基于重要度的航空器系统定量相似性评估方法

目前民航飞机机型的更新换代越来越快,新型飞机设备清单的制定也成为了关键。将已有成熟机型的设备清单进行进一步的修改优化后使用,可以加快研发进展,如何界定是否适合优化使用较为困难,因此提出一种基于重要度与余弦相似性理论的航空器系统相似性评估方法。分析波音和空客相似机型的液压系统功能与结构,进行功能危险性评估;建立故障树,根据部件故障发生概率,计算部件概率重要度与关键重要度。根据重要度数据进行余弦相似性计算,结果近似于1,表明相似机型液压系统之间具有一定的相似相关性。方法可以对航空器系统是否相似相关进行判断,提供了依赖已有相似机型进行修改完善新型飞机设备清单的支撑。

面向飞机故障文本的信息抽取

针对人工提取飞机故障信息工作量大、效率低、成本高等问题,提出一种基于领域词典、规则和BiGRU-CRF模型的信息抽取方法。结合飞机领域知识的特点,基于飞机故障文本信息构建领域词典库和模板规则,并对故障信息进行语义标注。采用BiGRU-CRF深度学习模型进行命名实体识别,BiGRU获取上下文的语义关系,CRF解码生成实体标签序列。实验结果表明,基于领域词典、规则和BiGRU-CRF模型的信息抽取方法准确率高达95.2%,验证了该方法的有效性。本文方法能够准确识别出飞机故障文本中的关键词如时间、机型、故障件名称、故障件制造单位等信息,同时,根据领域词典和规则对识别结果进行修正,有效提高了信息抽取的效率和准确性,解决了传统实体抽取模型长期依赖人工特征的问题。

基于YOLOv5+DeepSORT检测数据的车头时距混合分布模型研究

为提高车头时距分布模型的准确性,提出一种基于YOLOv5+DeepSORT算法的样本采集方法,并拟合出一种双高斯-移位负指数混合分布模型。训练YOLOv5检测器模型和DeepSORT算法中的ReID模型对车头时距进行自动精确采集,建立双高斯-移位负指数混合分布模型来描述实际交通流中3种车辆驾驶状态:强跟驰、弱跟驰和自由流,对自动采集的车头时距样本进行拟合,利用最大期望算法对模型参数进行标定。经实例验证表明,基于YOLOv5+DeepSORT方法采集的车头时距样本与视频人工逐帧记录的样本之间的平均相对误差为1.94%,满足车头时距样本采集准确率的要求;所提出的双高斯-移位负指数混合模型对自动采集车头时距样本的拟合结果通过了K-S检验,且拟合结果优于三元混合分布、二元混合分布和威布尔分布模型。

基于多样卷积单元高效人体姿态估计

设计兼具准确率和轻量化的人体姿态估计网络模型成为了人机交互领域的迫切需求。为了满足这一需求,结合HRNet模型的高分辨率设计模式,提出了一种多样化高效卷积单元的高分辨率网络模型DU-HRNet。为了探索并增强来自不同感受野大小层的多尺度信息,鼓励卷积层间信息更加多样化,模型允许并行分支中的每一分支拥有不同类型的高效卷积单元。为了改善模型的非线性,在高效卷积单元中使用通道注意力ECANet。在MS COCO关键点检测数据集和MPII数据集中验证了模型的有效性。模型在参数量等于7.6 M、GFLOPs为2.66,没有经过任何后期处理的条件下,在COCO val2017数据集上达到了71.1 mAP(mean Average Precision,平均精度均值)分数,在COCO test-dev2017数据集上达到71.8 mAP分数。通过消融实验验证了模型整体和组成部分的有效性。

基于多源生理数据融合的飞行员工作负荷评价方法研究

目的通过分析多源异构生理数据,提出评价飞行员工作负荷的机器学习方法,从而优化飞机驾驶舱人机工效学设计。方法在Kamov Ka-52飞行模拟器中进行12组飞行测试,每组测试包含五种类型的正常或异常事件。在飞行过程中收集了心电(ECG)、肌电(EMG)、脉搏和呼吸数据。首先对飞行过程进行定性分析,以显示飞行条件和工作负荷的总体趋势。然后,通过主成分分析(PCA)评估不同飞行阶段的工作量,并选择有效的生理参数进行降维并融合。最后,三种不同的机器学习模型,即基于支持向量机的(PWE-SVM)、基于遗传算法优化的支持向量机(PWE-GASVM)和基于反向传播神经网络的飞行员工作负荷评估模型(PWE-BP)被提出来量化飞行中的工作负荷。结果需要高水平操作技能和注意力集中的告警、地形跟随和着陆过程的飞行员工作负荷也相对较高。肌电和心电参数较脉搏和呼吸参数可以更有效的反应工作负荷。PWE-GASVM在飞行员工作负荷评估上表现最好。结论提出的飞行员工作负荷评估方法有效可行。

基于多生理参数的飞行员任务负荷评估

目的建立基于多生理参数的飞行员任务负荷评估模型,对飞行员任务负荷水平进行识别和评估方法通过生理测量设备在模拟飞行实验中获取飞行员的心电和眼动数据,使用CRITIC法建立任务负荷量化模型,根据量化的客观综合评分建立样本数据集标签,避免了人为打标签的主观性,依据评分结果将任务负荷映射为六个等级(1-6),建立了1537个有效样本数据,构建随机森林模型进行训练测试。结果模型的训练准确率达到了98.9%,测试准确率为94.3%,准确率均高于其他对比算法。使用该模型对飞行员的任务负荷进行预测,预测结果和主观NASA-TLX量表得分之间的相关系数值为0.836(P<0.01),呈现出较强的显著性。结论基于随机森林模型的飞行员任务负荷评估模型具有较高的辨识精度,对减少飞行员任务负荷过高而引起飞行事故具有一定的现实意义。

基于零件故障率和拆卸时间的产品拆卸性定量评估方法

针对传统方法基于经验、没有考虑拆卸效率等问题,提出一种新的基于零件故障率和拆卸时间的产品拆卸性定量分析与评估方法。基于图论思想和面向对象技术,建立产品拆卸约束图信息模型,实现拆卸信息建模;根据最优拆卸序列和零件拆卸操作过程仿真,提出基于模特法的产品零件基本拆卸时间的确定方法;引入零件故障率权重,将基本拆卸时间转换为相对拆卸时间,建立基于零件故障率和拆卸时间的产品拆卸效率综合评价模型,实现产品拆卸性的定量分析与评估。结合实例说明了产品拆卸效率的计算方法以及基于产品拆卸效率的拆卸性定量评估方法和步骤。实例表明,该评估方法合理、可行,能有效地指导设计者优化产品拆卸性设计,具有良好的工程应用价值。

基于GASVM-HMM算法的飞行员操控意图识别

针对传统意图识别方法的识别单一性和实时性差的问题,提出基于GASVM-HMM算法的飞行员操控意图识别方法。20名被试者在A320飞行模拟器上进行测试,采集飞行过程中飞行员与显示屏和控制装置的交互动作数据,并建立操控意图数据集。方法将GA与SVM算法结合进行优化,提高识别的精度,并将GASVM层的输出转化为概率作为HMM层的输入值,进一步提高整体意图识别模型的准确性。与传统的算法进行对比后发现,GASVM-HMM算法的准确率较高,达到92.92%。最后进行实时验证,证明了算法的有效性。

虚拟环境下民用飞机维修性评估与验证技术

应用虚拟现实技术和并行工程的基本思想,研究了民用飞机维修性虚拟分析、评估与验证的基本方法。基于CATIA和DELMIA三维建模基本平台,说明了构建虚拟维修环境的基本元素,研究了虚拟环境下维修场景、维修对象、维修工具和人体模型的实现与合并方法,给出了虚拟环境的创建方法和步骤;研究了民用飞机维修性指标虚拟评估与验证的基本方法和程序,提出了虚拟环境中进行可达性分析、碰撞与干涉分析以及维修姿态分析的定性与定量方法。对某飞机系统故障维修过程的维修性虚拟分析与评估验证结果表明虚拟维修性评估与验证可有效实现飞机全寿命周期的整体优化,缩短研制周期,是一种实现飞机维修性并行优化设计的有效方法。

发动机可靠性多级综合的信息熵法第一近似限

从信息理论的基本原理出发 ,根据部件或分系统的试验或使用数据提供的信息量与产品折合试验应提供的信息量相等的原则 ,将部件或分系统的试验或使用信息折合为产品的等效试验信息 ,建立了由各种成败型部件或分系统组成系统时部件或分系统试验信息等效折合的数学模型 ;根据单元可靠性评定的基本原理 ,给出了基于信息理论的发动机可靠性第一近似限综合评定的基本模型。通过实例说明了模型的具体应用 ,并与传统方法的评定结果进行了比较 ,说明了模型的正确性和实用性。

民用航空发动机维修成本

针对中国航空公司维修成本管理的现状 ,以民用航空发动机为对象 ,研究其维修成本的分析、评估和管理等问题。从维修成本的组成要素和发动机的结构特征出发 ,给出了发动机维修成本的分类以及民用航空发动机维修成本单元的划分 ,提出了发动机维修成本估算的基本方法、流程和影响发动机维修成本的基本参数 ,从航材管理、设备管理、工时管理以及维修工程管理等方面 ,提出了维修成本管理的基本方案和措施。研究成果对降低航空运营成本 。

民航发动机维修成本定量评估方法研究

以民用航空发动机为对象研究其维修成本的定量评估问题.给出了发动机维修成本的分类以及发动机维修成本单元的划分,提出了单台发动机维修成本的定量评估方法,建立了发动机维修成本的计算公式,研究了维修成本评估的软件实现方法与技术.

应用有色Petri网的复杂系统四性一体化综合评估方法

为避免复杂系统以可靠性、维修性、测试性和安全性为四性的设计中仍存在"割裂"现象,在确定四性一体化基本参数的基础上,约束可靠性等四性单性指标,建立了基于有色Petri网的复杂系统四性一体化综合评估方法。在JAVA环境下,基于有色Petri网,利用工具PIPE分别建立了复杂系统结构有色Petri网模型和综合评估有色Petri网模型,形成四性一体化综合评估有色Petri网模型。变迁触发时,将复杂系统的四性状态分为3类并分别染色。根据库所中的托肯颜色,判断复杂系统各项指标满足情况以及所处状态。重复迭代评估,实时跟踪复杂系统四性所处状态,实现四性一体化综合权衡设计。算例证明,四性一体化综合评估方法全面合理,验证了方法的有效性和准确性。

相同成败型单元组成系统可靠性信息熵法评定

引入信息理论， 利用信息量的可加性特性及总信息量相等的原则进行试验信息的折合， 并与可靠性工程理论相结合， 推导了相同成败型单元（服从二项分布） 组成系统时单元试验信息熵法折合的通用公式； 根据单元可靠性评定的基本原理， 提出了系统可靠性熵法评定近似下限的基本模型； 通过实例讨论了系统可靠性熵法评定的具体应用， 其结果相当令人满意。

求解具有多层试验数据成败型单元混联系统可靠性近似限的信息论方法

研究了求解具有多层成败型试验数据时，系统可靠性置信下限近似解的信息论方法，给出了各层试验数据综合的方法和步骤，推导了各层数据信息论方法折合及综合的计算公式。根据单元试验信息提供的信息量与系统折合试验应提供的信息量相等的原则，将多层试验数据逐级折合为系统的等效成败型数据，导出了等效成败型数据信息论方法折合的基本公式；结合可靠性工程的基本原理，根据单个成败型单元可靠性评定的经典精确置信限方法，给出了系统可靠性置信下限的近似解。并以实例形式说明了该方法的具体应用。

单元可靠性评定的熵方法

基于单元随机化最优置信经典 (法 )近似下限的取值范围 ,利用其边界值所提供的总信息量的算术平均值与熵 (法 )近似下限 R′ L ,S所提供的总信息量相等的条件 ,推导了求解 R′ L ,S的基本公式 ,提出了单元可靠性熵法评定的基本原理和方法步骤。实例表明 ,熵法评定结果总是介于非随机化最优置信经典 (法 )和第 (1 )种 Bayes(法 )近似下限之间。

以可靠性为中心的维修(RCM)—维修科学的发展趋势

分析了维修科学的发展历程，指出了ＲＣＭ的基本问题和主要研究内容，阐述了ＲＣＭ将成为维修科学的重要发展方向。

一种轻型飞机全动平尾操纵系统的故障模式及影响分析

针对某轻型飞机全动平尾操纵系统进行了故障模式与影响分析 (FMEA) ,指出FMEA是产品设计初期进行可靠性分析的重要环节 ,其结果将为产品可靠性设计、维修性设计中抓住主要薄弱环节 ,消除可能存在的隐患提供基本依据。根据分析结果 ,提出了全动平尾操纵系统在设计、生产和使用中应采取的质保措施 ,使系统的可靠性得到了增长。最后 ,说明了FMEA应是一个逐渐深入和完善的过程。分析方法及其结果可为大型复杂机械系统的FMEA提供参考。

指数型单元混联系统可靠性综合的信息论方法

研究了一种求解具有多层指数型数据混联系统可靠性近似限的信息论方法。根据单元试验信息提供的信息量与系统折合试验应提供的信息量相等的原理,导出了单元试验信息等效折合的基本公式,给出了指数型单元混联系统可靠性综合的基本模型和方法步骤,建立了系统可靠性近似限的基本模型,并以实例形式说明了方法的具体应用。

复杂系统可靠性多级综合的熵法第二近似限

根据信息量相等的原理 ,将部件或分系统的试验信息折合为产品的等效试验信息 ,导出了指数寿命型系统的部件或分系统试验信息等效折合的基本公式。根据单元可靠性评定的基本理论 ,给出了基于信息理论的复杂系统可靠性第二近似限的基本模型。计算实例说明了模型的具体应用 ,并与传统方法的评定结果进行比较 。