考虑推力意图的航空器连续爬升垂直剖面预测

航空器连续爬升剖面的准确预测可以提高冲突探测的可靠性和离场排序的精确性。基于推力设置信息,提出航空器推力意图的建模方法。利用航空器的全能量方程,考虑风速向量与温度信息,提出考虑推力意图的航空器连续爬升垂直剖面的预测方法。利用快速存取记录器(QAR)数据,进行多案例的对比分析,以QAR每一数据帧为采样点,重点对预测剖面的真空速、高度和燃油流量等进行误差分析。考察不同预测方法,对比到达爬升顶点(TOC)的时间和距离的误差。结果表明:采用所提预测方法可以将到达TOC时间平均绝对误差控制在1 min内;与不考虑推力意图的预测方法相比,可以降低到达TOC时间平均绝对误差约52%。

基于分类与优化的进场航空器调度方法

为兼顾进场运行效率与管制工作经验,提出了一种基于分类与优化的进场调度方法。在分析进场管制特点的基础上,将进场排序问题转化为机器学习领域的分类问题,并构建随机森林分类器预测航空器着陆次序;利用综合得分机制和滑动时间窗实现进场航空器动态在线排序;针对预测着陆次序建立多目标优化模型,实现着陆时间优化;采用长沙黄花机场3组繁忙时段的进场运行数据,验证方法的可行性。结果表明:随机森林分类器预测着陆次序与实际着陆次序高度吻合,正确率达到99.00%以上;相比于传统先到先服务策略,本文方法减少了平均延误时间、平均飞行时间、最大飞行时间、最大延误时间和着陆位置变动次数;相比于常规优化方法,本文方法能够在保障优化指标的基础上,将航空器着陆位置变动由12次降为2次。

航空器连续爬升运行的垂直剖面生成与优化

基于飞行管理系统的垂直导航功能,建立了连续爬升运行的垂直剖面生成模型.基于多阶段最优控制理论,采用高斯伪谱法,提出了连续爬升运行的垂直剖面优化方法.选取A320机型对广州白云机场连续爬升运行实施飞行与计算机模拟验证.结果表明:垂直剖面生成方法能够复现飞行模拟结果;垂直剖面优化方法能够进一步缩短飞行时间,减少燃油消耗.

应用于激光聚变的X射线分幅成像技术

X射线分幅相机具有高时间分辨能力和二维空间分辨率,是激光惯性约束聚变(inertial confinement fusion,ICF)实验中重要的超快诊断设备,常用于获取内爆压缩动态图像等信息.此外,该相机也可应用于Z箍缩、X射线激光、同步辐射等研究中进行瞬态信息探测.传统X射线分幅相机的时间分辨率由0.1μs提高至100 ps,空间分辨率约20 lp/mm,且实现了工程化及大画幅尺寸.随着ICF研究的深入,要求分幅相机时间分辨率优于30 ps.采用电子束时间放大技术可将分幅相机时间分辨率提高至5 ps.微电子技术的进步进一步推动了分幅相机的发展.基于CMOS芯片的单视线分幅成像系统时间分辨率为30 ps、空间分辨率为35μm.为了提高抗电磁干扰能力,最近几年发展出一种全光固体分幅相机.本文重点阐述了目前实用的微通道板(microchannel plate,MCP)行波选通X射线分幅技术及新型电子束时间放大X射线分幅技术,并对全固体分幅技术及全光固体分幅技术的未来发展进行了展望.