北京市CORS网基准站稳定性分析

连续运行参考站(CORS)是高精度定位的基础设施之一,可为车辆调度、导航定位等领域提供保障。CORS网基准站的位置精度将显著影响导航服务保障性能,因此开展基准站的稳定性分析具有重要意义。基于2018—2019年国际全球卫星导航系统服务(IGS)站的联测数据,使用了加米特(GAMIT)/格洛布克(GLOBK)数据处理软件,采用了线性拟合方法得到了基准站年速度场,进而开展了北京市CORS网基准站稳定性分析。结果表明:总体上,基准站呈向东南方向漂移的态势;大部分站点都呈现沉降现象,其中东三旗、朝阳站和榆垡站出现明显沉降,沉降量分别为42.73、32.98、54.50 mm;牛栏山和平谷站出现明显抬升。

甲烷二次燃烧自点火影响机理数值研究

为研究当量比对二次燃烧自点火的影响机制,忽略复杂流动的影响,利用CHEMKIN软件中零维、均质、完全混合的闭式均相反应器模拟研究了向不同当量比(0.3~0.9)甲烷/空气一次燃烧产物中添加不同量(摩尔分数0.05,0.1)甲烷时的自点火过程。在一定范围内,增加当量比有助于缩短延迟时间。温度敏感性分析表明与CH3、OH相关的基元反应显著影响自点火过程。

基于数据挖掘的在轨卫星故障预测分析

对于在轨卫星的在役考核,其质量稳定性是一项非常关键的指标。一个重要的途径就是通过对在轨卫星的工作状态及健康状况保持持续监控和记录,充分利用历史各种类型的遥测告警数据,进行相关性检验,判断哪些类型的告警与对应卫星分系统的真正故障紧密相关。构建时间序列ARMA模型预测相关类型的告警情况,采用支持向量机(SVM)和随机森林(RF)等预测模型进行分类判断,进而预测在轨卫星是否发生某具体类型的故障,为检验考核卫星系统或部件质量稳定性提供参考方式。

基于北斗卫星导航系统非组合精密单点定位算法的精密授时精度研究

全球导航卫星系统(GNSS)精密单点定位(PPP)技术具有操作简单、成本低廉、定位精度高等优点,在精密授时领域得到了广泛应用。针对现有研究中消电离层PPP模型的组合噪声大、卫星系统多采用全球定位系统(GPS)及实时动态场景少等问题,该文采用非组合PPP模型对北斗卫星导航系统(BDS)精密授时精度开展了研究,并利用Kalman滤波静态模型和动态加速模型进行参数估计。给出了静态和实时动态场景PPP处理策略,并利用超快速预报星历保证动态实时性。结果表明:在静态和实时动态条件下,非组合PPP模型精密授时精度均优于消电离层组合PPP模型;在静态条件下,考虑到BDS和GPS定位精度相当,且亚太地区BDS定位精度更高,BDS授时精度略高于GPS;在实时动态条件下,BDS和GPS精密授时精度在2 ns以内,但BDS授时精度略低于GPS,这是由于空间位置精度因子(PDOP)、载体速度突变和环境因素等的影响,而当完成收敛后,两种系统的授时精度相当,其钟差项中误差均在0.3 m以内。

基于数据挖掘的装备在役考核评估研究

通过装备在役考核评估,可以充分挖掘装备实际应用中的问题短板,总结各种环境下人装结合的特点规律,为武器装备的改造升级、实战化训练的战法改进等提供辅助决策支持。在把握数据挖掘和在役考核的内涵基础上,针对装备寿命周期的数据特征,介绍了数据挖掘的预处理、挖掘实施和结果解释3个阶段在装备在役考核中的应用形式,全流程分析了基于数据挖掘技术的装备在役考核评估程序,详细给出了数据挖掘在在役考核中选择应用工具与算法的思路,然后从在役考核指标体系模式评估和挖掘知识表示两个方面,重点分析了在役考核中数据挖掘的应用效果,最后总结了数据挖掘在装备在役考核应用中的优势和未来发展趋势。

甲烷二次燃烧火焰传播速度的数值模拟研究

二次燃烧是常见热力设备和高速推进燃烧室内的重要现象,但目前对二次燃烧的研究较为匮乏。为了研究当量比、甲烷添加量对二次燃烧自点火火焰传播速度的影响情况,论文利用CHEMKIN软件中火焰速度反应器模拟研究了向不同当量比(0.3~0.9)甲烷/空气一次燃烧产物中添加不同量(摩尔分数0.02~0.24)甲烷时的自点火火焰传播速度。研究表明当量比主要是通过影响尾气温度和一次燃烧产物中富余氧气来影响火焰传播速度,而甲烷添加量会影响二次燃烧时局部当量比,局部当量比在1附近时火焰传播速度最大。

浅析卫星导航系统在役考核指标与方案选择

在役考核是装备试验鉴定的重要环节之一,是对性能试验和作战试验不能解决的问题进行补充鉴定。针对卫星导航系统在役考核过程中考核大纲制定与方案选择的难点问题,通过分析卫星导航系统在联合作战中提供的精准定位、统一授时、辅助精确打击等典型应用场景,归纳出卫星导航系统在役考核需要重视对抗环境、考察关键性能、强调作战效能等特征需求,在此基础上建立了在役考核指标体系,并将灰色关联理论应用到考核方案的选择过程,为卫星导航系统的在役考核提供了一定的参考。

关联规则算法在卫星定位精度考核中的比较分析

卫星导航系统在役考核应用中,关联规则分析作为数据挖掘中一种有效的数据分析处理技术,可以总结内在规律知识,评估历史数据和当前各指标的关联关系。针对卫星导航系统在役考核中影响定位精确度的关联因素过于冗余和复杂的问题,通过Xgboost对12项相关指标重要性进行排序,筛选出与定位精度联系更为密切的指标进行分析。重点从挖掘规则的有效性和时效性两个方面进行对比分析,实验设置最小支持度为0.05,最小置信度为0.8。结果表明,挖掘范围无论是全指标集(全域)还是与定位精度相关程度更高的指标集(精简域),Apriori算法挖掘关联规则数量比FP-Growth算法挖掘的更多,但时效性明显不及。同时发现,在精简域两种算法得到的满足支持度和置信度且以定位精度为结论的规则完全相同,说明了两种方法的可用性和有效性,也从关联规则的角度为卫星导航系统在役考核的定位精度分析提供了参考。

基于混合特征选择算法的装备性能评估与故障诊断

通过准确识别装备故障或异常行为进而有效评估装备性能是在役考核重要内容之一。针对航空航天装备系统不断暴露出的许多故障,如子系统性能退化、传感器故障、信号连接丢失或元器件损坏等,提出一种混合特征选择算法,该方法分为特征选择和故障分类两个步骤。采用K-means算法对和声搜索算法、遗传算法和粒子群优化算法的几种组合进行特征选择,选取最优的特征子集作为性能评估与故障诊断的指标集合,在NASA开源的基准数据集PHM08与GEO卫星电源系统仿真数据集上对所提方法进行验证和评估,实验结果验证了该方法的有效性和优越性。

基于快速多帧PIV方法的超声速自由射流流动结构研究

针对超声速流场速度场难以测量的特点,搭建了一套具有高时空分辨率的快速多帧PIV测量系统,对压比为5的超声速欠膨胀自由射流流场进行了测量,PIV速度场结果分别与国外的实验结果和数值模拟结果进行对比,验证了本PIV系统的良好性能。结合速度场分布图像对超声速自由射流的流场结构进行了分析,并基于速度场分布获得了涡量场分布等信息。实验结果表明,涡量场中存在两条环状涡量分布区,将自由射流的下游流场分割为三块速度、温度等参数沿径向分布规律显著不同的区域。

预混甲烷/空气激光等离子体点火火焰传播与发展过程研究

基于平面火焰燃烧器设计并搭建了层流甲烷/空气预混燃气激光等离子体点火系统,研究了甲烷/空气预混燃气激光等离子体点火火焰传播与发展过程,发现将激光聚焦在层流火焰与扩散火焰交界面时点火成功率更高。通过大量重复性实验,获得了不同点火位置、当量比、入射激光能量下激光等离子体点火的成功率,发现贫燃、高激光能量更利于稳定燃烧火焰的形成。利用高速摄影技术获得了不同点火条件下火焰前沿位置随时间的变化规律,对火焰吹熄现象进行了研究,发现提高预混燃气当量比、增大入射激光能量能够降低火焰吹熄概率。