无人机系统指挥与控制链路(C2链路)存在不确定性延迟等方面；有人机飞行员建模总体上是根据控制理论方法描述人体结构和飞行员的操纵特性，且人工智能方法的发展使得基于智能控制理论的飞行员模型设计方法能够更好地描述飞行员的操纵特性；无人机飞行员由于处于不同的操纵回路位置，远程遥控驾驶通过C2链路实现无人机状态感知和操纵指令上行，因此，无人机飞行员模型建模更趋向于人在环路的表达，需根据应用场景设计相匹配的飞行员模型，才可更真实地反映飞行员在特定场景下的控制与决策行为特性；面向未来的融合运行环境，构建人在环路模型应重点考虑如何描述无人机远程飞行员因临场情景意识缺乏导致的决策差异，如何更好地拟合人机系统操纵特性，以及如何构建具有高效、可靠、低延迟C2链路的飞行员模型等问题。

关键词：航空控制融合运行有人机无人机飞行员模型飞行员在环指挥与控制链路

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涡轮叶片装配智能优化算法

兵器装备工程学报 2024年第4期45卷 309-316页

作者：赵磊卢洪义宋汉强徐文聪贺勃睿南昌航空大学飞行器学院南昌330063 海军研究院上海200001

涡轮组件装配是发动机制造过程的重要组成部分,在装配过程中为保证涡轮叶片装配完成后的转子不平衡量符合设计标准,需对叶片进行分组试装等步骤,装配效率因此受到影响。为解决此问题,提出一种基于改进模拟退火算法的叶片装配序列优化方... 详细信息

涡轮组件装配是发动机制造过程的重要组成部分,在装配过程中为保证涡轮叶片装配完成后的转子不平衡量符合设计标准,需对叶片进行分组试装等步骤,装配效率因此受到影响。为解决此问题,提出一种基于改进模拟退火算法的叶片装配序列优化方法。建立由轮盘自身不平衡量与叶片不平衡量相结合的数学模型,采用多邻域搜索机制,改进退火机制,增加升温、记忆模块等方法来改进算法,通过实例验证了算法的有效性,并与蝴蝶算法,天鹰算法,原始模拟退火算法进行比较,有效地降低了涡轮转子不平衡量。结果表明,改进的模拟退火算法能够有效的减少叶片装配后的不平衡量。为使该算法能够更方便的服务于装配现场,基于MFC框架开发一款叶片装配软件,为解决叶片装配需进行多次拆装以及装配效率低的问题提供了一种有效的方案。

关键词：航空发动机涡轮叶片装配装配序列优化改进模拟退火算法转子平衡

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基于多维信号特征的无人机探测识别方法

电子与信息学报 2024年第3期46卷 1089-1099页

作者：聂伟戴琪霏杨小龙王平周牧周超重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 中国民用航空飞行学院民航飞行技术与飞行安全重点实验室和电子与电气工程学院德阳618307

如今,无人机(UAVs)在军用民用领域得到大规模应用,在无人机带来便利的同时也带来了巨大的安全隐患。针对无人机的探测识别技术逐渐成为研究热点,传统的无人机探测方法主要是通过获取雷达回波信号、无人机声音信号和光电信号的方式对无... 详细信息

如今,无人机(UAVs)在军用民用领域得到大规模应用,在无人机带来便利的同时也带来了巨大的安全隐患。针对无人机的探测识别技术逐渐成为研究热点,传统的无人机探测方法主要是通过获取雷达回波信号、无人机声音信号和光电信号的方式对无人机进行探测。然而,这类方法往往容易受到环境影响具有一定的局限性,无法对无人机进行精确的定位和识别。该文提出一种基于多维信号特征的无人机识别方法,该方法首先通过自适应三角阈值法从接收到的无线信号中探测并筛选出无人机信号,同时解析获取的无线信号的信道状态信息(CSI)。然后,利用正交匹配追踪算法(OMP)进行参数估计来获取无人机的位置信息对无人机进行定位。最后,提取无人机信号中的盒维数和径向积分双谱(RIB)来对无人机进行分类识别。通过实验,该方法对无人机的3维定位精度小于1 m,对无人机的分类识别精度最高能达到100%。

关键词：无人机参数估计特征提取目标识别目标定位

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考虑因素异质影响的直升机事故严重性分析

交通运输系统工程与信息 2024年第2期24卷 323-332页

作者：周悦蒋维安付川云魏麟犹轶中国民用航空飞行学院飞行技术学院四川广汉618307 中国民用航空飞行学院民航试飞学院四川广汉618307 哈尔滨工业大学交通科学与工程学院哈尔滨150090

提取美国国家运输安全委员会(National Transportation Safety Board, NTSB)数据库1241起直升机事故记录的关键信息,分析通用航空直升机事故后果严重性的影响因素及其影响异质性问题。首先,将事故记录中各项信息梳理为时间、飞行过程、... 详细信息

提取美国国家运输安全委员会(National Transportation Safety Board, NTSB)数据库1241起直升机事故记录的关键信息,分析通用航空直升机事故后果严重性的影响因素及其影响异质性问题。首先,将事故记录中各项信息梳理为时间、飞行过程、飞行员、直升机和气象条件类因素,同时,采用卡方检验分析各因素在无伤事故、轻伤事故和重伤死亡事故分类下的分布差异;而后,基于不同先验概率分布的随机系数构建若干混合Logit模型,拟合事故严重性;最后,通过对比不同模型的拟合效果,根据最优模型的参数估计,分析不同事故严重性对应因素的影响机理和影响的异质性问题。结果表明:直升机事故严重性的统计建模存在明显的因素影响异质性问题;基于独立正态和多元正态分布的相关随机系数混合Logit模型拟合效果优于其他模型;影响因素中,出现仪表气象条件、空中失去控制、燃油问题、低空运行及挂载(含撞线/树)、运动及作业、进近、老年驾驶员、飞行员具有直升机仪表能力以及直升机起火爆炸等因素时,将显著增加重伤死亡事故的概率;异质性分析中,周末、老年飞行员和三点式座椅安全带等因素存在显著的影响异质性。

关键词：航空运输事故严重性随机系数混合Logit模型直升机事故影响因素异质相关性

基于QAR数据的民机高高原进近着陆风险评估方法

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北京航空航天大学学报 2024年第1期50卷 77-85页

作者：陈农田满永政李俊辉中国民用航空飞行学院航空工程学院广汉618307 中国民用航空飞行学院民航安全工程学院广汉618307

民机高高原进近着陆是高原飞行高风险阶段。为有效实施高高原进近着陆风险识别和等级判据,提出基于熵权可变模糊识别的长短时记忆网络与深度神经网络(LSTM-DNN)相融合的深度学习风险评估方法。基于快速存取记录器(QAR)记录的高高原飞行... 详细信息

民机高高原进近着陆是高原飞行高风险阶段。为有效实施高高原进近着陆风险识别和等级判据,提出基于熵权可变模糊识别的长短时记忆网络与深度神经网络(LSTM-DNN)相融合的深度学习风险评估方法。基于快速存取记录器(QAR)记录的高高原飞行数据,借鉴民机飞行品质监控(FOQA)咨询通告和行业QAR监控标准,结合指标重要度分析与Delphi专家调查,提取着陆时航向变化大、航迹低、610~305 m进近时下降率大、接地时垂直加速度及153~15 m进近时下降率大5个关键监控项目作为民机高高原进近着陆风险评估指标。为克服评估指标权重主观性偏差,应用熵权法确定评估指标权重,基于可变模糊识别方法构建风险等级隶属函数,建立基于LSTM-DNN的民机高高原进近着陆风险评估模型。以成都—拉萨进近着陆航段为例,提取QAR数据,对该风险评估模型进行训练与测试,并与Logistic多元回归、支持向量机(SVM)等评估方法进行比较,结果表明:所提方法平均准确率达到94.18%,最高可达94.79%,验证了方法的客观有效性。

关键词：高高原飞行快速存取记录器数据熵权可变模糊识别 LSTM-DNN深度学习风险评估

基于深度自编码器的核动力历史异常数据检测技术研究

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核动力工程 2024年第2期45卷 207-213页

作者：杨继红陈玲王晓龙张永发高明海军工程大学核科学技术学院武汉430033 海军92330部队

为解决核动力历史异常数据检测中存在的新的异常识别困难问题,基于重构误差的思路,提出基于深度自编码器的历史数据异常检测模型。该模型以某稳态运行工况下正常历史数据为学习对象,通过最小化正常数据重构误差目标训练模型,根据待测数... 详细信息

为解决核动力历史异常数据检测中存在的新的异常识别困难问题,基于重构误差的思路,提出基于深度自编码器的历史数据异常检测模型。该模型以某稳态运行工况下正常历史数据为学习对象,通过最小化正常数据重构误差目标训练模型,根据待测数据重构误差大小判断其是否异常。研究结果表明,深度自编码器对正常数据重构能力较好,对异常数据重构能力不足。因此,通过比较重构误差大小,深度自编码器能够有效检测出核动力历史异常数据,其性能优于一类支持向量机,可以为核动力装置状态评估提供相关依据。

关键词：核动力异常检测重构误差深度自编码器

圆锥-球缺组合药型罩战斗部侵彻双层水间隔靶板

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兵工学报 2024年

作者：周方毅詹发民黄雪峰鞠翔宇姜涛海军潜艇学院

为提升聚能战斗部毁伤性能，基于组合药型罩战斗部的起爆机理，设计了一种圆锥-球缺组合药型罩聚能战斗部及双层水间隔靶板结构，建立了该战斗部侵彻双层水间隔靶板的物理模型，进行了数值模拟计算，根据计算结果加工了战斗部及靶板的1:... 详细信息

为提升聚能战斗部毁伤性能，基于组合药型罩战斗部的起爆机理，设计了一种圆锥-球缺组合药型罩聚能战斗部及双层水间隔靶板结构，建立了该战斗部侵彻双层水间隔靶板的物理模型，进行了数值模拟计算，根据计算结果加工了战斗部及靶板的1:3缩比模型样机，展开了相应试验，为设计全尺寸战斗部样机奠定了基础。试验结果表明：该战斗部侵彻含水夹层目标时具有独特的优势，对目标的破坏效应显著增强。

关键词：聚能战斗部双层水间隔靶板毁伤效应组合药型罩