基于STAMP/STPA的机轮刹车系统安全性分析

作者： 郑磊   胡剑波   来源： 航空学报 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 不安全控制   STPA   仿真分析   STAMP   机轮刹车系统  

描述： 把机轮刹车系统在飞机降落过程中的安全性问题当作系统控制问题,不采用基于故障概率模型的事故模型,而是采用基于系统理论的事故模型和过程(STAMP),构建机轮刹车系统在飞机降落过程中的STAMP控制关联模型和系统理论过程分析(STPA)反馈控制回路。根据系统运行的上下文信息识别机轮刹车系统在飞机降落过程中的不安全控制行为,分析产生不安全控制行为的关键原因。对机轮刹车系统在飞机降落过程中的不安全控制行为进行仿真研究,结果表明了STAMP/STPA的有效性和用仿真方法分析安全性问题的可行性。

共信道干扰环境下星基ADS-B系统监视性能

作者： 刘海涛   李少洋   秦定本   李冬霞   来源： 航空学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 共信道干扰   星基ADS   B系统   监视容量   位置消息更新间隔   位置报告更新间隔  

描述： 星基广播式自动相关监视系统（星基ADS-B）是实现广域范围内航空器监视的主要技术手段。为揭示星基ADS-B系统共信道干扰对系统监视性能的影响，提出了星基ADS-B系统监视容量的计算方法。首先给出了星基ADS-B 系统模型，随后理论分析给出消息正确接收概率、位置消息更新间隔及位置报告更新间隔的计算公式，以此为基础给出了星基 ADS-B系统监视容量的计算公式，最后基于SNS软件构建了星基ADS-B仿真系统，仿真验证了理论结果的正确性。研究表明：星基ADS-B系统的监视容量由ADS-B应用子系统所要求的航空器位置报告更新间隔、航空器～卫星链路的误码率、卫星～地面站链路的误码率及卫星数目联合确定。

缩比模型模拟飞机全自动着舰的相似关系研究

作者： 左宪帅   王立新   刘海良   王云   张钰   来源： 航空学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 相似关系   缩比模型   全自动着舰   数学仿真   相似系统原理  

描述： 由于直接采用全尺寸舰载机进行全自动着舰试验的风险较高，可以采用缩比模型模拟全尺寸飞机进行全自动着舰的试验方案。基于相似系统原理，研究了缩比模型模拟全尺寸飞机全自动着舰的相似关系，具体包括全自动着舰

通用飞行器气动优化设计数字化集成平台-DIPasda

作者： 孙俊峰   周铸   黄勇   庞宇飞   卢风顺   许勇   来源： 航空学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 多学科优化   多目标优化   系统架构   优化平台   气动设计  

描述： 随着计算机能力和数值计算技术的不断发展,航空工业的市场竞争越来越激烈,迫切需要精确、高效、鲁棒的设计工具应用于飞行器的改进优化和创新设计。未来航空工业的发展,需要解决多学科综合设计的关键问题,为新型高性能飞行器的设计提供有力的设计方法和设计工具。DIPasda作为复杂外形设计的通用飞行器多学科优化设计平台,研制目的主要是提供一套新型通用、鲁棒、高效的优化设计架构,应用于通用飞行器工业设计环境,改善传统设计耗时低效的状况,提高新型飞行器设计的效率和精度。DIPasda平台系统包含了优化设计过程中所需用到的各类方法,主要包括数值优化方法、几何模型参数化方法、代理模型方法、高精度的学科分析工具等。通过详细介绍平台的系统架构、主要的功能模块、伴随优化设计和多目标优化设计流程,展现了DIPasda平台系统架构设计的灵活性和功能模块的完备性。最后通过优化算例展示了系统的综合优化设计能力。

基于IPSO-Elman神经网络的飞机客舱能耗预测

作者： 林家泉   孙凤山   李亚冲   庄子波   来源： 航空学报 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 飞机地面空调   能耗预测   飞机客舱   粒子群算法   Elman神经网络  

描述： 为了提高飞机客舱使用地面空调制冷时，客舱能耗的预测精度，提出了一种IPSO(Improved Particle Swarm Optimization)优化Elman神经网络的飞机客舱能耗预测模型。依据对算法中惯性权重与学习因子的收敛域分析，得出了二者合理的取值范围，将粒子到全局最优位置间距离与参数的取值范围相结合，构造了惯性权重与学习因子的动态调节函数，对其进行非线性的动态调节，并引入了变异因子，提出了一种跳出局部最优的策略，防止PSO陷入局部最优。将IPSO-Elman应用于Boeing738飞机客舱能耗预测中，与PSO-Elman、Elman算法进行性能比较,仿真结果表明基于IPSO-Elman的客舱能耗预测模型在预测精度和收敛速度方面均有一定的提升，该研究结果为飞机客舱能耗预测模型的建立提供了理论依据，对飞机地面空调的节能与机场电能合理调配提供了支持。

基于IPSO-Elman神经网络的飞机客舱能耗预测

作者： 林家泉   孙凤山   李亚冲   庄子波   来源： 航空学报 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 飞机地面空调   能耗预测   飞机客舱   粒子群算法   Elman神经网络  

描述： 为了提高飞机客舱使用地面空调制冷时，客舱能耗的预测精度，提出了一种IPSO(Improved Particle Swarm Optimization)优化Elman神经网络的飞机客舱能耗预测模型。依据对算法中惯性权重与学习因子的收敛域分析，得出了二者合理的取值范围，将粒子到全局最优位置间距离与参数的取值范围相结合，构造了惯性权重与学习因子的动态调节函数，对其进行非线性的动态调节，并引入了变异因子，提出了一种跳出局部最优的策略，防止PSO陷入局部最优。将IPSO-Elman应用于Boeing738飞机客舱能耗预测中，与PSO-Elman、Elman算法进行性能比较,仿真结果表明基于IPSO-Elman的客舱能耗预测模型在预测精度和收敛速度方面均有一定的提升，该研究结果为飞机客舱能耗预测模型的建立提供了理论依据，对飞机地面空调的节能与机场电能合理调配提供了支持。

基于LADRC的舰载V/STOL飞机短距起飞性能优化

作者： 吴文海   高阳   王子健   周思羽   来源： 航空学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 垂直/短距起降飞机   性能优化   线性自抗扰控制   短距起飞   推力矢量控制  

描述： 针对垂直/短距起降(V/STOL)飞机在有限的甲板上实施滑跑起飞以及离舰后快速、稳定爬升的实际需要,对其整个过程进行操控优化以提升短距起飞性能。建立了反映多推力矢量操纵特性的非线性动力学模型,其中包含了地面效应模型和V/STOL飞机特有的喷气诱导效应模型。分别以舰面滑跑距离最短和离舰后增速时间最短为优化指标,给出了舰面滑跑和离舰初期的预置多推力偏转方案。在此基础上,提出了一种线性自抗扰反演(LADRC-Backstepping)控制方法,以实现对爬升角不确定非仿射系统的有效控制,其中设计了一种辅助补偿系统来拟制控制量的饱和,同时保证了爬升角跟踪误差的有界性;直接利用一种高阶LADRC方法设计了俯仰角控制器,确保了V/STOL飞机最终以稳定的姿态爬升。仿真结果表明,所提出的“二次预置多推力偏转角+爬升角控制+俯仰角控制”的分段优化操控策略,能够较好地提升V/STOL飞机的短距起飞性能,对内部不确定性和外界干扰具有较强的鲁棒性,可满足实际飞行任务的需要。

基于LADRC的舰载V/STOL飞机短距起飞性能优化

作者： 吴文海   高阳   王子健   周思羽   来源： 航空学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 垂直/短距起降飞机   性能优化   线性自抗扰控制   短距起飞   推力矢量控制  

描述： 针对垂直/短距起降(V/STOL)飞机在有限的甲板上实施滑跑起飞以及离舰后快速、稳定爬升的实际需要,对其整个过程进行操控优化以提升短距起飞性能。建立了反映多推力矢量操纵特性的非线性动力学模型,其中包含了地面效应模型和V/STOL飞机特有的喷气诱导效应模型。分别以舰面滑跑距离最短和离舰后增速时间最短为优化指标,给出了舰面滑跑和离舰初期的预置多推力偏转方案。在此基础上,提出了一种线性自抗扰反演(LADRC-Backstepping)控制方法,以实现对爬升角不确定非仿射系统的有效控制,其中设计了一种辅助补偿系统来拟制控制量的饱和,同时保证了爬升角跟踪误差的有界性;直接利用一种高阶LADRC方法设计了俯仰角控制器,确保了V/STOL飞机最终以稳定的姿态爬升。仿真结果表明,所提出的“二次预置多推力偏转角+爬升角控制+俯仰角控制”的分段优化操控策略,能够较好地提升V/STOL飞机的短距起飞性能,对内部不确定性和外界干扰具有较强的鲁棒性,可满足实际飞行任务的需要。

航空不锈钢薄板电磁超声SH导波检测定量分析方法

作者： 吴锐   石文泽   卢超   李秋锋   陈果   来源： 航空学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 波幅曲线(DAC)   电磁超声换能器(EMAT)   航空不锈钢薄板   SH导波   辐射声场   距离  

描述： 水平剪切（SH）波电磁超声换能器（EMAT）具有非接触、无需耦合剂、对表面油污涂层不敏感、单点激励大范围检测等优点，在航空不锈钢薄板快速导波检测中具有重要的技术优势。首先建立了含缺陷的不锈钢薄板SH导波传播有限元模型，分析了不同设计参数EMAT对应缺陷的距离-波幅曲线（DAC），并对DAC进行实验验证。然后建立了不锈钢薄板中SH导波声场分析有限元模型，研究了周期性永磁体电磁超声换能器（PPM EMAT）中永磁体宽度、长度和对数对SH导波辐射声场特性的影响，得到了EMAT的轴线声压分布，并在此基础上获取了EMAT的最优设计参数组合。结果表明增大永磁体长度和对数都能提高EMAT轴线辐射声场强度，使EMAT在远距离检测具有较好的声压分布均匀性。当永磁体对数、长度、宽度分别为6对、25mm、7mm时，对应的EMAT具有较高的轴线辐射声场强度和较平稳的DAC，更适合对航空不锈钢薄板进行远距离快速导波检测。