基于改进LSTM模型的航空安全预测方法研究

作者： 曾航   张红梅   任博   崔利杰   武江南   来源： 系统工程与电子技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 堆叠式   长短期记忆   多步预测   神经网络   航空安全  

描述： 精确的航空安全预测是科学开展安全预警的前提。航空事故不仅致因机理复杂,还存在迟滞效应,给安全样本时序信息的深度挖掘加大了难度。基于此,提出一种基于改进长短期记忆(long short-term memory, LSTM)模型的航空安全预测新方法。首先基于相关系数热图优选致因指标,再以步进搜索和Adam算法相结合的方式优化LSTM模型超参数,最后以2019年某型运输机事故数据为算例,选取多种常用时序预测模型作为对照。实验结果表明本文所提方法,预测误差较现有方法降低了28%以上,同时具有较好的泛化能力和鲁棒性。

基于多Agent的航空器拖曳规则优化配置方法研究

作者： 赵征   胡莉   钱媛媛   金辉   贾爱萍   来源： 系统仿真学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 拖曳规则   航班延误   Agent模型   靠桥率  

描述： 为研究航空器拖曳规则对于机场靠桥率和航班正常性的作用并优化,提出了基于场面供需平衡的拖曳规则配置方法。通过构建基于场面运行的多agent离散仿真模型,提高了机场靠桥率和航班正常性的协同优化效果,以北京大兴国际机场为例进行实例验证。结果表明:基于场面供需平衡的拖曳规则配置方法可以显著提升机场靠桥率和航班正常性,可以为机场运行部门提供决策参考。

航空发动机排气温度基线建模新方法研究

作者： 刘渊   余映红   田彦云   王奕首   卿新林   王锦涛   来源： 推进技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   支持向量回归机   排气温度   基线模型   堆叠降噪自编码器  

描述： 为实现航空发动机气路性能诊断与预测，提出一种基于堆叠降噪自编码器（Stacked denoising auto encoder,SDAE）和支持向量回归（Support vector regression,SVR）相结合的航空发动机排气温度（Exhaust gas temperature,EGT）基线建模方法。以CFM56-7B发动机实际采集的飞行数据作为原始数据样本，利用SDAE进行数据特征提取和降噪处理后，将提取到的非线性特征作为SVR网络的输入，建立排气温度基线模型。利用同型号的另一台发动机航后数据对所建立的排气温度基线模型进行验证，并与基于单一网络的基线模型进行对比。结果表明，基于SDAE-SVR融合模型的基线建模方法具有更强的鲁棒性和更高的预测精度。

基于AK-IS法的航空齿轮泵滑动轴承可靠性分析

作者： 高宁   李华聪   洪林雄   曹瑞   符江锋   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空齿轮泵   弹流润滑(EHL)   滑动轴承   可靠性分析   AK   IS法  

描述： 和运行工况等引起的不确定性，将与滑动轴承润滑特性密切相关的动压润滑的压力峰值作为可靠性判据，采用自适应Kriging和重要抽样法相结合的AK-IS法对滑动轴承动压润滑特性进行了可靠性及灵敏度计算

基于融合算法的航空发动机涡轮前温度最优控制

作者： 李杰   李润然   张志新   贾渊杰   孙姣姣   来源： 推进技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 非线性规划算法   航空发动机   小生境遗传算法   混合算法   涡轮前温度  

描述： 涡轮前温度是航空发动机的关键控制参数之一，在保持发动机推力不变的前提下，降低涡轮前温度可以有效提高发动机使用寿命，涡轮前温度最优控制是降低涡轮前温度的有效技术途径。本文研究了航空发动机涡轮进口温度的在线优化问题，并根据该优化问题的特点，提出了一种基于小生境遗传算法（NGA）与非线性规划（NLPQL）相结合的混合优化算法。数值仿真研究结果表明，虽然NLPQL计算速度快，但对涡轮进口温度的降低效果较差，NGA具有全局收敛能力，优化效果较好，但计算耗时较长。NGA和NGA-NLPQL混合算法在飞机全飞行包线内可分别降低涡轮前温度27.35K和27.19K，但与NGA相比，NGA-NLPQL混合算法节省了74.6%的计算时间。因此，所提出的NGANLPQL混合算法是一种效果更好、实时性更优的航空发动机涡轮前温度在线优化方法。

改进多元宇宙算法在航空发动机不暖机模型修正中的应用

作者： 钱仁军   李本威   宋汉强   武晓龙   张赟   来源： 推进技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 暖机   混沌   涡扇发动机   多元宇宙优化算法   模型修正   虫洞机制公式  

描述： 航空发动机不暖机会产生性能损失，此时原有发动机模型已经不能准确表达发动机性能，因此，需要利用模型修正技术对原有的发动机模型进行修正，以获得发动机不暖机情况下的数学模型。提出了一种改进多元宇宙优化算法（Multi-verse optimization,MVO），并将其应用于发动机不暖机模型的修正研究。在常规MVO算法基础上，修改虫洞机制公式，解决解区间偏离0轴较远时寻优计算易陷入局部最优的问题，并引入混沌思想，通过混沌化初始宇宙和在每一代最优宇宙附近区域内进行混沌搜索，增强了算法的全局搜索能力。将改进后的算法应用于发动机模型的修正研究，并将常规MVO，改进MVO，粒子群算法（Particle swarm optimization,PSO）和遗传算法（Genetic algorithm,GA）四种算法的修正结果进行了对比。结果表明：修正后发动机不暖机模型精度得到很大提高，其中推力误差仅为0.07%，能够满足舰载机起飞动力学模型输入条件的精度要求；改进MVO算法对发动机模型的修正效果优于常规MVO算法，且相比PSO和GA，改进MVO修正效果同样更优。

航空发动机限寿件高效失效概率算法研究综述

作者： 李果   刘俊博   周惠敏   丁水汀   来源： 航空动力学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   蒙特卡洛方法   高效失效概率算法   寿命限制件   高能转子轮盘   数值积分算法   概率失效风险评估  

描述： 综述了为提高失效概率计算效率的研究成果，包括基于抽样的高效失效概率算法和基于积分的高效失效概率算法。其中，基于抽样的高效失效概率算法在传统蒙特卡洛模拟方法的基础上，通过重要性抽样方法在失效域抽样、最优抽样技术优化分区样本量、分区细化技术减少分区数量，从而减少蒙特卡洛模拟样本量。另外，基于积分的高效失效概率算法通过建立N次飞行循环与初始循环（N=0）随机变量空间的映射关系，解决了时变失效区域中概率密度函数难以求解的困难。在与蒙特卡洛相对误差小于5%条件下，积分算法时间成本降低了数十倍。

面向航空发动机疲劳试验的静电监测方法研究

作者： 韦东豪   文振华   郭霄   陈蔚蔚   来源： 航空科学技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 疲劳试验   航空发动机   静电监测   相关分析   早期故障  

描述： 针对航空发动机原型机在疲劳试验阶段故障频发、监测手段落后的问题，本文引入一种新型气路静电监测技术对航空发动机状态进行在线监测。在开展某型涡扇发动机原型机地面台架疲劳试验中，使用自主研发的静电传感器完成尾气静电数据采集，进一步通过静电监测原始信号分析探测到故障信息。以气路部件整体作为疲劳试验对象，过程中发现气路部件产生的故障颗粒引起感应电荷量增长约100%；基于特征提取分析了静电信号特征参数的自相关系数，相同工况下活动水平的相关系数最大值为0.816，表明活动水平具有较强的鲁棒性；不同工况下活动水平的相关系数最大值为0.396，表明活动水平对于工况变化的灵敏度较高。结果表明，静电监测技术能够有效感知航空发动机原型机在疲劳试验过程中的状态信息，可以有效地降低原型机损坏的风险并初步预警早期故障状态。

基于响应面法的轴向混合励磁双凸极航空发电机优化设计

作者： 马昕晨   陈志辉   赵雅周   来源： 航空科学技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 混合励磁双凸极电机   田口正交优化方法   响应面模型   中心复合设计试验   自适应遗传算法  

描述： 混合励磁双凸极电机具有结构简单、功率密度高的特点，适用于航空电源系统。本文首先简要介绍了一种新型轴向混合励磁双凸极电机的结构特点，搭建电机有限元模型，确定电机初始设计参数，并根据磁链最大原则，通过田口正交优化方法，筛选出关键结构尺寸参数；然后采用中心复合设计试验，在设计空间内建立响应面模型；最后利用自适应遗传算法基于响应面模型进行全局最优点求解。有限元分析结果表明，优化后的电机磁链及反电势均有所提高，表明该优化方法的正确性。

基于图像特征融合的航空装备多属性维修决策方法

作者： 陈银   郝田义   彭寒   来源： 制造业自动化 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 维修决策   故障诊断   图像特征融合   多属性   航空装备   灰色模糊矩阵  

描述： 以保障航空装备运行稳定性，制定科学的航空装备维修方案，提出基于图像特征融合的航空装备多属性维修决策方法。该方法利用主成分分析方法与投影寻踪方法融合航空装备图像后，通过阈值化分割方法得到航空装备故障诊断结果，该诊断结果即为航空装备维修的多属性；依据航空设备维修多属性，使用灰色模糊数和灰色关联关系矩阵方式获得航空装备多属性维修决策结果。实验结果表明：该方法可在航空装备图像存在缺失和模糊情况下有效对其实施融合，且诊断航空设备故障区域和计算航空设备维修多属性结果较为精准；针对不同航空装备故障，有效对其进行维修决策，应用效果较为显著。