基于模型化设计的进近着陆系统多径效应仿真

基于模型化设计的进近着陆系统多径效应仿真是利用准确的电磁散射算法模型来建立机场复杂环境的散射体模型库,通过不同特性散射体(几何尺寸、物理特性等)调用各自有效的算法模型的方法,实现了进近着陆系统开阔场多径效应仿真,并结合IPO算法模型对停靠飞机的多径效应进行了仿真,仿真结果证明了基于模型化设计的进近着陆系统的多径效应仿真方案的有效性。     

进近着陆系统电磁环境仿真研究

针对进近着陆系统对于环境影响十分敏感的问题,从仿真流程、研究对象到研究方法等方面对进近着陆系统的电磁环境仿真做了系统的阐述,对仿真系统的整体架构提出设计方案,并给出了一种模拟仿真实例。     

一种新的TLS仰角多径误差校正方法

应答着陆系统（TLS）是一种基于应答机的精密进近着陆引导系统,由于要适用于野战环境,其多径效应的快速分析评估和抑制显得非常重要。针对地面反射是其仰角测量的主要多径干扰源这一情况。首先从反射面电磁特性分析入手,提出了地面反射信号的分析和估计方法。然后,在空域滤波的基础上对反射与直达信号的幅度比以及相位差进行了估计,提出了一种迭代求解直达信号相位的算法。仿真结果显示了该方法的良好性能     

基于序列图像的无人机进近着陆跑道识别与跟踪研究

跑道的准确识别与跟踪,是基于视觉的无人机自主着陆的重要条件.利用单目视觉获取进近着陆过程中实时跑道序列图像,经过Canny边缘检测算法和基于梯度方向的Hough变换处理,将同一跑道上的2条边缘线识别出来,并进行实时跟踪.最后利用大量真实的室外道路模拟跑道图像,以DM642为核心处理器设计视觉处理系统,结合固定翼无人机进近阶段着陆飞行特点,对设计的相关算法及视觉系统进行验证.结果表明所设计方法可以在进近着陆阶段准确提取跑道目标,并能够满足无人机着陆实时性要求.     

基于无迹卡尔曼滤波的仪表着陆系统/GBAS着陆系统/惯性导航系统组合导航融合方法

针对进近着陆过程中,仪表着陆系统(ILS)会受到空域以及外界环境的影响而产生导航偏差,影响进近着陆时导航的精度;而现在正在引进GBAS着陆系统(GLS)。提出一种将ILS和GLS分别与惯性导航系统(INS)相组合,利用改进的联邦无迹卡尔曼滤波,将其输出的位置之差作为量测值;再根据线性最小方差准则,提出了按照最优系数加权的方法融合局部导航数据,从而得到全局最优估值。相比于传统的UKF滤波算法,能有效地降低测量噪声,减小飞机降落时与标准航道的偏角误差,从而提高进近着陆引导的水平精度。     

基于UKF的ILS/GLS/INS组合导航融合方法

针对进近着陆过程中,仪表着陆系统(ILS)会受到空域以及外界环境的影响而产生导航偏差,影响进近着陆时导航的精度,而现在正在引进GLS着陆系统。本文提出一种将ILS和GLS分别与SINS相组合,利用改进的联邦无迹卡尔曼滤波,将其输出的位置之差作为量测值,再根据线性最小方差准则,提出了按照最优系数加权的方法融合局部导航数据,从而得到全局最优估值。相比于传统的联邦滤波算法,能有效的降低测量噪声,减小飞机降落时与标准航道的偏角误差,从而提高进近着陆引导的水平精度。     

基于机器学习的飞行品质评估

民航事业的快速发展,航空事故的频繁发生,使得航空运输安全成为人们关注的焦点.提出了一种基于主成分分析-粒子群优化算法-支持向量机(principal component analysis-particle swarm optimizatien-support vector machine,PCA-PSO-SVM)的飞行品质评估方法,能够有效对飞行品质做出客观评价.首先,根据快速存储记录器数据提取起飞爬升和进近着陆阶段飞行品质评价指标,采用PCA综合评价对飞行品质进行评估;然后,将评估结果作为SVM的输入,通过PSO算法优化SVM参数;最后,通过训练PSO-SVM模型实现机器学习算法对飞行品质进行评估.测试结果表明,飞行品质分类评估准确率达90％.因此,该方法能够客观有效对飞行品质进行评估,有利于提升飞行品质,提高飞行安全.     

近距平行跑道基于相关平行进近模式排序研究

近距平行跑道基于相关平行进近模式排序能最大限度地提高跑道运行能力.介绍了相关平行进近模式,以总延误成本最小为目标函数,综合考虑跑道约束、着陆时刻约束、配对约束、排序约束和间隔约束等约束条件,建立了着陆航班排序模型,采用改进的先到先服务算法求解,得到各航班的延误成本以及总的延误成本.以上海虹桥国际机场为例,结果表明近距平行跑道采取相关平行进近模式较一起一降模式能很大程度地减少延误成本.     

仪表着陆系统下滑台天线选型浅析

仪表着陆系统做为国际民航组织通用的标准着陆系统,由于其方便.成熟、成本低的特点,迄今在全球的各个机场被广泛地应用,并发挥着极其重要的作用.而作为仪表着陆系统组成部分之一的下滑信标台,其作用就是和航向信标台联合工作,为进近着陆的飞机提供下滑信号,本文主要就仪表着陆系统下滑台安装架设之前的选型做一简要分析.     

应用多劈模型的仪表着陆系统地形评估方法

针对机场起伏地形对仪表着陆系统性能的影响,提出了一种应用地形多劈模型的系统下滑道仿真评估方法.该方法应用一致性几何绕射理论建立仪表着陆系统下滑信标传播的基本模型,采用一种扫描搜索算法对地形多劈模型进行射线寻迹并得到受非理想地形影响所形成的空间复合场,所使用的扫描搜索算法能根据所考虑阶数射线的贡献来分析和评估起伏地形对仪...     

一种修正的窄缝电磁耦合FDTD算法

电磁脉冲通过窄缝的耦合计算是电磁兼容研究中的一个重要问题,现有算法存在着一些局限或不足.为得到一种能够反映窄缝实际耦合特点的算法,研究了Wang的窄缝算法中的不足,并基于其提出了一种修正的窄缝电磁耦合FDTD算法,即假设窄缝所在网格上的电磁总场在面向入射场源的窄缝一侧是随离窄缝距离增加而增强的,而在背向入射场源的窄缝一侧是随离窄缝距离的增加而减弱的.用该算法对ESD电流注入细导线产生的电磁场与窄缝的耦合进行了计算.计算结果表明了该算法的正确性.     

采用高阶矩量法分析LPDA电磁特性

采用高阶矩量法研究对数周期天线的电磁特性;首先借助广义导线截锥体几何建模技术对天线进行线剖分,再依据电磁场边界条件在天线表面建立电场积分方程,最后用基于混合域基函数的高阶矩量法对其离散求解;仿真验证表明,此方法简单易行、结果精确,与传统的分域基矩量法相比,大大减少了未知数个数,而且不失精度;高阶矩量法是一种切实可行的高效电磁场数值计算方法,在分析相关辐射问题时具有一定的应用价值和理论意义.     

FDTD／MoM用于耦合口径辐射的数值仿真

对屏蔽体耦合口径的辐射问题进行数值仿真时，导体盒内部结构的复杂性，以及导体盒外部近场到远场的变换是其中的难点所在．时域有限差分法（FDTD）可以处理内部结构复杂、非均匀介质的情况，而矩量法（MoM）擅长处理电大尺寸的辐射问题，因此可以把2种方法相结合来处理此问题．在导体盒内部由于结构和介质上的复杂性，使用了FDTD，在计算导体盒外部远场情况时，使用基于电场积分方程（EFIE）的MoM来变换到远场，从而解决了导体盒耦合口径的辐射问题，节省了计算机内存和计算时间．     

自适应交叉近似算法在矩量法中的应用

矩量法(Method of Moment, MoM)计算电大目标辐射与散射问题时消耗计算机资源巨大。采用自适应交叉近似算法(Adaptive Cross Approximation Algorithm, ACA)降低了MoM计算电大问题时的内存需求与计算复杂度,借助NURBS(Non-Uniform Rational B-Splines，NURBS)建模方法设计了形状规则且边界清晰的ACA三维分组方法,从而实现了基于矩量法的ACA算法。通过算例证明该方法在不损失MOM的计算精度的前提下有效地降低了存储空间和计算量,并通过与商业软件计算结果对比,验证了算法准确有效。     

电磁场混合型边值问题的一种分析方法

介绍了求解电磁场混合型边值问题的一种方法，即将几何绕射理论与矩量法相结合，并求解了单独只有一种方法不能解决的阻抗问题。     

沙漠表面电磁散射的矩量法研究

采用一维指数型分布粗糙面模型和Monte Carlo方法模拟实际的沙漠表面,利用土壤介电常数的四成分模型计算沙土的介电常数,运用矩量法研究了沙漠表面的电磁散射特性,数值计算得出了沙漠表面电磁散射系数随散射角和入射波频率的变化曲线,讨论了电磁散射系数随沙漠土壤湿度、沙漠表面高度起伏均方根、相关长度、入射波频率的变化关系,数值计算结果表明,沙土湿度、沙漠表面高度起伏均方根、相关长度、入射波频率对沙漠表面电磁散射系数的影响是比较复杂的.     

基于Biexponential基电流传输线通道模型的地闪回击近场电磁环境

地闪回击过程中产生的雷电电磁脉冲作为一种场强幅度大,频谱分量复杂的高功率电磁脉冲,其在回击近场区会形成极为复杂的电磁环境。随着微电子技术的快速发展,微电子设备电磁敏感度大大提升,从三维空间入侵的雷电电磁脉冲对于电子及电气设备的电磁危害不仅限于干扰其正常工作,更有甚者会造成设备的损毁。利用基于Biexponential基电流函数的传输线通道模型,模拟地闪回击物理过程以研究回击近场区综合电磁环境。研究结果表明:利用基于时域有限差分法的XFDTD电磁场仿真软件,可以便利地获得形象直观的回击近场区三维电磁场分布情况。回击近场区复杂的电磁环境会严重影响电子设备的正常运行,近场区LEMP的电磁危害不可小觑。     

应用几何绕射理论计算有限结构体上天线的辐射特性

本文应用几何绕射理论研究了有限结构体上天线的辐射特性，并给出了圆柱体上直立天线的计算结果。几何绕射理论是天线特性的近似计算方法，它采用了局部场原理和费马原理，将辐射总场分为直射场和绕射场两部分，便于工程计算。本文利用几何绕射场解，计算了归一化方向图，结果表明与实测很吻合。     

电大三维非均匀介质体散射特性的快速分析

在体积分方程矩量法(VIE-MoM)中,采用多层快速多极子技术(MLFMA)并结合近场预条件技术,快速分析电大尺寸三维非均匀介质目标的电磁散射特性.在实施MLFMA加速技术的基础上,选取系数矩阵中近场耦合元素构造出具有近似对角特征的稀疏化矩阵,对其求逆快速构造预条件因子,用以加快GMRES迭代收敛速度.通过电大尺寸介质平板算例验证了MLFMA计算程序的正确性及其在节省计算时间和内存需求方面的明显效果.对非均匀半球壳介质体和三层非均匀介质平板的RCS进行了计算,采用上述预条件技术,收敛计算效率分别提高了87%和42%.数值结果表明,采用MLFMA结合预条件技术的VIE-MoM,是解决快速分析电大尺寸非均匀介质体散射问题的有效途径.