海底控制点水声定位测距误差的近似数学表达式

针对水声定位声线跟踪法计算换能器到应答器斜距值测距误差规律难以把握的问题,研究了测距误差的近似数学表达式。首先分析了控制点定位声速不确定性引起的测距误差机理;其次基于声速剖面和传播时间的线性理论(ST定理)推导了测距误差的近似数学表达式,并分析了使用harmonic平均声速代替有效声速对测距误差数学表达式结果的影响。仿真试验结果表明,该数学表达式对测距误差估值的绝对误差随斜距值(或初始入射角)的增大而增大,在水深为3000 m,初始入射角在80°以内时,估值的绝对误差在1 cm以内,当初始入射角达到86°左右时,估值的绝对误差约7 cm,为水下静态目标定位以及水下载体动态导航定位中的声速误差修正问题提供了新的解决思路。

基于人才培养的高职飞机机电设备维修教学研究

飞机机电设备维修专业能为我国航天事业发展输送专业化人才。新时代背景下新的人才培养理念的提出,凸显了以往飞机机电设备维修教学中的不足及人才培养成效不高的问题。本文分析了飞机机电设备维修教学的现状,探讨了飞机机电设备维修教学的实践方向,并提出了飞机机电设备维修教学的实践路径。

用于AUV定位的等效声速剖面改进算法研究

以自主式水下机器人为载体,搭载多种测量设备的深海工程作业的方式,目前已经得到了广泛的应用。而基于AUV完成各类水下任务的前提是能否精确的进行定位,传统的声学定位方法因过于依赖声速剖面而导致定位精度不高且造成实际操作过程复杂化,在各种声线改进的方法中,等效声速剖面法的计算过程较为简单,且对实际声速剖面的依赖程度较低,然而最大的问题是相对面积误差的求解过于复杂。结合AUV自身特点,提出了超短基线与等效声速剖面法相结合的水下AUV定位方法,并改进了等效声速剖面法。实验结果表明,改进后的方法计算精度得到提高且相对面积误差的求解更加简单,另外也改进了原始方法误差随水深及掠射角变化而增加的问题,具有良好的工程应用价值。

浅海海底控制点水平坐标的简化计算方法

提出了一种在声速剖面未知的条件下计算海底控制点水平坐标的方法,根据流体静力学方程将海底应答器的压力值转化为深度值,并以此深度值作为等效声速剖面法的参考深度,基于等效声速剖面法与船底换能器到海底应答器声波的传播时间计算各历元的测距值,通过圆走航利用距离交会法确定海底控制点水平方向的坐标。松花湖的实验表明,这种方法可以获得较高精度的浅海海底控制点水平方向的坐标。

附加深度差和水平距离约束的深海控制点差分定位算法

针对现有方法确定海底控制点(应答器)三维坐标垂直解偏差大的问题,提出了附加控制点间深度差和水平距离约束的差分定位算法。首先研究了声速剖面的变化规律,并分析了声速剖面的不确定性对测距误差的影响。其次,根据测距误差的变化规律设计了相应的测线,并提出了适合这种走航策略的差分算法。仿真试验的结果显示,相比于传统方法(圆走航),控制点垂直解的偏差由30多个cm减小到了10 cm左右,表明本文提出的方法可以有效改善控制点定位垂直解偏差大的问题。

声速剖面EOF表示的第一模态解析

为实现对声速剖面EOF表示后第一模态时间系数和空间函数变化规律的解析,提出了一种简化的声速剖面变化模型,即"拐点"深度值和声速值的变化;声速梯度的变化和表层海水温度周期性变化所引起的海水声速变化,通过将4种因素所引起的第一模态空间函数的变化规律与实际声速剖面簇第一模态空间函数的变化规律对比,分析引起实测声速剖面变化的主要因素,最后,分别用深海和浅海实测声速剖面数据对其进行验证。

基于灰色理论的故障诊断本体建模与推理

针对故障诊断领域知识异构和故障机理复杂的问题,提出基于灰色理论的本体模型。利用SWRL规则和推理引擎在本体模型中实现灰色关联度的表达及其联接故障现象和故障原因的作用。在基于灰色理论的故障诊断本体推理机制框架下,建立了液压系统的故障诊断灰色本体模型。实例验证,该方法诊断效果良好。

基于本体论与贝叶斯式网络的舰炮武器系统故障诊断方法研究

针对舰炮武器系统在故障诊断过程中存在不确定性以及新故障知识不易添加的问题,提出了一种将本体论与贝叶斯网络相结合故障诊断方法。利用本体的知识表示方法建立关于舰炮武器系统的本体模型,然后将此模型转化为贝叶斯网络模型,最后利用贝叶斯网络进行舰炮武器系统故障方面的不确定性推理。利用此方法可以有效解决舰炮武器系统复杂故障现象问题。

海底控制点定位的半参数平差模型法

针对圆走航确定海底控制点三维绝对坐标存在垂直解精确度差的问题,本文提出了基于半参数平差模型处理测距系统误差的方法,首先分析了声速变化对测距误差的影响,其次在圆走航观测方程的基础上建立了水下控制点三维坐标解算的半参数平差模型,分别给出了观测时长为测距误差长周期项整数倍与非整数倍时的解算方法。仿真试验表明,当内波存在且观测时长不足测距误差长周期项的整数倍时,该方法相比于差分法和最小二乘法可明显提高水下控制点垂直解的精确度。

顾及海底地形坡度的应答器互测距能力估计

研究了在海底声速梯度为正的情况下,应答器最大互测距距离的计算方法。对于平坦地形,直接基于声线跟踪的原理计算;对于倾斜地形,首先将实际声线轨迹近似为圆弧,然后利用牛顿法迭代计算初始掠射角,进一步得到两应答器间的水平距离。仿真实验结果表明,应答器的架设高度越高,最大互测距距离越远;同样架设高度,坡度越大的地形互测距距离越短。

声速误差对圆走航水下控制点定位影响分析

针对圆走航定位声速剖面测量不准确引起水下控制点坐标解算存在偏差的问题,首先介绍了声速不确定性对测距误差的影响,并将声速测距误差分成背景声速剖面误差、随机误差、测距误差长周期项和测距误差短周期项,再通过分析坐标改正数方程得到不同声速测距误差项对控制点坐标定位的影响。最后,设计2组仿真实验对该理论进行验证,实验结果与理论推导的结论一致。

圆走航水下静态目标定位斜距值优化算法

针对传统方法计算水下两点之间斜距值不准确的问题,基于声线跟踪算法,提出了以水平距离为约束条件的斜距值优化算法。首先介绍了圆走航单点定位原理,然后给出了新方法的计算原理以及具体的计算步骤,最后设计了仿真实验,将新方法与传统算法进行对比。结果表明,初始入射角在5°以内,传统迭代算法准确度更高,其他入射角范围,新方法准确度更高,表明新方法的适用性更强。

无人潜航器总体性能评估试验需求研究

为有效提高无人潜航器(UUV)水池总体性能评估试验能力,以国内三大UUV重点实验室试验水池尺度及设施配置情况为基础,结合UUV原理和结构组成,分析了UUV水池总体性能评估具体试验需求。通过分析UUV试验水池体量特点和水池设施配置需求,总结了9项UUV水池性能评估试验需求。为下一步水池规划建设和开展各项UUV水池试验提供借鉴和参考。

民航管制员疲劳风险评估模型研究

管制人员疲劳对民航航行安全影响巨大,通过有效方式对管制员疲劳风险进行监控和评价成为一项亟须解决的问题。对管制员在陆空通话中语音反应时数据进行数理统计和分析,以数学模型的方式建立管制员语音反应时与疲劳程度之间定量关系,从而实现对管制员疲劳风险评估的目的。通过收集管制员在正常工作状态下的语音反应时数据,经统计构造和分布检验,建立并修正标准数据模型,进而与抽样时间段内的反应时数据进行对比分析,从而得出疲劳风险评价。最后,验证该理论模型的可靠性和可行性。结果表明该模型可对管制员个人疲劳风险进行快速有效地量化及评估,该模型的软件化将会给管制人员疲劳风险管理领域提供有力技术支撑。

民航飞机维修故障分析及质量改进方法

在外出工作和旅游的时候,飞机是常用的交通工具。飞机在飞行中可能会出现各种故障,因此,对飞机进行定期的维修以及故障排查尤为重要。就其故障维修进行分析,并提出几点改进的方法。

FY-4A卫星海域云图图像增强融合方法研究

FY-4A卫星是我国目前最先进的气象卫星,为缓解光照对其可见光和红外云图影响,增强图像质量和显示细节,通过分析中央气象台发布的FY-4A卫星云图中可见光和红外云图资料,指出云图可见光和红外云图存在极强互补性的特征,提出一种基于灰度均值的自适应非线性Gamma图像增强融合方法。仿真实验结果指出利用本文方法得到的融合云图拥有显示云的更多细节和识别云层云类的特点。该方法有效性的验证,为21世纪海上丝绸之路气象预报保障提供了新的云图识别处理技术。

声速剖面未知条件下的平均声速计算方法

针对Harmonic平均声速的计算方法必须依赖于实际声速剖面的问题,提出了一种基于等效声速剖面法,利用声波垂直发射到达海底的传播时间计算平均声速的方法,首先分析了声速空变性对平均声速计算的影响,其次介绍了新方法的推导过程,最后进行了两组仿真实验。实验结果表明,新方法计算的平均声速可以达到较高的精度且能够准确反映声速时变性的变化规律,对水下目标定位精度的提高具有重要应用价值。

“三段渐进 知行合一”高职“飞机空气动力学”课程教学改革研究与实践

自《高等学校“课程思政”建设指导纲要》发布以后,“课程思政”在各高校和学科得到了全面推进。目前,高职专业课程中思政教育主要存在忽略互联网在线教学平台的优势且教学模式单一、没有与人们认识事物的一般过程相结合而无法确保思政育人效果、“课程思政”考核评价实用性不强的问题。在航空类专业中实施“课程思政”,是新时代职业教育背景下实现全方位育人的需要,可以解决航空类专业课程强调职业技能培养而轻视职业素养提升的问题,为民航维修行业提供更多德技双馨的专业人才。通过积极探索思政元素与专业知识深层次融合,对课程标准、教学模式、考核评价方式等进行改革。通过分析课程内容和挖掘思政元素,在课程中融入思政元素,制定课程标准;充分利用互联网资源和教学平台,构建了三段渐进式混合教学模式;优化了学生考核方式,全员多元参与改进教学效果评价。通过改革,学生学习的参与度与体验感得到提高,并且在不知不觉中内化了思政因素,并自觉应用于生活实践,做到了知行合一。同时形成了专业课与思政课的协同推进,落实以“立德树人”为根本的思政教育理念,为后续推广到整个专业课程中,实现全方位育人,具有重要借鉴意义。

“1+X”制度下高职飞机维修类专业课程体系构建探讨

结合民用航空器航线维修职业技能等级证书试点情况,探索高职飞机机电设备维修专业1+X证书制度课证融合的路径,在对该职业技能等级证书分析的基础上,提出构建课证融合的课程体系框架,通过重构课证融通的课程体系、开发符合1+X职业技能等级标准的实训课程资源,改革考核评价体系,形成可供推广的高职飞机维修类专业1+X课证融合实践模式。

顾及参考深度误差的海底控制点迭代算法

针对参考深度误差引起的垂向定位误差问题,提出了顾及参考深度误差的海底控制点迭代算法。首先,分析了参考深度设置不准确对定位结果的影响;其次,对传统控制点解算模型进行了改进,将参考深度加入解算过程的参数更新之中;最后,通过三组不同水深环境仿真实验进行验证,结果表明,268 m和3000 m水深环境下参考深度误差对垂向定位准确性影响明显,采用新方法可有效提高垂向解的准确性,1082 m水深环境下参考深度误差对定位结果的影响较小。