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综合模块化航电系统安全分析的模型检测方法

电光与控制 2022年

作者：邝安玄马超王佳明航空工业西安航空计算技术研究所

综合模块化航电系统可以有效地提高系统效率同时减少资源的分配，但集成工作增加了系统的复杂性，同时使系统的故障在综合过程中传播到其他系统，这对系统的安全性有很大的影响。传统的系统安全分析方法主要依赖于工程经验和个人技能，... 详细信息

综合模块化航电系统可以有效地提高系统效率同时减少资源的分配，但集成工作增加了系统的复杂性，同时使系统的故障在综合过程中传播到其他系统，这对系统的安全性有很大的影响。传统的系统安全分析方法主要依赖于工程经验和个人技能，存在忽视系统故障状态和误判故障影响的局限性。为了解决该问题，一种新的综合模块化航电系统安全分析方法被提出——模型检测，使用遍历算法搜索所有系统状态。这种分析过程的使用实现自动化同时减少对工程经验的需求。该方法在综合模块化航电系统安全分析中的实用性得到验证，在系统需求规格的基础上给出了分析过程，利用模型检测工具NuSMV进行安全性分析。该方法能够自动识别出引起顶层事件的最小故障组合，从而达到传统故障树分析的目的，最终通过结论表明了该方法的实用性。

关键词：综合模块化航电系统系统分析模型检测

负载型Pt纳米催化剂的制备、表征及肉桂醛加氢反应性能研究

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化工新型材料 2022年第S01期50卷 351-358,363页

作者：可望王婉人汪杨航空工业西安航空计算技术研究所西安710068

负载型Pt纳米催化剂具有高反应活性和选择性,被广泛应用于多相催化反应中。使用大比表面积的介孔材料SBA-15作为载体,不仅为催化反应提供更多的活性位点,同时也能够约束Pt纳米颗粒,提高催化剂的稳定性。通过引入TiO_(2)薄膜,利用Pt与TiO... 详细信息

负载型Pt纳米催化剂具有高反应活性和选择性,被广泛应用于多相催化反应中。使用大比表面积的介孔材料SBA-15作为载体,不仅为催化反应提供更多的活性位点,同时也能够约束Pt纳米颗粒,提高催化剂的稳定性。通过引入TiO_(2)薄膜,利用Pt与TiO_(2)之间的金属-氧化物相互作用,提高催化剂对于目标产物的选择性,同时稳定Pt纳米颗粒,进一步提高催化剂的稳定性。实验结果表明Pt纳米颗粒均匀分布在SBA-15孔道之中,加入TiO_(2)薄膜能够显著提高肉桂醇的选择性,并且经过3次连续反应测试后,催化剂稳定性较好。

关键词：负载型Pt纳米催化剂 Pt纳米颗粒原子层沉积 TiO_(2)薄膜肉桂醛加氢反应

PVP辅助制备Pt/SBA-15催化剂及催化性能研究

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化学工程 2022年第3期50卷 30-35页

作者：可望王婉人航空工业西安航空计算技术研究所陕西西安710068

使用胶体法制备Pt/SBA-15,并且在制备过程中加入高分子封端剂可以防止Pt纳米颗粒团聚和生长、促使Pt纳米颗粒进入孔道当中,并且在O_(2)气氛下煅烧,可以去除高分子封端剂,Pt/SBA-15的催化活性不受影响。对制备的Pt/SBA-15催化剂的形貌、... 详细信息

使用胶体法制备Pt/SBA-15,并且在制备过程中加入高分子封端剂可以防止Pt纳米颗粒团聚和生长、促使Pt纳米颗粒进入孔道当中,并且在O_(2)气氛下煅烧,可以去除高分子封端剂,Pt/SBA-15的催化活性不受影响。对制备的Pt/SBA-15催化剂的形貌、表面化学性质、介孔结构以及催化性能进行表征与测试。透射电子显微镜结果表明:Pt纳米颗粒均匀而分散地分布于SBA-15的介孔结构之中,平均粒径为4.99 nm。X射线光电子能谱和红外光谱等数据证明煅烧后的Pt/SBA-15催化剂表面干净,PVP被成功去除。该催化剂对于肉桂醛加氢反应活性较高,但对于目标产物的选择性较差。对于CO氧化反应,反应初期速率较高,随着反应的进行反应速率逐渐下降。

关键词：多相催化负载型贵金属催化剂 Pt纳米颗粒介孔二氧化硅

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负载型Au纳米催化剂的制备及稳定性研究

化工新型材料 2022年第S01期50卷 390-396,400页

作者：可望王婉人汪杨航空工业西安航空计算技术研究所西安710068

由于负载型Au纳米催化剂容易在高温、高压的反应条件下中毒失活,因此提高催化剂的稳定性至关重要。通过双(亚乙基二氨)氯化金(Ⅲ)中间体,将Au纳米颗粒沉积在SBA-15孔道之中。使用SBA-15介孔材料作为载体,将Au纳米颗粒包裹在介孔结构之中... 详细信息

由于负载型Au纳米催化剂容易在高温、高压的反应条件下中毒失活,因此提高催化剂的稳定性至关重要。通过双(亚乙基二氨)氯化金(Ⅲ)中间体,将Au纳米颗粒沉积在SBA-15孔道之中。使用SBA-15介孔材料作为载体,将Au纳米颗粒包裹在介孔结构之中,提高催化剂的稳定性;同时,使用原子层沉积技术在SBA-15载体上制备TiO薄膜,稳定Au纳米颗粒。使用苯甲醇氧化反应评估催化活性。结果表明:所制备的负载型Au纳米催化剂稳定性较好,在连续3次反应后,Au纳米颗粒仍均匀分布在SBA-15的孔径中并且催化性能没有下降。

关键词：金纳米颗粒原子层沉积二氧化钛薄膜负载型纳米催化剂催化剂稳定性

基于态势评估及DDPG算法的一对一空战格斗控制方法

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航空工程进展 2023年

作者：贺宝记白林亭文鹏程航空工业西安航空计算技术研究所

已有的空中格斗控制方法未综合考虑基于专家知识的态势评估及通过连续性速度变化控制空战格斗的问题。基于深度确定性策略梯度（DDPG）强化学习方法，在态势评估函数作为强化学习奖励函数的基础上，设计综合考虑飞行高度上下限、飞行过... 详细信息

已有的空中格斗控制方法未综合考虑基于专家知识的态势评估及通过连续性速度变化控制空战格斗的问题。基于深度确定性策略梯度（DDPG）强化学习方法，在态势评估函数作为强化学习奖励函数的基础上，设计综合考虑飞行高度上下限、飞行过载以及飞行速度上下限的强化学习环境；通过全连接的载机速度控制网络与环境奖励网络，实现DDPG算法与学习环境的交互，并根据高度与速度异常、被导弹锁定时间以及格斗时间设计空战格斗结束条件；通过模拟一对一空战格斗，对该格斗控制方法在环境限制学习、态势评估得分以及格斗模式学习进行验证了。结果表明：该格斗控制方法有效，可以为自主空战格斗进一步发展提供指导。

关键词：强化学习态势评估深度确定性策略梯度空战格斗

基于Alpha-stable的粒子群算法变异策略研究及气动优化应用

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西北工业大学学报 2022年第6期40卷 1385-1393页

作者：樊华羽李典郝海兵梁益华中国航空工业集团西安航空计算技术研究所陕西西安710065

提出了一种基于Alpha stable分布的新型变异方法。针对粒子群算法容易陷入局部最优的缺点,通过对比分析确定了一种调整Alpha stable分布的稳态系数动态变异策略,使粒子群算法能够在搜索初始阶段具有更强的种群多样性以及算法探索能力,... 详细信息

提出了一种基于Alpha stable分布的新型变异方法。针对粒子群算法容易陷入局部最优的缺点,通过对比分析确定了一种调整Alpha stable分布的稳态系数动态变异策略,使粒子群算法能够在搜索初始阶段具有更强的种群多样性以及算法探索能力,减少陷入局部最优的可能;在算法末期增强粒子群优化算法的局部搜索能力,提高解的精度。将基于Alpha stable变异的粒子群优化算法(Alpha stable particle swarm optimization, ASPSO)与多种改进型粒子群优化算法以及差分进化算法(differential evolution algorithm, DE)进行了比较,基准测试函数结果表明新建立的ASPSO算法极大地提高了算法的收敛速度和精度。将其应用到RAE2822翼型的单点跨声速减阻优化中,在保持种群规模等参数相同的情形下,ASPSO算法的优化效果和效率都远高于传统PSO算法,最终得到的翼型也比PSO优化的翼型具有更高的升阻比,翼面波阻有明显降低。

关键词：粒子群优化算法 Alpha-stable分布动态变异气动优化

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基于深度学习的复杂背景下目标检测

控制与决策 2022年第12期37卷 3115-3121页

作者：王红梅王晓鸽王晓燕西北工业大学航天学院西安710072 航空工业西安航空计算技术研究所西安710065

目标检测是计算机视觉领域的重要研究方向.传统的目标检测方法在特征设计上花费了大量时间,且手工设计的特征对于目标多样性的问题并没有好的鲁棒性,深度学习技术逐渐成为近年来计算机视觉领域的突破口.为此,对现有的基础神经网络进行研... 详细信息

目标检测是计算机视觉领域的重要研究方向.传统的目标检测方法在特征设计上花费了大量时间,且手工设计的特征对于目标多样性的问题并没有好的鲁棒性,深度学习技术逐渐成为近年来计算机视觉领域的突破口.为此,对现有的基础神经网络进行研究,采用经典卷积神经网络VGGNet作为基础网络,添加部分深层网络,结合SSD (single shot multibox detector)算法构建网络框架.针对模型训练中出现的正负样本不均衡问题,根据困难样本挖掘原理,在原有的损失函数中引入调制因子,将背景部分视为简单样本,减小背景损失在置信损失中的占比,使得模型收敛更快速,模型训练更充分,从而提高复杂背景下的目标检测精度.同时,通过构建特征金字塔和融合多层特征图的方式,实现对低层特征图的语义信息融合增强,以提高对小目标检测的精度,从而提高整体的检测精度.仿真实验结果表明,所提出的目标检测算法(feature fusion based SSD, FF-SSD)在复杂背景下对各种目标均可取得较高的检测精度.

关键词：目标检测深度学习 SSD算法复杂背景困难样本特征融合

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机载超轻量化卷积神经网络加速器设计

航空工程进展 2023年

作者：石添介刘飞阳张晓航空工业西安航空计算技术研究所预先研究部

随着机载嵌入式计算系统对智能化应用需求的不断增加，应用性能优异的卷积神经网络模型可以有效解决空战场景中目标识别、边缘检测等问题。然而，卷积神经网络庞大权重参数和复杂的网络层结构，使其计算复杂度过高，所需的计算资源和存... 详细信息

随着机载嵌入式计算系统对智能化应用需求的不断增加，应用性能优异的卷积神经网络模型可以有效解决空战场景中目标识别、边缘检测等问题。然而，卷积神经网络庞大权重参数和复杂的网络层结构，使其计算复杂度过高，所需的计算资源和存储资源也随着网络层数的增加而快速增长，难以在资源和功耗有严苛要求的机载嵌入式计算系统中部署，制约了机载嵌入式计算系统朝着高智能化发展。针对资源受限的机载嵌入式计算系统对超轻量化智能计算的需求，提出一套全流程的卷积神经网络模型优化加速方法，在对算法模型进行超轻量化处理后，通过组合加速算子搭建卷积神经网络加速器，并基于FPGA开展网络模型推理过程的功能验证。结果证明：本文提出的加速器能够显著降低硬件资源占用率，能够获得良好的算法加速比，对机载嵌入式智能计算系统设计有着重要的技术意义。

关键词：嵌入式计算系统卷积神经网络轻量化硬件加速器 FPGA验证

基于EMD及闭环测试的飞机直接升力控制系统设计

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计算机测量与控制 2024年

作者：陈宣文孟强王凯悦航空工业西安航空计算技术研究所

飞机直接升力水平不均会造成飞机飞行偏航问题，为实现对飞机飞行能力的有效控制，设计基于EMD及闭环测试的飞机直接升力控制系统。在FSEU架构中，设置ARINC429总线闭环机制，联合伺服控制模块与实时机载终端，实现飞机直接升力控制系... 详细信息

飞机直接升力水平不均会造成飞机飞行偏航问题，为实现对飞机飞行能力的有效控制，设计基于EMD及闭环测试的飞机直接升力控制系统。在FSEU架构中，设置ARINC429总线闭环机制，联合伺服控制模块与实时机载终端，实现飞机直接升力控制系统应用模式的搭建。根据隐藏EMD信息定义条件，求解质心动力学方程，再按照气动特性原则，计算航向偏离度的具体数值，完成基于EMD的飞机升力控制。以内存网交联环境为基础，配置模型机组织，实现对闭环测试功能的完善。实验结果表明，应用所设计系统可以改善直接升力水平不均的问题，将飞机飞行偏航角控制在0°-20°的数值范围之内，能够实现对飞机飞行能力的有效控制。

关键词： EMD分解方法闭环测试飞机直接升力动力学方程气动特性