融合注意力和多尺度特征的航空发动机缺陷检测

作者： 赵崇林   朱江   胡永进   李祖泽   王鹏举   谢涛   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 注意力机制   航空发动机   YOLOv5   深度学习   缺陷检测  

描述： 航空发动机的结构完整性关乎飞行安全。目前基于孔探技术的航空发动机缺陷检测以人工操作为主。为提高检测精度和效率，提出了一种融合注意力和多尺度特征的航空发动机缺陷智能检测算法，以辅助孔探工作。首先，针对原始孔探图像中缺陷样本的类别不平衡问题，采用了一种基于几何变换和泊松图像编辑的多样本融合数据增强方法，丰富小样本图像并构建缺陷数据集。然后，在基准网络YOLOv5中融入协调注意力模块(CA)，以强调缺陷特征的提取，增强网络对缺陷目标和复杂背景的区分。在颈部网络中构建加权双向特征金字塔结构(BiFPN)，以完成更高层次的特征融合，提升对多尺度目标的表达能力。最后，将边界框回归损失函数定义为EIOU损失，实现对缺陷目标快速、准确地定位和识别。实验结果表明，本文算法检测缺陷的平均精确度达到了89.7％，较基准网络提升了6.3％，训练后的模型大小仅为14.0M。因此，所提方法可以有效地检测航空发动机的主要缺陷。

融合注意力和多尺度特征的航空发动机缺陷检测

作者： 赵崇林   朱江   胡永进   李祖泽   王鹏举   谢涛   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 注意力机制   航空发动机   YOLOv5   深度学习   缺陷检测  

描述： 航空发动机的结构完整性关乎飞行安全。目前基于孔探技术的航空发动机缺陷检测以人工操作为主。为提高检测精度和效率，提出了一种融合注意力和多尺度特征的航空发动机缺陷智能检测算法，以辅助孔探工作。首先，针对原始孔探图像中缺陷样本的类别不平衡问题，采用了一种基于几何变换和泊松图像编辑的多样本融合数据增强方法，丰富小样本图像并构建缺陷数据集。然后，在基准网络YOLOv5中融入协调注意力模块(CA)，以强调缺陷特征的提取，增强网络对缺陷目标和复杂背景的区分。在颈部网络中构建加权双向特征金字塔结构(BiFPN)，以完成更高层次的特征融合，提升对多尺度目标的表达能力。最后，将边界框回归损失函数定义为EIOU损失，实现对缺陷目标快速、准确地定位和识别。实验结果表明，本文算法检测缺陷的平均精确度达到了89.7％，较基准网络提升了6.3％，训练后的模型大小仅为14.0M。因此，所提方法可以有效地检测航空发动机的主要缺陷。

基于自然语言处理的民航飞行人员英语能力测试与CSE的对接研究

作者： 杨志明   徐庆树   祁长生   来源： 中国考试 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 中国英语能力等级量表   考试对接   民航飞行人员英语能力测试   自然语言处理  

描述： 英语考试中的应用。通过中国民航飞行人员英语语言能力测试（PEPEC）与CSE的对接研究，探讨基于自然语言处理的对接原理和方法，其主要步骤包括：1）运用德尔菲法界定对接文本；2）运用自然语言处理的文本

一种基于TCN-LGBM的航空发动机气路故障诊断方法

作者： 吕卫民   孙晨峰   任立坤   赵杰   李永强   来源： 兵工学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 轻量级梯度提升机   注意力机制   航空发动机   故障诊断   时间卷积神经网络  

描述： 长时间工作在高温高压、强振动等恶劣气路环境下的航空发动机经常面临部件疲劳、腐蚀和性能退化的问题，且其故障诊断时序逻辑性不强、故障参数耦合较深等特点十分明显，为此提出一种基于时间卷积神经网络(TCN)和轻量级梯度提升机(LGBM)的航空发动机气路故障诊断方法。故障诊断分为故障特征提取和分类诊断两个过程：引入TCN框架在保证故障数据训练时序逻辑的基础上，实现对远层历史信息和当前层信息的特征融合构建，融合通道注意力机制增强了高质量特征的权重；基于LGBM模型实现对特征的快速分类，利用贝叶斯方法实现对模型超参数的快速优化。以基于PROOSIS软件建模的某军用小涵道比涡扇发动机故障仿真数据为例，对6种故障模式进行诊断识别。研究结果表明：仿真结果说明了所提方法的有效性；通过与其他模型对比体现了该方法的优越性。

基于Trans/Attention的飞行区航空器监视数据融合方法

作者： 王兴隆   尹昊   丁俊峰   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 场面监视雷达   注意力机制   Transformer   数据融合   广播式自动相关监视  

描述： 针对飞行区航空器单一监视源存在监视精度低、位置跳变的问题，提出了一种基于Transformer和注意力机制的航空器监视数据融合方法。首先利用Transformer的编码器结构分别对各监视源数据进行特征提取，然后通过注意力机制对不同监视源赋予权重值，最后经过全连接网络进行回归计算，以获得最终的融合结果。选取场面监视雷达和广播式自动相关监视系统的监视数据作为融合源，多点定位数据作为真实标签，实验结果表明，该方法有效降低了单一监视源的监视误差，且融合效果优于基于注意力机制的长短期记忆网络、循环神经网络和扩展卡尔曼滤波融合方法，平均绝对误差分别提升了2.20%、14.32%和33.94%。

基于改进YOLOv5的航空发动机表面缺陷检测模型

作者： 李鑫   李香蓉   汪诚   李秋良   李卓越   来源： 激光与光电子学进展 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 注意力机制   航空发动机   机器视觉   YOLOv5   表面缺陷检测  

描述： 针对目前航空发动机表面人工缺陷检测效率低的问题，本文提出了一种基于改进YOLOv5的缺陷检测模型YOLOv5-CE。首先在网络中融合数据增强策略搜索算法，自动为当前数据集搜索最佳的数据增强策略，实现训练效果的提升；其次在Backbone网络中引入坐标注意力机制，在通道注意力的基础上嵌入坐标信息，提高对小缺陷目标的检测能力；最后将YOLOv5的定位损失函数改进为EIoU loss，在加快模型收敛的同时提高预测框回归精度。实验表明，本文提出的YOLOv5-CE模型，相比原YOLOv5s网络，在检测速度几乎没有下降的情况下m AP值提高了1.2%，达到了98.5%，能够实现对航空发动机四种常见类型缺陷的高效智能检测。

基于两阶段迁移学习的Multi-scale SE-ResNet50深度卷积神经网络的多标签航空图像分类问题研究

作者： 刘乙萱   苏鑫   来源： 数学的实践与认识 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 注意力机制   ResNet50   航空图像分类   多标签   多尺度特征融合   迁移学习  

描述： 的提取;利用两阶段迁移学习优化模型初始化参数,进一步提高模型精度和泛化能力.实验结果表明,算法在UCM多标签数据集上的macro-F1为98.4%,分别高于MobileNet v2,VGG16

基于关键点检测的航空发动机螺栓安装缺陷自动化检测方法

作者： 辛佳雯   王睿   谢艳霞   孙军华   来源： 仪器仪表学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 关键点检测   深度学习   双目立体视觉   缺陷检测  

描述： 针对航空发动机螺栓存在背景复杂、目标小、且精细特征不明显的问题，本文研究了一种基于关键点检测的航空发动机螺栓安装缺陷的自动化检测方法。首先设计了基于Faster RCNN和改进CPN（attention deformable convolution-cascaded pyramid network， AD-CPN）的级联卷积神经网络，实现了图像中螺栓及二维关键点的检测，可判断该螺栓是否脱落、漏装。为进一步检测螺栓的三维安装缺陷，通过欧式距离选择策略对已检测出的关键点进行双目匹配、筛选以获得检测点对，最后对检测点对三维重构，并计算出螺栓的实际长度，从而判断螺栓是否错装。实验结果表明，相较于CPN，AD-CPN的mAP、AP50、AP75分别提升了2.9%、3.3%、4%；螺栓测量长度的相对平均误差约为3.0%，可见该方法具有较高的缺陷检测准确率，有效保障了航空发动机的安全运行。

多头注意力驱动的航空高速轴承故障诊断方法

作者： 王兴   张晗   朱家正   林建波   杜朝辉   来源： 振动与冲击 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 多头注意力   航空轴承   故障诊断   深度学习  

描述： 航空发动机运行速度高、工况变化大、结构复杂且干扰噪声大，导致微弱故障特征往往存在于多子空间中，目前基于数据驱动的诊断模型尚不足以可靠捕捉不同子空间中丰富的特征信息。针对上述问题，提出一种基于信号特征的多头注意力诊断方法(multi-head attention diagnosis method, MADM),可实现高速非平稳工况下航空轴承故障状态的识别和诊断。该方法首先通过卷积模块和双向GRU模块对原始振动信号进行特征提取；然后引入多头注意力模块，使网络同时注意并融合不同表示子空间的信息以提高故障特征的显著性水平；最后利用全连接模块和Softmax分类器对提取的特征进行高速轴承故障诊断。试验结果表明，提出的MADM该诊断方法可实现转速为12 000 r/min以上、剥落面积最小为0.5 mm~2的航空轴承高精度可靠诊断，且优于目前主流的深度诊断方法。

基于Transformer的航空目标检测算法

作者： 季长清   高志勇   秦静   汪祖民   来源： 无线电工程 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 倾斜目标   Transformer   深度学习   航空检测  

描述： 近几年，基于深度学习的目标检测算法在航空图像检测任务中得到了广泛的应用。针对传统的水平目标检测算法无法定位航空图像中大量密集排列的倾斜目标的问题，提出了TF-BBAVectors模型算法来实现航空图像中倾斜目标的检测任务。首先，为了避免深度卷积神经网络带来的网络退化等问题使用Transformer结构搭建特征提取网络；其次，针对密集地、小尺度图像目标的问题，采用多尺度特征融合的方法提升检测效果；最后针对倾斜目标检测的问题，通过边界框边缘感知向量表示任意角度的倾斜目标。在DOTA 1.0和SSDD+数据集上的部分测试结果表明，此方法的平均精度分别为72.39%和79.98%，证明了TF-BBAVectors模型算法的有效性。