某型辅助动力装置进发相容性试飞技术

针对某型飞机辅助动力装置进气系统的飞行试验，首先建立了该飞机机身和辅助动力装置进气系统的仿真模型，并分别对其在地面和空中进行了数值仿真研究，计算了在不同试验条件下，APU进气系统的性能和畸变指数，然后将数值仿真结果同前期试飞数据进行对比，进一步验证数值仿真方法的可靠性，优化仿真模型，最后利用优化后段仿真模型计算后续即将进行段地面试验和飞行试验，为后续侧风、顺风地面试验以及试飞中试验点的选取提供参考，达到了试飞前预测和优化试飞目的。     

基于瞬时能量密度谱的航空发动机双发差异信号监测

针对非线性、非平稳航空发动机双发差异信号,提出利用瞬时能量密度谱凸显微波动信号这一方法获得双发差异波动值出现的时间。通过总体平均经验模式分解(EEMD)结合希尔伯变换(HT)求解信号的HT谱与瞬时能量密度水平,从频率、幅值与时间三方面给出信号特征。以燃油流量为例,分析了航空发动机气路参数差值在巡航段的波动情况。结果表明：在2095s、3600s左右发动机燃油流量差值(ΔFF)出现微弱波动,且后者波动幅值为前者的1/5,频率范围集中在0-0.2Hz之间。2095s信号波动是由飞机飞行高度、航向变化及加速度变化引起的,3600s信号波动是加速度变化导致的。由瞬时能量密度谱获得航空发动机参数微波动发生的精确时间,并与QAR记录的同时刻其他相关数据进行对比,追溯发动机FF变化的原因,判断航空发动机是否存在故障。     

基于SEIR模型的大面积航班延误传播

为研究大面积航班延误在机场间传播的规律,通过构建空中交通网络,并基于SEIR(susceptible-explored-infected-recovered)模型的基本思想,分析大面积航班延误发生时节点状态的变化规律,建立大面积航班延误传播模型,并进一步讨论模型中各个参数变化对航班延误传播的影响。算例分析表明,建立的模型可以用来描述大面积航班延误传播特性。     

基于改进粒子群优化的多无人机协同航迹规划

由于航迹规划可以为多无人机飞行控制提供参考指令，且当前粒子群航迹规划算法存在收敛速度慢，成功率不高的缺点，故提出了一种综合改进粒子群的多无人机协同航迹规划算法，考虑了无人机性能约束、障碍与威胁约束、空间协同与时间协同约束。首先，通过对学习因子线性化调整，实现了粒子惯性和最优行为的平衡；其次，引入混沌初始化，改善了粒子分布质量；然后，基于遗传变异思想设计了取代策略，同时提出了调速机制，提升了算法收敛速度。最后，将综合改进粒子群算法进行仿真验证，规划结果成功率高、收敛速度快且航迹代价小，可见改进算法的有效性。     

航空器飞行轨迹表示方法及其应用

航空器飞行轨迹数据的质量和规模是提高民航运行规律分析效率的基础。为了在尽可能保留原始轨迹运动特征的情况下实现对轨迹的规则化表示,减少对内存空间的占用,提出了包括等间隔采样、固定点数采样、自适应采样的重采样方法和基于傅里叶描绘子的轨迹重构方法。通过对比重构轨迹与原始轨迹在运动特征等细节的差异,分析每种方法的优缺点。针对飞行轨迹簇的聚类问题,基于固定点数采样结果,利用层次聚类法实现对重构轨迹的聚类分析。实验结果表明,本文提出方法能够利用小规模数据有效表示航空器的飞行轨迹,并成功应用于轨迹聚类等问题。     

基于最小费用流模型的不正常航班恢复问题研究

突发事件会导致航班计划无法按原计划执行，给航空公司及旅客带来巨大损失。而航班恢复问题的难点除了相关因素的复杂性，主要的体现在恢复方案的即时性。因此，为了提出快速有效的航班恢复方案，以降低损失，笔者通过时空网络技术对不正常航班的恢复问题进行描述，实现了对航班在空间和时间上的追踪。基于最小费用流模型，建立了以最小总延误时间为目标函数的整数规划模型，模型同时考虑了航班延误，飞机置换及航班取消的调度策略，并提出采用Floyd-Warshall算法对建立的模型进行求解。最后，通过算例对模型及算法进行验证。研究结果表明：针对突发状况，建立的模型及算法可提出合理的航班恢复方案，证明了模型及算法的可行性及有效性。建立的模型具有普适性，对不正常航班恢复问题的研究具有借鉴意义。     

集装箱班轮晚班到港规律及其应用研究

调查大连港集装箱码头连续3年10 280个航班的到港时间记录,分析集装箱班轮实际到港时间与船期的偏差规律,证明集装箱班轮晚班到港概率服从伽马分布,并提出利用该特性优化泊位计划的思路和方法.以大连港为案例,对泊位计划进行优化,结果可使泊位前后航班时间间隔损失平均减少5.58 h,航班靠泊发生冲突概率平均减少9.47%.实例证明了该方法的有效性和实用性.     

基于STM32的四旋翼飞行姿态串级控制

对四旋翼飞行器飞行姿态的稳定控制问题进行了分析,设计了基于STM32系列微控制器的稳定控制系统。STM32以ARM Cortex-M3为内核,拥有强大的运算能力,作为四旋翼飞行器的飞行姿态控制器的主控芯片。采用四元素融合滤波算法对陀螺仪和电子罗盘等多传感器采集的数据进行飞行姿态解算。结合串级PID控制算法实现四旋翼飞行姿态控制系统设计。仿真及实验结果表明该控制系统符合设计要求,达到了对四旋翼飞行器飞行姿态稳定控制的目的。验证了基于STM32的串级飞行姿态控制的有效性,为后续研究奠定了基础。     

程序管制下考虑高度层穿越的航路容量评估模型

针对RNP(required navigation performance)规范和程序管制手段下的航路容量评估方法进行研究,采用数学建模的方法,根据程序管制规则和RNP运行规范,建立了一种考虑高度层穿越(crossing flight level,CFL)的航路容量评估模型.量化航空器上升率和穿越间隔裕度之间的关系;确定了CFL的间接影响;考虑程序管制中同向和逆向穿越确定了CFL的直接影响;使得模型评估值更接近实际运行值.通过成都—拉萨B213航路的模拟测试和调研数据分析,评估其规划平行航路前后的容量值,验证了本文模型的准确性,且证实实施RNP后航路容量的提升.为成拉复线的开通提供了理论支撑,对评估我国西部地区的航路容量有一定的参考价值.     

飞机进气道流场品质测量耙风洞校准试验研究

以某型飞机飞行试验为应用背景,研制了基于动态、稳态压力、总温参数集成测试的大尺寸进气道畸变测量耙,适用于不同飞行条件下对发动机进口流场品质、流量的测量,为分析和评估进气畸变条件下发动机工作稳定性提供数据依据。为了评估和验证新式测量耙角度、速度测量特性以及参数测量的精确度,进行了全尺寸量级的进气道测量耙风洞校准试验;并对试验数据进行了分析和研究。研究结果表明:在马赫数0.2~0.6,姿态角-20°~20°范围内,耙体压力测量相对误差小于0.5%,能够满足对大涵道比涡扇发动机进口流场品质和流量的测试技术需求。