航空器着陆调度问题的一种新型元启发式方法（英文）

作者： 张军峰   赵鹏力   杨春苇   胡荣   来源： Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 空中交通管制   局部搜索   决策支持   元启发   进场调度  

描述： 基于一种新型复合分派规则,提出了一种新型元启发式算法以期求解进场航班排序与调度问题(Aircraft landing problem,ALP)。首先,将ALP等价为最小化加权总延误(加权总提前和加权总滞后)的机器调度问题。其次,提出了一种复合分派规则,即含截止时间约束和顺序决定准备时间约束的最小成本规则(Minimized penalty with due dates and set-ups,MPDS),以此确定航班的着陆次序。然后,提出一种结合MPDS复合分派规则和CPLEX求解器的高效启发式算法:在第一阶段,由复合分派规则确定航班的次序;在第二阶段,使用CPLEX求解器优化着陆时间。接着,对由复合分派规则生成的潜在可行解进行本地搜索,将新型元启发式策略引入启发式算法得到优化序列。最后,使用从OR Library数据库中获取的多组通用数据来评估所提出方法的性能。结果证明了所提出方法的有效性和高效性。

基于深度学习的离场航空器滑行时间预测（英文）

作者： 李楠   焦庆宇   朱新华   王少聪   来源： Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 卷积神经网络   场面运行   滑行时间   深度学习   航空运输  

描述： 随着航班数量的不断增加,机场协同决策系统(Airport collaborative decision-making,A-CDM)的使用也越来越广泛。滑行时间预测的准确性对A-CDM计算离场航空器起飞排序队列和给出准确的撤轮挡时间具有重要的作用。本文提出一种基于时间-空间-环境数据的深度学习模型(Spatio-temporal-environment deep learning model,STEDL)来提高滑行时间预测的准确性。该模型由时间-流量变量(机场实际容量,场面航空器数量,时间段)、空间变量(滑行距离)、外部环境变量(天气,流控信息,跑道运行模式,机型)3部分组成。使用STEDL模型对香港机场离场航空器滑行时间进行预测验证。实验结果显示,STEDL模型预测准确率为95.4%,预测精度明显优于其他机器学习算法。

商用飞机远程驾驶模式的概念架构（英文）

作者： 罗悦   王淼   肖刚   王国庆   来源： Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 远程驾驶模式   商用远程驾驶飞机   机载自动/自主系统   飞行过程  

描述： 随着民用航空客运量的不断增加和航空物流的快速发展,商用飞机远程驾驶(Remotely piloted operations,RPO)模式的研究受到了广泛的关注。远程驾驶模式通过构建机载自动/自主系统、远程地面机组和空中交通管制的三方协作架构来共同完成飞行驾驶决策。本文首先对商用远程驾驶飞机系统的组织架构及其组成部分进行了描述;然后建立了新型的空地协同决策模式,并根据飞行类型和远程飞行员的身体状况划分了六种不同的情况;最后,我们以机场场面运行过程为例,将机场场面运行过程进行建模并从时间和操作覆盖度的层面对比分析RPO模式和目前双人制机组之间的优缺点,分析得出RPO模式基本上能够覆盖双人制的飞行操作,可以提高飞行驾驶操作精度并在飞行前检查中缩短了48%的操作时间。通过上述内容研究,为我国商用飞机开展远程驾驶研究奠定了一定的技术基础。

空间灾害下中欧航空运输网络的脆弱性比较研究（英文）

作者： 李航   刘馨营   张盈斐   胡小兵   来源： Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 空间灾害   脆弱性   空间脆弱性模型   航空运输网络  

描述： 欧洲航空运输网络(EATN)和中国航空运输网络(CATN)作为世界上两个重要的航空运输系统,正遭受着日益严重的空间灾害,例如极端天气和自然灾害。为了更真实地反映并比较空间灾害对这两类网络的影响,本文介绍了一种新的空间脆弱性模型(Spatial vulnerability model,SVM),该模型同时考虑网络拓扑结构和灾害特点两个方面因素研究网络系统的空间脆弱性。在引入SVM之前,本文先建立了EATN和CATN的两个抽象网络,并用传统脆弱性方法对其进行了简单的拓扑结构分析。之后,介绍了如何运用SVM研究空间灾害下航空运输网络脆弱性的方法。在此基础上,选取了两个代表性空间灾害情景,开展了EATN和CATN的脆弱性比较案例研究。这两种空间灾害,一种在空间上均匀分布,称为空间均匀灾害,另一种的空间分布不均匀,这里以暴雨灾害为例。仿真结果表明,EATN和CATN均对空间均匀灾害具有鲁棒性,但在暴雨情景下表现出脆弱性。在进一步比较暴雨情景下两个网络的脆弱性结果时,不考虑某些不对等因素(例如欧洲和中国的空域开放程度和飞行安全的重要性等)的影响,仅从网络拓扑结构和灾害特点来看,在暴雨情景下,EATN比CATN更加脆弱。这表明,当未来两个网络发展到同等发达水平时,EATN更需要重视暴雨灾害的影响。

基于集成项目框架的商用航空发动机项目管理方法与实践（英文）

作者： 张玉金   廖文和   来源： Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 工作分解结构   成本分解结构   商用航空发动机   产品分解结构   集成项目框架   组织分解结构  

描述： 为实现项目和产品有关信息的收集和共享,使得项目信息关联、协调一致,从而保证项目计划、质量和成本得到有效管控,需要建立汇聚多种项目分解信息的集成项目框架。本文分析了国内外工作分解结构的研究现状,设计了集成产品分解结构、工作分解结构、组织分解结构、成本分解结构的商用航空发动机集成项目框架,完成了相应分解结构的构建与集成,并在信息化技术的支撑下进行了实施。从而以统一规范的方法保证了复杂产品全生命周期技术视图向管理视图高效且准确的转换,确保项目研制任务科学合理、研制经费总体可控。

基于保护映射的尾坐式飞行器过渡过程控制（英文）

作者： 张勇   陈辛怡   来源： Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 过渡过程   保护映射   尾座式飞行器   自适应增益调度控制器  

描述： 针对尾座式飞行器过渡阶段动力学模型的大范围非线性变化问题,结合保护映射理论和H_∞控制理论设计自适应控制增益调度技术。将提出的自适应控制增益调度技术对尾座式飞行器过渡过程的纵向模型进行航迹角跟踪,并与传统的基于增益调度技术的LQR方法进行对比。仿真结果表明:基于保护映射理论设计的控制器能够自主切换合适的控制律,完成过渡过程的稳定转换,并且本文方法比基于传统增益调度技术的LQR方法显示出了更好的跟踪性能。

一种高温瞬时灭菌民用飞机空调系统（英文）

作者： 孙智   孙建红   陈思宇   来源： Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 高温瞬时灭菌空调系统   新型冠状病毒   飞机空调系统   再循环空气   高温瞬时灭菌  

描述： 飞机座舱是一个狭小的封闭空间环境,空调系统的供气品质关系着舱室乘员的健康。为了保障新型冠状病毒(2019-nCoV)疫情期间飞机座舱内乘员的健康安全,本文提出了一种新型的高温瞬时灭菌空调系统(Ultrahigh-temperature instanteous sterilization air conditioning system,UHT-ACS)。在此基础上,对不同飞行状态下的UHT-ACS系统和传统飞机空调系统(Air conditioning system,ACS)进行了仿真计算。通过分析可知,UHTACS系统中的座舱再循环空气与高温高压的发动机引气相混合后,混合空气温度可达148.8℃,从而实现高温瞬时灭菌的目的。当热天UHT-ACS系统进行制冷时,系统送风温度为12℃左右,当冷天UHT-ACS系统进行加热时,系统送风温度为42℃左右,满足飞机空调系统的要求。通过与传统飞机空调系统的对比可知,当系统新风量为60%,再循环空气为40%时,本文提出的新型UHT-ACS系统供气温度与传统飞机空调系统供气温度一致,并且UHT-ACS系统的涡轮出口空气温度要高于传统飞机空调系统,这有助于降低涡轮出口结冰的风险。因此,本文提出的新型UHT-ACS系统可满足飞机不同飞行状态下的空气调节需求,能够为飞机座舱提供安全供气。

稀疏驱动的航空发动机主轴承智能监测研究（英文）

作者： 丁宝庆   武靖耀   孙闯   王诗彬   陈雪峰   李应红   来源： Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 特征提取   稀疏模型   变分自编码   智能监测   深度学习   航空发动机主轴承  

描述： 微弱特征提取是航空发动机健康监测与智能诊断的关键技术之一。本文针对航空发动机主轴承微弱故障智能监测难题,基于信号先验提出增强稀疏驱动的智能监测方法。通过分析经典凸稀疏诊断模型难以兼顾信号降噪与特征重构性能的缺陷,构建基于莫罗包络理论的非凸正则凸优化增强稀疏模型,以实现微弱特征提取;进而提出稀疏驱动的深度卷积变分自编码网络智能监测方法,通过对健康状态稀疏降噪样本的训练实现对故障异常状态的智能识别。通过航空发动机主轴承疲劳寿命试验的工程案例对提出方法进行性能验证,结果表明:增强稀疏驱动的智能监测方法具有良好的异常状态智能识别能力,能够有效支撑航空发动主轴承微弱故障的智能监测与诊断。

基于人-机-环境交互的飞行员微观行为研究（英文）

作者： 司海青   汪海波   潘亭   李耀   吴晓军   沈盈盈   姜乃琪   来源： Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 飞行员   飞行安全   微观行为   飞行模拟   主动安全预警  

描述： 飞行员微观行为研究是近年来飞行安全领域研究的热点之一。对飞行员微观行为及其功能的研究对于增强飞行者的主动安全预警和对飞行员的评价具有重要意义。本文基于飞行员的认知过程,探讨了飞行员微观行为先前的研究意义和研究内容。从飞行员的心理学,生理学和物理学的角度简要介绍了飞行员的微行为的历史和研究现状。目前关于飞行员微观行为的研究主要包括飞行员的特征,多信息融合,集成认知以及控制环境的人性化。讨论了这些研究的方法,并对飞行员生理,心理和身体特征的机理,实验内容和适用条件进行了分析。同时,回顾并指出了现有研究成果的优缺点。结合飞行模拟实验,阐述了飞行员的内部机理。此外,结合现代飞行领域的最新研究,以及应用领域的专业化,研究手段的多样化和研究水平的深入,给出了飞行员微观行为的未来发展方向。

基于人-机-环境交互的飞行员微观行为研究（英文）

作者： 司海青   汪海波   潘亭   李耀   吴晓军   沈盈盈   姜乃琪   来源： Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 飞行员   飞行安全   微观行为   飞行模拟   主动安全预警  

描述： 飞行员微观行为研究是近年来飞行安全领域研究的热点之一。对飞行员微观行为及其功能的研究对于增强飞行者的主动安全预警和对飞行员的评价具有重要意义。本文基于飞行员的认知过程,探讨了飞行员微观行为先前的研究意义和研究内容。从飞行员的心理学,生理学和物理学的角度简要介绍了飞行员的微行为的历史和研究现状。目前关于飞行员微观行为的研究主要包括飞行员的特征,多信息融合,集成认知以及控制环境的人性化。讨论了这些研究的方法,并对飞行员生理,心理和身体特征的机理,实验内容和适用条件进行了分析。同时,回顾并指出了现有研究成果的优缺点。结合飞行模拟实验,阐述了飞行员的内部机理。此外,结合现代飞行领域的最新研究,以及应用领域的专业化,研究手段的多样化和研究水平的深入,给出了飞行员微观行为的未来发展方向。