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基于LIBS数据流盘的飞机蒙皮激光除漆在线监测判据研究

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光谱学与光谱分析 2024年第8期44卷 2340-2348页

作者：杨文锋李果林德惠钱自然李绍龙左都全郑鑫王迪升中国民用航空飞行学院民机复合材料研究中心四川广汉618307

等离子体产生及演化过程易受基体效应、环境噪声、脉冲能量抖动等影响,导致光谱数据具有不稳定性,从而难以保证以单条谱线为依据建立的监测判据的有效性。以连续多幅LIBS光谱为对象,并结合统计学方法建立的监测判据,可有效提升基于LIBS... 详细信息

等离子体产生及演化过程易受基体效应、环境噪声、脉冲能量抖动等影响,导致光谱数据具有不稳定性,从而难以保证以单条谱线为依据建立的监测判据的有效性。以连续多幅LIBS光谱为对象,并结合统计学方法建立的监测判据,可有效提升基于LIBS技术的除漆效果监测精度。论文基于搭建的高频纳秒红外脉冲激光除漆LIBS在线监测平台,实时采集了除漆过程的连续多幅LIBS光谱。光谱数据经基线矫正、归一化预处理后,依据面漆、底漆、铝合金基体光谱特征峰差异,并结合材料成分信息,选定BaⅠ(712.55 nm)、CrⅠ(357.48 nm)、CrⅠ(425.43 nm)、TiⅠ(427.45 nm)、CuⅡ(309.76 nm)、CuⅠ(484.22 nm)6条谱线作为特征谱线并监测除漆效果。研究不同除漆效果中6条特征谱线强度变化规律,建立不同除漆效果与所选特征谱线强度变化区间的映射关系。提取每幅谱线的上述6条特征谱线强度作为一组数据单元、将连续10幅谱线的数据单元作为一组数据集,除漆过程中随时间变化的每10组迭代数据集称为数据流盘。对数据流盘中的数据单元、数据集进行分析,结合置信区间,实时判定除漆区域除漆效果,获得基于数据流盘的监测判据。结果表明:该判据可有效监测仍在面漆、面漆完全去除、仍在底漆、底漆完全去除、基体损伤5类除漆效果。依据SRM手册对漆层去除效果的要求,选择面漆完全去除、基体损伤两类除漆效果展示了验证过程,三维微观形貌分析结果与LIBS数据流盘监测判据所得除漆效果结论一致。其中,面漆去除后三维微观形貌分析表明,面漆完全去除精度达1.2μm,有效验证了基于LIBS数据流盘监测判据的适用性及稳定性。

关键词：激光除漆激光诱导击穿光谱数据流盘监测判据除漆效果

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激光除漆对铝合金飞机蒙皮微观组织的影响

表面技术 2024年第11期53卷 239-247页

作者：杨文锋李庆李绍龙常学东谢旻玥胡月中国民用航空飞行学院民机复合材料维修研究中心四川广汉618307

目的探究激光除漆对铝合金飞机蒙皮基体近表层(15μm)微观组织的影响规律,阐明近表层微观组织变化与显微硬度的内在联系。方法采用纳秒脉冲红外激光去除2024-T3铝合金飞机蒙皮表面漆层,通过调节激光能量密度,分别除漆至基体阳极氧化层... 详细信息

目的探究激光除漆对铝合金飞机蒙皮基体近表层(15μm)微观组织的影响规律,阐明近表层微观组织变化与显微硬度的内在联系。方法采用纳秒脉冲红外激光去除2024-T3铝合金飞机蒙皮表面漆层,通过调节激光能量密度,分别除漆至基体阳极氧化层、铝合金、铝合金表面熔融。利用激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)表征漆层的剥离程度及基体的表面形貌。通过超景深三维显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、Image-Pro Plus软件表征Keller试剂腐蚀后铝合金基体近表层的微观组织。采用数显显微维氏硬度计测量基体剖面的显微硬度。结果在激光能量密度为4.26 J/cm^(2)时,相较于原始基体,阳极氧化层较完整,其基体的表面粗糙度接近于原始基体(未除漆),近表层的微观组织无明显改变,近表层的显微硬度增加了1.6%。当除漆至铝合金基体表面完整时(15.25 J/cm^(2)),相对于原始基体,其表面粗糙度降低,近表层的微观组织无明显改变,近表层的显微硬度增加了4.8%。在激光能量密度为27.79 J/cm^(2)时,铝合金表面熔融,其表面粗糙度相对于原始基体增大,近表层的晶粒显著细化,其显微硬度增加了17.3%。结论采用合适的激光能量密度对铝合金飞机蒙皮进行激光除漆,不会显著改变其基体近表层的微观组织。在较高能量密度下,铝合金近表层会发生晶粒细化,导致显微硬度显著增加。

关键词：激光除漆飞机蒙皮 2024-T3铝合金微观组织显微硬度

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从“身体图绘”看光学战争表征中的身体

外语导刊 2024年第4期47卷 56-63+159页

作者：叶家春中国民用航空飞行学院

人文地理学家德里克·格雷戈里的“身体图绘”从现代光学战争中的身体入手，分析了被认定为“他者”的群体在当代战争文化中被呈现的方式，强调身体感触即使在当代远程战争中也不可或缺。“身体图绘”的落脚点是光学战争中“被消失”的... 详细信息

人文地理学家德里克·格雷戈里的“身体图绘”从现代光学战争中的身体入手，分析了被认定为“他者”的群体在当代战争文化中被呈现的方式，强调身体感触即使在当代远程战争中也不可或缺。“身体图绘”的落脚点是光学战争中“被消失”的身体，这些身体被一种地理划分的“敌意结构”认定具有暴力倾向，因而可以被随意处置。然而，正是这些被忽略的身体测绘着权力和空间性的交织。重申“他者”身体对战争文学的重要性，一方面是对殖民化身体研究的补充。另一方面，把被监控的身体放置在光学战争中，从视觉文化的角度来研究身体的“他者化”过程，是把身体放置在多元的社会因素中考量，展现了身体研究的跨学科性。把“身体图绘”应用于战争文学批评，是对传统后殖民研究依赖文本分析的跨越，并进一步拓宽了文学中的身体研究。

关键词：身体图绘德里克·格雷戈里光学战争战争文学身体研究

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基于视频图像的机场跑道侵入检测技术研究

基于视频图像的机场跑道侵入检测技术研究

作者：李明中国民用航空飞行学院

学位级别：硕士

随着飞行流量的日益增加,航空业务的规模不断扩大,航空器起降架次也在大幅增长,跑道作为航空器运行的重要设施,其安全性一直是民航安全的重点。同时随着远程塔台和全景机场监控系统等新概念的提出,自动检测跑道侵入的问题亟待解决。本... 详细信息

随着飞行流量的日益增加,航空业务的规模不断扩大,航空器起降架次也在大幅增长,跑道作为航空器运行的重要设施,其安全性一直是民航安全的重点。同时随着远程塔台和全景机场监控系统等新概念的提出,自动检测跑道侵入的问题亟待解决。本文结合机场现有视频监控系统针对跑道侵入检测问题,优化了基于视频图像的机场跑道侵入检测技术。首先,本文采用YOLOv5作为跑道侵入目标检测的基准算法,针对YOLOv5应用于跑道侵入检测所存在的模型参数量大,运行速度慢,难以满足机场跑道侵入长期实时检测的需求等问题,采用轻量化网络Shufflenetv2作为YOLOv5的主干网络,并且针对目标检测任务的需求对Shufflenetv2网络的基本单元进行优化,以更加适应机场环境下跑道侵入的目标检测。基于华东某机场的运行视频画面对改进后的网络模型进行实验验证,实验结果显示,改进后的目标检测模型在保持与原YOLOv5网络相当的目标检测精度的同时,模型的参数量为原来的1/18,模型的大小仅为1.03M,在GPU环境下FPS(Frames Per Second)提升了20.8%,在CPU环境下FPS提升了234.6%。其次,本文采用Deep Sort算法作为航空器目标跟踪的基准算法,由于目标跟踪算法的引入将会导致系统运行速度的降低,为了保证运行的实时性以及适应机场环境下的航空器目标跟踪任务,对Shufflenetv2网络结构进行优化。将优化后的网络模型作为Deep Sort的目标重识别网络,重新训练特征提取网络用于跑道侵入检测的目标跟踪,并进行实验验证。实验结果表明,改进后的目标重识别网络ACC(Accuracy)和LOSS都优于Deep Sort的原目标重识别网络,并且相较于原网络模型MOTA(Multiple Object Tracking Accuracy)和MOTP(Multiple Object Tracking Precision)也均有所提升,模型平均处理时间降低了25.64%,保证了引入目标跟踪算法的系统能够满足实时性的要求。最后,本文通过分析华东某机场单目视频采集系统的安装位置、布局和角度,建立坐标转换模型和测距模型,对航空器与跑道中心线的距离进行准确测量,并根据地面保护区的要求设置合适的安全阈值进行跑道侵入的检测。实验结果显示在1:400的模拟环境下,航空器距跑道中心线11cm、18cm和43cm的测距平均误差分别为0.02cm、0.01cm和0.01cm,不同情境下跑道侵入检测综合准确率为96%。本文的研究成果可为基于视频图像的跑道侵入检测技术提供一定的理论支持和实验依据。

关键词：跑道侵入目标检测目标跟踪 Shufflenetv2 单目测距

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奖状680飞机空地不匹配信息故障分析

航空维修与工程 2024年第3期 39-41页

作者：梁久龙中国民用航空飞行校验中心

介绍了奖状680飞机的空地系统组成和工作原理,分析了空地系统故障产生的原因,为此机型空地逻辑转换故障的排除提供参考。

关键词：奖状680 WOW 中央维护计算机故障诊断系统 WDM 导线测量标准施工

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KAPS增压控制系统故障分析

航空维修与工程 2024年第3期 28-30页

作者：殷允相中国民用航空飞行校验中心

针对一起奖状C560飞机增压系统故障,结合其系统原理和故障现象,分析判断故障源并排除故障,同时归纳该系统的典型故障类型。

关键词：增压外流活门电磁阀控制器

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满洲里西郊机场下滑余隙飞行校验案例分析与研究

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民航学报 2024年第4期 114-117页

作者：史彦鹏宋曦彤中国民用航空飞行校验中心

下滑余隙科目是飞行校验过程中非常重要和困难的检查项目之一。本文以满洲里西郊机场下滑余隙信号不合格为案例,通过地面工程师和飞行校验员相互配合从天线安装、发射机设置、飞行校验方法、场地环境等因素入手解决问题的过程,总结了下... 详细信息

下滑余隙科目是飞行校验过程中非常重要和困难的检查项目之一。本文以满洲里西郊机场下滑余隙信号不合格为案例,通过地面工程师和飞行校验员相互配合从天线安装、发射机设置、飞行校验方法、场地环境等因素入手解决问题的过程,总结了下滑余隙飞行校验检查方法和标准,系统提出解决该类问题的方法和建议。

关键词：飞行校验下滑余隙天线安装场地环境

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ACPC飞行训练工作负荷评估研究

ACPC飞行训练工作负荷评估研究

作者：李笠中国民用航空飞行学院

学位级别：硕士

大量航空事故的分析结论说明,飞行员工作负荷管理不当是造成人为操作失误事故的主要因素,为此中国民航局(Civil Aviation Administration of China,CAAC)提出了飞行员必备的九大核心胜任力,其中,工作负荷管理作为一项需要重点培养的能... 详细信息

大量航空事故的分析结论说明,飞行员工作负荷管理不当是造成人为操作失误事故的主要因素,为此中国民航局(Civil Aviation Administration of China,CAAC)提出了飞行员必备的九大核心胜任力,其中,工作负荷管理作为一项需要重点培养的能力提出。目前对民航飞行员工作负荷的研究大都侧重于航空器的人机交互工作负荷,对民航飞行训练学员的工作负荷和训练绩效的相关性研究则相对较少。本论文从飞行训练的角度出发,以进行运输航空副驾驶预备课程(Airline Copilot Preparatory Course,ACPC)飞行训练的学员为研究对象,设计了数据采集平台实时采集学员在不同训练科目中的心率(Heart Rate,HR)变化、工作负荷个人主观评价、训练绩效教员评价三方数据并加以相关性统计分析,建立工作负荷评价等级与心率数据之间的映射关系模型,可对飞行学员在训练课程中产生的工作负荷进行快速准确识别,为循证训练(Evidence Based Training,EBT)在ACPC中的应用提供参考手段。论文首先讨论了研究所需的数据采集平台设计,详细分析了ACPC课程和主流工作负荷量表,选择以Bedford工作负荷量表为基础,设计了适合ACPC训练内容的工作负荷量表;通过对比分析各种生理参数在飞行驾驶舱内采集的可行性和有效性,选取心率数据作为本次研究的客观生理数据;在中飞院模拟机训练中心的A320neo驾驶舱内跟踪ACPC课程进行数据采集,获取全程12天主客观数据;对获取的心率数据进行预处理,筛选心率特征并进行统计学检验,将其与主观测评数据结合构建数据集,在对参与ACPC的同一学员相同训练科目的主客观工作负荷数据进行纵向分析研究表明,学员的心率变化和工作负荷之间存在非线性相关,与训练绩效之间存在负相关。分别以心率离差和变化率作为输入,以工作负荷等级为输出,建立基于粒子群优化的支持向量回归(Particle Swarm Optimization-Support Vector Regression,PSO-SVR)工作负荷预测模型,将其结果与支持向量回归模型(Support Vector Regression,SVR)进行比对,得出结论:使用PSO-SVR模型比使用SVR模型的预测准确率有显著提升,两种预测模型的平均绝对误差(Mean Absolute Error,MAE)均降低;当使用心率变化率作为数据输入时,其余情况预测准确率均得到提升,MAE总体降低。因此,当选择心率变化率作为生理参数特征,使用PSO-SVR算法作为工作负荷预测模型时,具有较高的预测准确性并且MAE较低。

关键词： ACPC 工作负荷量表心率分析工作负荷预测模型

青藏高原地区对流层顶折叠分布特征及其与飞机颠簸关系研究

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青藏高原地区对流层顶折叠分布特征及其与飞机颠簸关系研究

作者：黄萌中国民用航空飞行学院

学位级别：硕士

中国是全球拥有高高原机场最多的国家,飞机颠簸是威胁执飞青藏高原地区航班飞行安全和效率的重要因素。研究该地区飞机颠簸的分布特征及成因有重要的应用意义。本文基于飞机探测数据,利用对流层顶折叠客观识别技术,对高原地区分布特征... 详细信息

中国是全球拥有高高原机场最多的国家,飞机颠簸是威胁执飞青藏高原地区航班飞行安全和效率的重要因素。研究该地区飞机颠簸的分布特征及成因有重要的应用意义。本文基于飞机探测数据,利用对流层顶折叠客观识别技术,对高原地区分布特征进行分析。综合使用飞机颠簸数据、对流层顶折叠数据以及卫星数据研究飞机颠簸与对流层顶折叠之间的关系。结果表明:1.对高原地区航班进行统计发现,航班数量季节性变化显著,夏秋季节航班量最多。而在剔除飞行架次影响后,飞机颠簸发生在冬、春两季的频率高达81.12%和80.83%,表现出明显的冬春季多、夏秋季少的特征。典型过程的时间序列分析表明,颠簸的发生与急流密切相关,温度变化没有风明显。2.基于再分析数据利用对流层顶折叠客观识别技术将对高原地区对流层顶折叠进行分析结果表明,将累计频95%时对应的厚度130 h Pa作为标准分成浅折叠和深折叠。2014年青藏高原地区对流层顶折叠总体折叠频率达到10.5%,其中浅折叠频率为9%,深折叠频率为3%。浅折叠和深折叠频率均沿30°N呈纬向分布,且与副热带急流的高风速区域紧密相关,表现出与风速切变和风速大小的良好耦合关系。季节性分析显示,冬季折叠频率最高,春季明显降低,夏季浅折叠频率北移,秋季折叠活动增强但强度不及冬季。对流层顶梯度大值区与高空急流密切相关,并随季节南北移动,折叠频率高值中心与梯度大值区相关,主要发生在冬季,这与飞机颠簸的时间分布特征相吻合。此外,对流层顶顶高和底高的变化显示,冬季折叠变化较为剧烈,而春季折叠较为集中。3.结合高原地区飞机颠簸与对流层顶折叠的位置关系统计分析发现,2014年高原地区对流层顶折叠诱发的33次飞机颠簸事件,这些事件大多发生在冬季前后,2月发生次数最多,而夏季月份(6、7、8、9月)未发生任何事件,这与对流层顶折叠的季节分布特征相符。飞机颠簸位置正位于对流层顶折叠下方,个例分析表明,对流层顶折叠附近存在急流核,急流下方的风切变较强导致飞机颠簸。卫星水汽图像表明,对流层顶附近的湿度梯度变化较大,存在南北干湿分区现象。

关键词：青藏高原飞机颠簸对流层顶折叠