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基于POA-VMD和MPE的光纤周界入侵信号降噪方法

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激光与光电子学进展 2024年

作者：马愈昭朱庆啸吕其明李猛中国民航大学电子信息与自动化学院中国民航大学空中交通管理学院

针对当下的光纤周界入侵事件复杂多变以及噪声干扰的问题，需要对光纤周界系统采集的信号进行去噪处理。首先，提出了鹈鹕算法优化的变分模态分解降噪，并引入多尺度排列熵判决机制提高抑制模态混叠与虚假分量能力，最终将筛选出的信号... 详细信息

针对当下的光纤周界入侵事件复杂多变以及噪声干扰的问题，需要对光纤周界系统采集的信号进行去噪处理。首先，提出了鹈鹕算法优化的变分模态分解降噪，并引入多尺度排列熵判决机制提高抑制模态混叠与虚假分量能力，最终将筛选出的信号组成重构信号，实现整个信号的去噪。实验结果表明，在双Mach-Zehnder光纤周界传感系统判别入侵的过程中，信号去噪方面有了明显的改善，以去噪信噪比dnSNR、相关系数CC、降噪后信号的均方根误差RMSE为降噪性能评价指标，本文所提方法与现有的集合经验模态分解-相关系数和互补集合经验模态分解-相关系数方法相比去噪信噪比有所降低，相关系数明显提高，去噪信号的均方根误差略有减少。不仅能够更好地消除光纤周界系统采集信号的噪声，还最大程度的保留了信号的特征信息。

关键词：光纤传感鹈鹕优化算法变分模态分解多尺度排列熵

运输机尾涡对空投伞的影响与编队空投间距计算方法

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北京航空航天大学学报 2024年

作者：魏志强许奔周鼎富中国民航大学空中交通管理学院西南技术物理研究所

运输机编队空投能在最短的时间内让更多的装备物资投送到指定地点，追求高效的同时也要考虑运输机尾涡给空投带来的危险。针对此问题，提出了运输机尾涡对空投伞的影响与编队空投间距计算方法的研究。首先，建立空投伞降落过程遭遇尾涡... 详细信息

运输机编队空投能在最短的时间内让更多的装备物资投送到指定地点，追求高效的同时也要考虑运输机尾涡给空投带来的危险。针对此问题，提出了运输机尾涡对空投伞的影响与编队空投间距计算方法的研究。首先，建立空投伞降落过程遭遇尾涡的风险评估模型；然后，对运输机编队空投的危险性计算分析；之后，对空投中的运输机编队飞行的安全间距计算分析。研究结果表明：“一”字形编队空投时空投伞处于尾涡危险区域的时间是“人”字形编队空投的2.0倍。随着空投高度的增加，运输机飞行速度、空投伞伞冠半径、开始打开空投伞的时间点、温度偏差这四个因素对空投伞降落过程中处于尾涡危险区域的时间的影响都是先增加再减小。三架C-17运输机“人”字形编队空投，当空投高度从100m到1000m变化时，若左右间距为100m不变，安全的前后间距随着空投高度的升高在逐渐变大，从500m开始，空投高度每增加100m，安全的前后间距就增加20m。若前后间距为3500m不变，空投高度从100m到200m对应安全的左右间距为100m；空投高度从300m到1000m对应安全的左右间距为110m。

关键词：尾涡流场编队空投空投伞尾涡遭遇空投高度

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基于空中交通复杂度的大规模航迹优化

北京航空航天大学学报 2024年

作者：王红勇黄佳文姜高扬仲锋惟中国民航大学空中交通管理学院中国民用航空局空中交通管理局运行管理中心

为平衡基于航迹运行模式下的整体空域态势，提出一种基于空中交通复杂度的大规模航迹优化方法，并利用真实运行数据仿真验证其有效性与优化效果。首先，基于航班间潜在交互关系构建空中交通复杂度计算模型；其次，基于空中交通复杂度计... 详细信息

为平衡基于航迹运行模式下的整体空域态势，提出一种基于空中交通复杂度的大规模航迹优化方法，并利用真实运行数据仿真验证其有效性与优化效果。首先，基于航班间潜在交互关系构建空中交通复杂度计算模型；其次，基于空中交通复杂度计算模型，构建符合空管运行要求的多目标大规模航迹优化模型，并提出优质基因遗传求解算法；最后，利用2019年6月的全国航班运行数据进行基于空中交通复杂度的航迹优化仿真模拟，并将其与无冲突航迹优化进行了对比分析。仿真结果表明：基于空中交通复杂度的航迹优化可以解决93.74%的潜在冲突；与无冲突航迹优化相比，其优化方案在面对航路点等待和区域禁行的环境扰动时，表现出较少的空中交通复杂度波动。通过调整21.11%航班，可使各时段平均复杂度平均下降24.98%，全天总体平均复杂度从120.52降低到72.82。

关键词：航空运输大规模航迹优化遗传算法空中交通复杂度基于航迹运行

“文化强国”战略下学术期刊高质量发展中的竞争力提升研究

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西南民族大学学报（人文社会科学版） 2024年第1期45卷 227-231页

作者：程立雪中国民用航空飞行学院空中交通管理学院

在国家大力发展文化软实力和建设社会主义文化强国的时代大背景下,学术期刊如何适应文化行业发展新形势,在行业变革中如何继续提高自身高质量发展,是值得深入思考的问题。本文针对目前学术期刊面临的问题和挑战,剖析造成当前困境的原因... 详细信息

在国家大力发展文化软实力和建设社会主义文化强国的时代大背景下,学术期刊如何适应文化行业发展新形势,在行业变革中如何继续提高自身高质量发展,是值得深入思考的问题。本文针对目前学术期刊面临的问题和挑战,剖析造成当前困境的原因,有针对性地提出在新语境下提升期刊竞争力的应对策略。学术期刊发展应不断探索挖掘内外部资源,探索学术文化细分领域,促进传统学科与新学科协同发展中的科研交流,打破传统办刊思维,创新办刊模式,走出一条适合自身的发展之路,为我国“文化强国”大战略下的学术研究和技术发展服好务。

关键词：文化强国文化传播学术期刊高质量发展竞争力提升

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基于OBE理念的机场管制模拟训练改革与实践

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实验室研究与探索 2024年第5期43卷 196-199页

作者：王建忠杨新湦中国民航大学空中交通管理学院天津300300

基于OBE理念,从课程目标、实践内容、实践过程和考核方法以及校企联合授课教学等方面对机场管制模拟训练进行改革。实践表明:课程目标反向设计、实践内容与训练难度分层设计、指导教师及学生动态分组、基于教考分离和自动评价的面向过... 详细信息

基于OBE理念,从课程目标、实践内容、实践过程和考核方法以及校企联合授课教学等方面对机场管制模拟训练进行改革。实践表明:课程目标反向设计、实践内容与训练难度分层设计、指导教师及学生动态分组、基于教考分离和自动评价的面向过程考核、校企联合教学等改革手段,能较好地解决教学存在的问题。与改革前相比较,不仅课程平均分有所提升,优秀比例也进一步提高,60~69分段比例下降明显,课程达成度提升效果显著。基于OBE理念的改革方案和实践成果为交通运输类专业的实践教学提供了应用案例。

关键词：成果导向教育空中交通管理机场管制实践教学

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基于DCGAN的终端区激光雷达晴空湍流识别

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航空学报 2024年

作者：庄子波张春辉陈星邵靖媛陈柏纬中国民航大学空中交通管理学院中国民航大学安全科学与工程学院香港天文台中国民航大学飞行分校

针对在飞行终端区采用激光雷达进行晴空湍流识别时湍流样本不充足、识别率低的问题，提出了一种改进的深度卷积生成对抗网络(DCGAN)算法。使用中川机场雷达实验平台九个月的径向风速数据构建涡流耗散率(EDR)图像，筛选存在晴空湍流的样... 详细信息

针对在飞行终端区采用激光雷达进行晴空湍流识别时湍流样本不充足、识别率低的问题，提出了一种改进的深度卷积生成对抗网络(DCGAN)算法。使用中川机场雷达实验平台九个月的径向风速数据构建涡流耗散率(EDR)图像，筛选存在晴空湍流的样本构建湍流样本集；通过扩充卷积层和转置卷积层改进了DCGAN结构，实现样本的扩充，并使用对抗训练后的判别器进行识别。结果表明：用原始样本集和增广样本集训练的对抗后判别器识别准确率均优于卷积神经网络(CNN)和对抗前判别器，分别提高了6.55%、8.25%和0.31%、1.9%；最后，用实测样本进行检验，识别准确率分别提高了3.33%、6.67%，验证了所提方法的可行性。

关键词：激光雷达晴空湍流涡流耗散率(EDR) 深度卷积生成对抗网络(DCGAN) 判别器

带软时间窗的多调度中心无人机安全运输线路和航迹协同规划

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北京航空航天大学学报 2024年

作者：魏明孙雅茹孙博王盛杰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中国民航大学空中交通管理学院

本文建立一种面向物流配送的无人机运输线路和航迹协同规划的双层模型，其中：在上层模型，考虑客户时间窗、无人机载重、能耗和路径风险等约束因素，计算无人机的出发时间和调度中心，及其访问客户的顺序和调度时间表，追求无人机调度... 详细信息

本文建立一种面向物流配送的无人机运输线路和航迹协同规划的双层模型，其中：在上层模型，考虑客户时间窗、无人机载重、能耗和路径风险等约束因素，计算无人机的出发时间和调度中心，及其访问客户的顺序和调度时间表，追求无人机调度成本最低；在下层模型，考虑障碍物、无线电干扰与无人机坠落代价等多重安全因素，计算无人机在任意调度中心和客户之间可行的最短飞行航迹。根据问题特征，设计求解该问题的嵌入A*算法和贪婪策略的两阶段深度强化学习算法。最后，通过一个案例，计算最佳的无人机运输线路及其航迹规划方案，分析关键参数的变化对调度结果的影响，并与其它智能算法进行对比，从而验证本研究的有效性和正确性。

关键词：航空运输无人机运输线路无人机航迹双层模型深度强化学习 A*算法

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考虑航空公司偏好的协同航路分配优化方法

交通运输系统工程与信息 2024年

作者：张宝成胡威刘婉纯中国民航大学空中交通管理学院合肥新桥国际机场有限公司

为提高协同决策中管制与航空公司之间的参与，减少航班的延误，提出了多目标下的考虑航空公司偏好的航迹时隙分配模型来解决具有多个受限区的航路资源分配问题。该模型以满足容量限制、最小化航班延误及改航的相关成本为效率和公平性目... 详细信息

为提高协同决策中管制与航空公司之间的参与，减少航班的延误，提出了多目标下的考虑航空公司偏好的航迹时隙分配模型来解决具有多个受限区的航路资源分配问题。该模型以满足容量限制、最小化航班延误及改航的相关成本为效率和公平性目标。将该模型应用于国内某航路实例数据，运用Benders分解算法对模型分析求解。结果表明，与传统的地面等待方法相比，航班总延误成本每分钟显著降低6.2%，由于改航分配导致了地面延误的减少，使得航班总延误时间降低了29.3%，这一结果强调增加改航（除了地面等待）以避免空域受限区的重要性。此外，该模型允许航空公司能够根据自身偏好灵活地选择原计划航线或替代航线，分析了航空公司的偏好对个人和系统延误水平的影响。最后，讨论了基于不同公平方案下多受限资源分配过程中的效率与公平之间的权衡，提出的Min-Max方法相比现有的RBS方法能够使空域运行效率提高5.4%，航空公司公平性提高70.8%。可见提出的多目标协同航路分配优化方法的有效性，在降低总延误成本的基础上兼顾各航空公司的公平性，是解决协同航路资源分配问题的一种有效方法。

关键词：航空运输航路资源分配优化 Benders分解算法协同航迹选择计划多目标优化

基于EfficientNetV2-RetNet的端到端中文管制语音识别

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电讯技术 2024年

作者：梁海军常瀚文何一民赵志伟孔建国中国民用航空飞行学院空中交通管理学院

自动语音识别（ASR）技术在空中交通管制（ATC）领域的应用有望提高通信效率、减少人为错误、提升安全性，并促进航空交通管理系统的创新和改进。然而，由于ATC通信通常涉及敏感信息，获取大量带有标签的ATC语音数据较为困难，这给构建... 详细信息

自动语音识别（ASR）技术在空中交通管制（ATC）领域的应用有望提高通信效率、减少人为错误、提升安全性，并促进航空交通管理系统的创新和改进。然而，由于ATC通信通常涉及敏感信息，获取大量带有标签的ATC语音数据较为困难，这给构建高准确度的ASR系统带来了巨大挑战。本研究基于Retentive Network（RetNet）和迁移学习设计了一种新的端到端ASR框架EfficientNetV2-RetNet-CTC，用于ATC系统。EfficientNetV2的多层卷积结构有助于对语音信号提取更复杂的特征表示。RetNet使用多尺度保持机制学习序列数据上的全局时间动态，可以非常高效地处理长距离依赖性。连接时序分类（CTC）不用强制对齐标签且标签可变长。此外，迁移学习通过在源任务上学习的知识来改善在目标任务上的性能，解决了民航领域数据资源稀缺的问题且提高了模型的泛化能力。实验结果表明，本研究设计的模型优于其他基线，在Aishell语料库上预训练的最低词错误率（CER）为7.6%和8.7%，在ATC语料库上降至5.6%和6.8%。

关键词：自动语音识别空中交通管制端到端 EfficientNetV2-RetNet-CTC 迁移学习