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- 激光雷达探测中基于贝叶斯网络的飞机尾流反演
- 作者： 谷润平 鹿彤 魏志强 来源： 激光与光电子学进展 年份： 2024 文献类型 ： 期刊 关键词： 激光雷达 飞机尾涡 贝叶斯网络 尾涡特征参数反演模型 航空安全
- 描述： 尾流是飞机飞行时的必然产物，对航空安全有重大威胁，还限制着航空效率和容量的提升，飞机尾流涡核的精准辨识是动态缩减尾流间隔的前提，目前晴空尾涡探测的主要工具是相干多普勒激光雷达（CDL）。针对使用激光雷达进行飞机尾流探测中受限于雷达时空分辨率和背景风场的影响导致的识别和反演尾流关键参数误差较大这一问题，提出一种在激光雷达探测数据基础上基于贝叶斯网络（BN）和均方误差（MSE）构建的尾涡参数反演模型。搭建大气背景风和湍流环境，并将其叠加到模拟的尾涡速度场上，得到用于训练模型的仿真数据集。实验结果表明：所提算法能够得到误差较小的参数反演结果（仿真算例中涡核位置偏差在2 m以内，环量偏差在5%以内）；在实际算例中，所提算法与传统算法相比，反演速度场均方误差显著降低（平均超过50%）。本研究可用于机场实时尾涡监测，对尾涡间隔标准制定有重要意义。
- 飞机尾涡流场特征参数估算方法研究
- 作者： 谷润平 赵丽雅 魏志强 来源： 航空计算技术 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 飞机尾流 涡核半径 尾涡特征参数 涡旋 涡核环量
- 描述： 尾流是飞行安全的重要影响因素。对尾特征流参数的定量估算方法是尾流探测、流场仿真和遭遇风险评估的基础。提出了一种基于垂直截面上尾涡诱导风场数据的尾涡特征参数计算方法,包括基于截面涡量数据的涡核位置判定方法、涡核半径计算方法和左右涡强度环量计算模型;以典型的流场仿真数据为例,计算分析了飞机尾涡流场中左右涡环量差、涡核位置、侧风等因素对估算效果的影响。结果表明,与P2P模型相比,模型在多种因素影响下的估算精度更加稳定。相关研究可用于激光雷达探测尾涡的特征参数计算,或者是基于CFD数值模拟实验数据的尾涡特征参数定量计算研究。
- 多航路点协同约束下的飞机性能参数优化
- 作者： 谷润平 袁婕 来源： 飞行力学 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 多目标遗传算法 要求到达时间 航空运输 飞机性能参数 协同约束
- 描述： 针对多航路点协同约束下飞行轨迹预测中飞机性能参数优化问题,依据飞机进场剖面构建了飞机进场轨迹,并提出了飞机进场航路点协同约束合理性的验证方法。创建了两种多目标适应度函数并进行对比、选择,在简化问题复杂性的同时保证了优化模型运行的稳定性,并基于多目标遗传算法建立了优化求解模型。仿真结果表明,该优化模型能对具有多个航路点协同约束下的节油飞机性能参数进行有效求解,使用非线性适应度函数较线性适应度函数综合稳定性提升了161. 67%,所提出的RTA约束窗口大小设置方法对空管实际运行有指导意义。
- 终端区多机协同进场下的飞机性能参数优化方法
- 作者： 魏志强 曹格 来源： 飞行力学 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 多架飞机指示空速 遗传算法 最低运行成本 安全间隔
- 描述： 为了降低多条航路上下降至同一航路点的多架飞机最后巡航阶段和下降阶段的运行总成本,同时要确保飞机的飞行安全,研究了多架飞机下降至同一航路点时降低总运行成本的参数优化方法。首先,介绍了飞机性能参数计算方法;其次,为了提高寻找飞至同一航路点各架飞机使得总运行成本最低的合适指示空速的计算速度,建立了考虑间隔约束的参数优化模型,并通过精英保留的遗传算法进行优化运算;最后,用某型民用飞机对建立的模型进行算例仿真。结果表明,该模型能准确计算出各架飞机使总运行成本最低的指示空速,对航空公司处理多架飞机下降至同一航路点降低总运行成本有较大的指导意义。
- 基于遗传算法的飞机经济爬升速度优化方法
- 作者： 魏志强 韩孝兰 来源： 飞行力学 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 遗传算法 成本指数 航空运输 爬升性能
- 描述： 为提高宽体飞机的爬升经济性,首先建立了爬升阶段飞行动力学模型和优化目标计算模型,确定了基于速度优化的最佳爬升策略;然后,在最佳爬升策略的基础上,建立了基于遗传算法的双表速爬升优化模型,得到近似最佳爬升策略,并分析了该爬升策略的可行性;最后,以某宽体飞机为例,分析了近似最佳爬升策略的影响因素。研究结果表明:最佳爬升策略相对传统爬升策略经济性提升3%～8%,且改进后的近似爬升策略与最佳爬升策略误差不超过1.4%;飞机重量、温度偏差和成本指数均会影响爬升策略的性能参数。
- 基于尾流安全评估的航空器分类方法改进研究
- 作者： 魏志强 李晓晨 来源： 中国安全科学学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 安全评估 尾涡遭遇 航空器分类 诱导滚转力矩系数(RMC) 尾流间隔
- 描述： 为确定不同航空器分类方法的合理性及尾流间隔标准的安全性，基于尾涡流场快速仿真方法，建立尾涡安全评估模型，采用诱导滚转力矩系数(RMC)作为尾涡遭遇严重度评价指标；计算分析不同尾流间隔标准下当前机为10种典型重型机，后机为36种典型中型机的组合条件在进近着陆阶段的尾涡遭遇安全性；将中型机重新分类并调整间隔标准形成RECAT-NEW方法。结果表明：根据ICAO及RECAT-EU方法计算得到的RMC较大，尾涡遭遇严重程度较高；RECAT-CN及RECAT1.5方法在中型机的分类方面较为保守，尾流间隔存在缩减空间。新提出的RECAT-NEW分组方法在安全余度方面比ICAO及RECAT-EU方法提高54%,尾流间隔比RECAT-CN和RECAT1.5缩减0.3 km。
- 基于深度学习的航空发动机部件故障诊断
- 作者： 魏志强 黄佳敏 来源： 科技通报 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 离场阶段 经济性 飞机性能 操纵参数
- 描述： 民航飞机的起飞阶段虽然在飞行过程中只占很短的时间,但是它作为飞行任务中一个关键的阶段,一直是研究的重点。为了降低航空公司的运营成本,实现飞行的经济性和环保性,本文建立了关于时间成本、油耗成本和CO_2排放成本的估算模型,针对民用飞机离场阶段飞行操纵参数,利用BCOP性能软件,对飞机起飞阶段的飞行状态进行模拟,获取起飞过程中的时间和油耗数据,根据建立的估算模型,计算各成本并分析离场参数变化对飞行成本的影响,找到最佳的离场参数标准。
- 飞机尾流间隔标准中的机型分类方法
- 作者： 魏志强 牟明江 来源： 空军工程大学学报(自然科学版) 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 间隔标准 交通运输 尾流间隔 机型分类 环量
- 描述： 机型分类方法是尾流间隔计算的基础和依据,我国现行机型分类标准与ICAO相同,均依据飞机重量进行分类。在欧美国家提出的尾流标准重新分类(RECAT)中,依据最大起飞重量和翼展等参数对机型分类和尾流间隔标准进行了重新调整。首先介绍了现行机型分类方法、RECAT 1.5、RECAT-EU机型分类方法,然后依据飞机环量计算模型,对国内43种常用机型进近着陆阶段的环量进行计算分析,提出基于环量的RECAT-NEW机型分类方法。计算表明,RECAT-NEW机型分类方法中,各机型分类区间平均绝对偏差和标准差均小于RECAT 1.5和RECAT-EU中各分类区间的该值,可更好地满足RECAT研究需要,具有实际参考价值。