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宽谱光源谐振式光纤陀螺谐振特性分析

中国惯性技术学报 2024年第3期32卷 300-307页

作者：蓝士祺李俊吴凡闫博苏政澄岳亚洲中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所西安710065

为优化宽谱光源谐振式光纤陀螺(RFOG)谐振腔设计,进行了RFOG谐振特性分析。首先,根据光场传输理论完成了宽谱RFOG光场传输特性分析,建立了宽谱RFOG谐振频差曲线模型,给出了谐振特性参数表达式。理论证明了宽谱RFOG的陀螺精细度和半高全... 详细信息

为优化宽谱光源谐振式光纤陀螺(RFOG)谐振腔设计,进行了RFOG谐振特性分析。首先,根据光场传输理论完成了宽谱RFOG光场传输特性分析,建立了宽谱RFOG谐振频差曲线模型,给出了谐振特性参数表达式。理论证明了宽谱RFOG的陀螺精细度和半高全宽约为谐振腔光谱曲线的1/2和2倍。其次,基于宽谱RFOG光场理论模型,分析了耦合器交叉耦合系数、附加损耗和谐振腔腔长等谐振腔关键光学参数对陀螺精细度和极限灵敏度的影响。最后,实验验证了谐振特性理论分析的正确性,并通过优化谐振腔参数实现陀螺零偏不稳定性0.059°/h,对谐振式光纤陀螺工程设计具有理论指导意义。

关键词：谐振式光纤陀螺宽谱光源谐振特性光纤谐振腔

涡桨发动机剩余不平衡量相位组合对转子振动响应的影响规律

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航空发动机 2024年

作者：赵林颜维陈为王飞中国航发南方工业有限公司南昌航空大学飞行器工程学院

为解决涡桨发动机部件动平衡合格但整机振动超标的问题,建立了转子系统动力特性有限元分析模型,分析了转子系统临界转速和不平衡响应特性,研究了剩余不平衡量相位组合对转子振动响应的影响规律。基于分析结果,改进了转子装配工艺流程并... 详细信息

为解决涡桨发动机部件动平衡合格但整机振动超标的问题,建立了转子系统动力特性有限元分析模型,分析了转子系统临界转速和不平衡响应特性,研究了剩余不平衡量相位组合对转子振动响应的影响规律。基于分析结果,改进了转子装配工艺流程并开展了整机试验验证。结果表明:所建立的计算分析模型能反映转子系统的真实状况;剩余不平衡量的大小、轴向分布以及相位均会影响多面动平衡转子系统的振动响应,仅改变剩余不平衡量的相位组合仍可大幅降低整机振动幅值;剩余不平衡量等比例缩放对最优相位组合的分布规律影响较小,不等比例缩放会导致最优相位组合分布规律大幅改变。改进后的转子装配工艺流程有效率达到96.7%,平均减振幅度超过40%,对减小转子在工作转速下的振动响应有显著效果,对整机减振具有十分重要的意义。

关键词：动力特性转子动力学有限元法装配技术相位组合涡桨发动机

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典型民用飞机全机坠撞实验研究

航空学报 2024年第5期45卷 377-397页

作者：刘小川惠旭龙张欣玥白春玉闫亚斌李肖成牟让科强度与结构完整性全国重点实验室西安710065 中国飞机强度研究所结构冲击动力学航空科技重点实验室西安710065 陕西省飞行器振动冲击与噪声重点实验室西安710065 西北工业大学航空学院西安710072 中航西飞民用飞机有限责任公司西安710089

民机全机坠撞实验是评价民用飞机适坠性的最直接手段,也是民机适坠性领域的世界性技术难题。提出全机坠撞实验高精度提升控制与高可靠投放方法,给出了结构响应、假人响应等关键物理量的测试方法,引入了分布式多目相机全场大变形连续测... 详细信息

民机全机坠撞实验是评价民用飞机适坠性的最直接手段,也是民机适坠性领域的世界性技术难题。提出全机坠撞实验高精度提升控制与高可靠投放方法,给出了结构响应、假人响应等关键物理量的测试方法,引入了分布式多目相机全场大变形连续测试方法。构建了全机坠撞动响应测试系统,使用统一时间基准触发,对坠撞后地面撞击载荷、结构加速度响应、假人响应以及飞机破坏变形进行了分析,获得了机体不同部位的响应分布规律;提出了修正的适坠性综合评估指数ICI。结果表明:全机坠撞实验测试数据完整可信,实验飞机在5.71 m/s垂直坠撞后,客舱地板下部结构变形严重,机翼的惯性效应导致中央翼区域机身上部结构产生明显变形;不同机身段的刚度差异造成该部位坠撞载荷和动响应的显著差异,刚度越大变形越小加速度响应越大;坠撞后乘员受载在安全范围内,客舱座椅结构完好,舱门可正常打开,乘员生存空间足够,乘员撤离通道畅通。实验飞机在给定状态下具有较好的适坠性,相比原始ICI指数,修正后的评估结果具有更好的工程适用性。

关键词：冲击动力学民用飞机全机坠撞全场测量结构吸能坠撞载荷适坠性评估

复合材料加筋壁板轴压屈曲载荷工程估算新方法

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复合材料学报 2024年

作者：张驰郑锡涛张东健刘建平西北工业大学航空学院西北工业大学国家卓越工程师学院西北工业大学飞行器复合材料结构研究所陕西飞机工业有限责任公司

加筋壁板是飞机机翼、尾翼和机身结构上普遍采用的典型结构形式，当机翼、尾翼结构受气动载荷作用时，机翼上翼面加筋壁板处于受压状态，受压壁板易发生屈曲甚至破坏。本文基于前期复合材料加筋壁板轴压稳定性工程算法研究，并借鉴已在... 详细信息

加筋壁板是飞机机翼、尾翼和机身结构上普遍采用的典型结构形式，当机翼、尾翼结构受气动载荷作用时，机翼上翼面加筋壁板处于受压状态，受压壁板易发生屈曲甚至破坏。本文基于前期复合材料加筋壁板轴压稳定性工程算法研究，并借鉴已在工程上成熟应用的金属加筋壁板轴压稳定性工程方法，提出了一种能够合理预测复合材料加筋壁板轴压屈曲载荷的工程算法。通过选取2类加强筋形式，其中3种Y型及2种J型，共5种复合材料加筋壁板为算例，对5种复合材料加筋壁板的轴压屈曲载荷进行了计算，并开展了有限元数值模拟与试验验证。此工程算法的计算结果与试验值对比，相对误差均在10%以内。与有限元计算结果对比，除一种Y型长桁加筋壁板计算结果在10%，其余构型相对误差均在5%，满足工程要求，证明此种方法的有效性，此种工程算法已经在型号飞机研制中得以应用。此外，发现对加筋壁板长桁缘条的削弱会降低复合材料加筋壁板的屈曲载荷，而Y型加筋壁板削弱中间两长桁，可以使长桁与蒙皮刚度更加匹配，提升Y型长桁加筋壁板的破坏应变水平。

关键词：复合材料加筋壁板轴向压缩稳定性工程计算方法

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多机任务分配与路径规划协同优化法研究

系统仿真学报 2024年第5期36卷 1141-1151页

作者：肖鹏谢锋倪海鸿张敏汤志荔李霓西北工业大学航空学院陕西西安710072 中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所四川成都610091 西安市飞行器智能认知与控制重点实验室陕西西安710072

针对多无人机执行多目标协同侦察的任务需求,提出了多机多目标任务分配与路径规划的协同优化方法。以单亲遗传算法(partheno genetic algorithms,PGA)为基础,基于Dubins曲线构建了与实际路径代价相结合的代价函数;为进一步减小计算量,... 详细信息

针对多无人机执行多目标协同侦察的任务需求,提出了多机多目标任务分配与路径规划的协同优化方法。以单亲遗传算法(partheno genetic algorithms,PGA)为基础,基于Dubins曲线构建了与实际路径代价相结合的代价函数;为进一步减小计算量,提出了基于无人机探测距离的聚类算法,将生成的聚类点作为无人机新的航路点。仿真结果表明:在考虑禁飞区域以及侦察点繁多情况下,该算法能够有效完成无人机的侦察任务分配并同时形成初步航路,提高了任务分配的合理性和收敛速度,并降低了全局代价。

关键词：多机协同单亲遗传算法任务聚类任务分配航路规划协同优化

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基于SiC的雷达微波放大器高频电源设计

舰船电子工程 2024年第4期44卷 71-75页

作者：李楠中航工业雷华电子技术研究所无锡214100

论文介绍了一种利用3.3 kV碳化硅(SiC)MOSFET和肖特基二极管实现22 Vdc至2.5 kVdc宽电压的1 kW电源方案。电源为舰船雷达诱饵中的固态微波功率放大器提供能量。高压碳化硅半导体用于在高频下切换高电压,且不需要串联转换器。为了消除开... 详细信息

论文介绍了一种利用3.3 kV碳化硅(SiC)MOSFET和肖特基二极管实现22 Vdc至2.5 kVdc宽电压的1 kW电源方案。电源为舰船雷达诱饵中的固态微波功率放大器提供能量。高压碳化硅半导体用于在高频下切换高电压,且不需要串联转换器。为了消除开关损耗和最小化噪声,采用半桥零电压开关ZVS拓扑。还给出隔离栅极驱动和2.5 kV启动的注入解决方案。经过器件特性分析、电路设计封装和台式实验,证明高压SiC-MOSFET和肖特基二极管的组合是该应用中实现高频、高功率密度转换的有效技术。

关键词：碳化硅场效应管微波功率放大器高频电源

基于数字孪生技术的航天器机构生产线平衡研究

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图学学报 2024年第2期45卷 332-338页

作者：庞博杨辉于荣荣张浩月罗强北京空间飞行器总体设计部北京100094 中国空间技术研究院北京100094 北京卫星制造厂有限公司北京100094

随着航天强国建设进一步推进,航天器发射数量不断增加,作为航天器机构重要产品的形状记忆合金压紧释放装置需求量不断增长,亟需建立符合航天产品生产特点的数字化、智能化生产线。针对航天器形状记忆合金压紧释放装置生产特点,提出了航... 详细信息

随着航天强国建设进一步推进,航天器发射数量不断增加,作为航天器机构重要产品的形状记忆合金压紧释放装置需求量不断增长,亟需建立符合航天产品生产特点的数字化、智能化生产线。针对航天器形状记忆合金压紧释放装置生产特点,提出了航天器机构制造过程中产品数字孪生模型、设备数字孪生模型和制造过程数字孪生模型共3种数字孪生信息模型,设计了数字孪生生产线功能模块,提出了基于工业工程(IE)方法与遗传算法的生产线工艺平衡方法,研发了基于数字孪生的信息集成与应用原型系统,开发了数字孪生服务接口与人机界面,形成了自动化、数字化和智能化生产线,实现了航天器机构产品、设备、过程数字孪生的信息集成应用,实现了虚实生产线的同步运行与实时交互,并显著提升了航天器形状记忆合金压紧释放装置生产能力。

关键词：数字孪生生产线平衡航天器机构遗传算法

航空工业西安飞行自动控制研究所数智化运营驾驶舱构建探索与实践

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财务与会计 2024年第13期 61-63页

作者：董啸尘航空工业西安飞行自动控制研究所

航空工业西安飞行自动控制研究所积极响应数字化与智能化管理变革趋势,以价值创造为目标,以业财融合为核心实践理念,从生产运营一级流程和重点应用场景出发,以商业智能技术为主要手段,通过数据治理、流程整合、模型构建,创建了数智化运... 详细信息

航空工业西安飞行自动控制研究所积极响应数字化与智能化管理变革趋势,以价值创造为目标,以业财融合为核心实践理念,从生产运营一级流程和重点应用场景出发,以商业智能技术为主要手段,通过数据治理、流程整合、模型构建,创建了数智化运营驾驶舱,提升了运营管控能力与管理效率,实现了业财深度协同与信息共享,有效支撑了运营决策,推动公司高质量发展。

关键词：数智化运营业财融合商业智能数据资产高质量发展

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一种光学陀螺随机误差在线补偿方法

北京航空航天大学学报 2024年第5期50卷 1614-1619页

作者：卢克文王新龙王彬丁小昆胡晓东北京航空航天大学宇航学院北京100191 北京控制与电子技术研究所北京100038 中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所西安710065

光学陀螺随机误差在线补偿方法通常先离线建立随机误差模型,再利用Kalman滤波在线补偿随机误差。受陀螺仪自身性能稳定性以及外界环境的影响,离线建立的随机误差模型应用于在线补偿时会出现偏差;外界环境变化导致量测噪声统计特性具有... 详细信息

光学陀螺随机误差在线补偿方法通常先离线建立随机误差模型,再利用Kalman滤波在线补偿随机误差。受陀螺仪自身性能稳定性以及外界环境的影响,离线建立的随机误差模型应用于在线补偿时会出现偏差;外界环境变化导致量测噪声统计特性具有时变性,不满足Kalman滤波必须已知噪声先验统计的要求,这2个因素均会降低随机误差的在线估计精度。提出一种基于自适应滤波的随机误差在线补偿方法。通过引入虚拟噪声,将随机误差模型偏差的影响归结为时变虚拟系统噪声;进而利用渐消记忆时变噪声估值器,对虚拟系统噪声和量测噪声的统计特性进行估计与修正,消除随机误差模型偏差及量测噪声时变的影响。试验结果表明,所提方法可以实现对随机误差的高精度在线补偿,具有一定工程应用价值。

关键词：随机误差在线补偿模型偏差时变噪声自适应滤波