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机载光电稳定平台自适应抗扰控制方法

电光与控制 2025年

作者：郭浩睿胡磊力李莉王建刚航空工业集团公司洛阳电光设备研究所

针对当前机载光电稳定平台所处作战环境温度变化范围大，控制对象参数摄动明显，现有控制算法扰动隔离能力不足的问题，提出一种自适应抗扰控制（Model Reference Adaptive Linear Active Disturbance Rejection Control， MRALADRC）... 详细信息

针对当前机载光电稳定平台所处作战环境温度变化范围大，控制对象参数摄动明显，现有控制算法扰动隔离能力不足的问题，提出一种自适应抗扰控制（Model Reference Adaptive Linear Active Disturbance Rejection Control， MRALADRC）方法。首先设计模型辅助扩张状态观测器（Model-Based Linear Extended State Observer， MLESO）实现扰动观测，并结合广义根轨迹法对参数摄动的分析，以及模型参考自适应控制（Model Reference Adaptive Control， MRAC）自动调节控制参数的思想，设计了自适应抗扰控制率，并利用Lyapunov方法进行了稳定性分析。仿真结果表明：在特性增益b为理论期望值的0.2/1/5倍时，相较于MLADRC(Model-Based Linear Active Disturbance Rejection Control)，改进后稳定平台扰动隔离误差的峰值、方差均大幅降低；在特性增益为理论期望值的0.44/0.66/1.5/2.25倍时，MLADRC阶跃响应时间增长24%至122%，而MRALADRC调节时间不变。可见MRALADRC可有效提高光电稳定平台的扰动隔离能力并降低动态误差。

关键词：机载光电稳定平台自抗扰控制自适应控制参数摄动

eVTOL飞行器热泵空调系统性能及代偿损失分析

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暖通空调 2025年

作者：刘宇萌王俊杰台环宇冯诗愚南京航空航天大学航空工业江西洪都航空工业集团有限责任公司

电动垂直起降（electric vertical take-off and landing，eVTOL）飞行器是建立城市空中交通、发展低空经济的重要技术路线之一，但考虑到座舱乘员的热舒适性需求及eVTOL飞行器多变性的飞行场景，空调系统必须在满足性能需求的情况下尽... 详细信息

电动垂直起降（electric vertical take-off and landing，eVTOL）飞行器是建立城市空中交通、发展低空经济的重要技术路线之一，但考虑到座舱乘员的热舒适性需求及eVTOL飞行器多变性的飞行场景，空调系统必须在满足性能需求的情况下尽可能减小其总质量。为解决该难题，建立了eVTOL飞行器代偿损失评估方法，综合考虑热力学性能和起飞总质量增加值的影响，并对空调系统换热器进行了优化。基于AMESim仿真平台搭建空调系统，研究了换热器质量变化时对空调系统总耗功的影响，结果表明：不改变内外结构的情况下，仅减小换热器质量时，空调系统的总耗功先减小后增大，且室内外温差越大这种趋势越明显，当室外换热器质量为2.00 kg时，相较于原质量3.18 kg，40 ℃时空调系统总耗功下降16％，35 ℃时下降9％，尺寸减小了28％；当室内蒸发器质量为1.00 kg时，相较于原质量2.44 kg，空调系统总耗功下降在5％以内，尺寸减小了60％。

关键词：电动垂直起降(eVTOL)飞行器热泵空调系统换热器 AMESim仿真代偿损失制冷效率质量管理

eVTOL飞行器热泵空调系统性能及代偿损失分析

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暖通空调 2025年第03期 79-85页

作者：刘宇萌王俊杰台环宇冯诗愚南京航空航天大学航空工业江西洪都航空工业集团有限责任公司

电动垂直起降(electric vertical take-off and landing, eVTOL)飞行器是建立城市空中交通、发展低空经济的重要技术路线之一，但考虑到座舱乘员的热舒适性需求及eVTOL飞行器多变性的飞行场景，空调系统必须在满足性能需求的情况下尽可... 详细信息

电动垂直起降(electric vertical take-off and landing, eVTOL)飞行器是建立城市空中交通、发展低空经济的重要技术路线之一，但考虑到座舱乘员的热舒适性需求及eVTOL飞行器多变性的飞行场景，空调系统必须在满足性能需求的情况下尽可能减小其总质量。为解决该难题，建立了eVTOL飞行器代偿损失评估方法，综合考虑热力学性能和起飞总质量增加值的影响，对空调系统换热器进行了优化。基于AMESim仿真平台搭建空调系统，研究了换热器质量变化时对空调系统总耗功的影响，结果表明：不改变内外结构的情况下，仅减小换热器质量时，空调系统的总耗功先减小后增大，且室内外温差越大这种趋势越明显；当室外换热器质量为2.00 kg时，相较于原质量3.18 kg, 40℃时空调系统总耗功下降16%,35℃时下降9%,尺寸减小了28%;当室内蒸发器质量为1.00 kg时，相较于原质量2.44 kg,空调系统总耗功下降在5%以内，尺寸减小了60%。

关键词：电动垂直起降(eVTOL)飞行器热泵空调系统换热器 AMESim仿真代偿损失制冷效率质量管理

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不确定环境下多无人机察打一体任务规划方法

北京理工大学学报 2025年第2期45卷 111-125页

作者：张栋李林王孟阳李超越郑元世李智军西北工业大学航天学院陕西西安710072 西安电子科技大学机电工程学院陕西西安710071 航空工业洪都660所江西南昌330024

针对动态不确定战场环境下多无人机对多区域、多目标的协同察打任务规划过程中存在的信息不确定、任务多约束及航迹强耦合的多目标优化与决策问题,结合Dubins航迹规划算法,提出了一种融合多种改进策略的灰狼优化算法(grey wolf optimiza... 详细信息

针对动态不确定战场环境下多无人机对多区域、多目标的协同察打任务规划过程中存在的信息不确定、任务多约束及航迹强耦合的多目标优化与决策问题,结合Dubins航迹规划算法,提出了一种融合多种改进策略的灰狼优化算法(grey wolf optimization algorithm incorporating multiple improvement strategies,IMISGWO).首先,针对动态环境带来的无人机巡航速度及察打任务消失时间的不确定性,基于可信性理论建立了以最大化任务收益为指标的任务规划数学模型;其次,为实现该问题的快速求解,设计了初始解均匀分布、个体通信机制调整、动态权重更新和跳出局部最优等策略,提升算法解搜索能力;最后,构建了多无人机察打一体典型任务仿真场景,通过数字仿真以及虚实结合半实物仿真试验验证了算法的可行性和有效性.仿真结果表明:算法在求解不确定环境下耦合航迹的多无人机察打一体任务规划问题时,能够生成多机高效的任务执行序列和满足无人机飞行性能约束的飞行轨迹,且能够适用于无人机数量增加导致问题复杂度增加情形下此类问题的求解.

关键词：多无人机不确定环境察打一体任务任务规划改进灰狼优化算法

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基于滑模观测器和动态逆技术的舰载机直接升力控制

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北京航空航天大学学报 2025年

作者：甄冲冯心钰中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所

舰载机是航母战斗群的重要组成部分，在实际运用中有众多技术难点，而着舰技术是其中关键难点之一。针对舰载机系统的多变量耦合特点和着舰过程中环境复杂多变等问题，提出了一种基于滑模观测器和动态逆技术的舰载机直接升力控制系统。... 详细信息

舰载机是航母战斗群的重要组成部分，在实际运用中有众多技术难点，而着舰技术是其中关键难点之一。针对舰载机系统的多变量耦合特点和着舰过程中环境复杂多变等问题，提出了一种基于滑模观测器和动态逆技术的舰载机直接升力控制系统。为补偿舰尾流对控制精度的影响，设计了一种自适应滑模观测器，可以有效估计外界干扰对舰载机运动造成的影响。为实现控制输入之间的解耦，利用非线性动态逆控制技术，建立了舰载机的直接升力控制系统，并提出自调节鸽群优化算法用于整定控制系统参数，提升控制精度。仿真对比实验表明，提出的舰载机直接升力控制系统相比传统比例-积分-微分控制系统着舰精度更高。

关键词：舰载机直接升力控制自适应滑模观测器非线性动态逆自调节鸽群优化

基于TX2的机载毫米波雷达高压线检测技术实现

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雷达科学与技术 2025年

作者：周砚龙何晨阳厉梦雪中国航空工业集团公司雷华电子技术研究所

高压线因其体积小，难发现的特性，目前已成为低空飞行时的首要威胁。为应对低空复杂场景中传统高压线检测算法性能下降的问题，研究了一种基于TX2的高压线智能检测技术。该技术以卷积神经网络（CNN）为核心，构建了深度梯度网络模型（D... 详细信息

高压线因其体积小，难发现的特性，目前已成为低空飞行时的首要威胁。为应对低空复杂场景中传统高压线检测算法性能下降的问题，研究了一种基于TX2的高压线智能检测技术。该技术以卷积神经网络（CNN）为核心，构建了深度梯度网络模型（DGNET）和分组池化卷积神经网络模型（GPCNN）分别用于图像分割和峰值检测。以雷达回波数据为输入进行模型推理，通过后处理策略融合推理结果并提取高压线。基于TX2硬件平台和不同的任务调度机制完成了该高压线智能检测技术在机载毫米波雷达上的工程应用，试验结果表明该技术下的高压线检测性能稳健，有很好的实时性，能够满足工程应用的需求。

关键词：高压线检测深度学习毫米波雷达任务调度

考虑共因失效的复杂机载电子系统失效概率算法研究

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电光与控制 2025年第2期32卷 93-97,102页

作者：孙紫荆刘文刘媛吴雨婷中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所西安710000

民机机载电子系统呈现复杂化、综合化的特点,共因失效将破坏系统中失效事件的独立性,可能导致定量安全性评估的结果存在偏差。针对当前民机领域普遍采用定性方法分析共因失效时极大依赖评估人员工程经验的问题,提出一种考虑共因失效的... 详细信息

民机机载电子系统呈现复杂化、综合化的特点,共因失效将破坏系统中失效事件的独立性,可能导致定量安全性评估的结果存在偏差。针对当前民机领域普遍采用定性方法分析共因失效时极大依赖评估人员工程经验的问题,提出一种考虑共因失效的复杂机载电子系统失效概率算法。首先,采用Alpha因子模型对共因失效进行量化;接着,将其引入到基于独立性假设的故障树模型中进行优化;最后,以典型复杂机载电子系统的失效状态为例,对比考虑和不考虑共因失效情况下的失效概率。结果表明:共因失效将对复杂机载电子系统的定量安全性评估结果产生两个数量级的误差影响,本文方法能够实现共因失效问题的量化,可为民机型号复杂机载电子系统的进一步深化应用提供技术支撑。

关键词：共因失效民机机载电子系统失效概率 Alpha因子模型

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WC-10Co4Cr涂层的高载荷摩擦磨损性能及耐腐蚀性能研究

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稀有金属与硬质合金 2025年第1期53卷 47-55页

作者：李旭勇徐雪源李琼廖可严伟杨学兵张林伟江西洪都航空工业集团有限责任公司江西南昌330096 江西省科学院应用物理研究所江西南昌330096

使用WC粒径为1μm和0.5μm的喷涂粉末制备了两种WC-10Co4Cr涂层,通过分析涂层的金相结构、摩擦系数、磨痕形貌和动电位极化曲线等,研究了涂层在1000 N高载荷下的摩擦磨损性能及在不同质量分数的氯化钠溶液中的耐腐蚀性能。结果表明:WC... 详细信息

使用WC粒径为1μm和0.5μm的喷涂粉末制备了两种WC-10Co4Cr涂层,通过分析涂层的金相结构、摩擦系数、磨痕形貌和动电位极化曲线等,研究了涂层在1000 N高载荷下的摩擦磨损性能及在不同质量分数的氯化钠溶液中的耐腐蚀性能。结果表明:WC粒径较小的喷涂粉末制备的涂层致密度、显微硬度和断裂韧性均高于WC粒径较大的涂层。两种涂层在150 N载荷下的磨痕浅,且磨损体积差异小,难以比较其耐磨损性能。在1000 N载荷下WC粒径较小的涂层的耐磨损性能明显较高,且随着摩擦时间增加,涂层表面的摩擦系数逐渐减小,其磨损机理主要为磨粒磨损;而WC粒径较大的涂层摩擦系数随着摩擦时间增加而升高,表面的磨损机理包括粘着磨损和磨粒磨损。当溶液中氯化钠质量分数从1%增大到10%时,WC粒径较小的涂层的腐蚀电位高于WC粒径较大的涂层,前者的耐腐蚀性能更优异。当氯化钠质量分数为3.5%时,两种涂层的腐蚀电位差值最大,其耐腐蚀性能差异最明显。

关键词： WC-10Co4Cr涂层高载荷摩擦系数摩擦磨损性能耐腐蚀性能

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改进蚁群算法无人机三维航迹规划

电光与控制 2025年第2期32卷 18-23页

作者：时光泰王合龙中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所河南洛阳471000

蚁群算法经常被用于解决无人机航迹规划问题,而传统蚁群算法存在迭代速度慢、易陷入局部最优等诸多缺陷,针对这些问题提出了一系列改进措施:对于航迹规划初期的蚁群算法盲目搜索问题,在任务空间中对信息素进行具有引导性的不均匀分配,... 详细信息

蚁群算法经常被用于解决无人机航迹规划问题,而传统蚁群算法存在迭代速度慢、易陷入局部最优等诸多缺陷,针对这些问题提出了一系列改进措施:对于航迹规划初期的蚁群算法盲目搜索问题,在任务空间中对信息素进行具有引导性的不均匀分配,使得蚂蚁沿着起点到终点的连线进行探索,蚁群的探索更具方向性;同时,在启发函数中考虑到了转角因素对航迹平滑性的影响,用以提升航迹规划的质量;另外,采用自适应挥发系数,动态调整信息素挥发速率,避免前期过于快速地收敛到局部最优,也确保后期加速收敛,不使算法陷入无休止的计算中,并采用冗余节点消除策略对航迹做了进一步优化。

关键词：无人机航迹规划蚁群算法自适应挥发系数信息素差异分布策略

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