关于突风对着陆飞机下滑飞行的安全性影响研究

飞机飞行安全性与我国航空事业发展存在直接联系,全面保障飞行安全能够减少事故损失,同时,还能提升驾驶员的安全意识.着陆飞机下滑飞行的过程中极易受突风影响,进而飞行安全性得不到保障,因此,探究突风对安全飞行产生的影响是十分必要的,这能为飞机安全着陆提供可靠保障.

飞机着陆数值仿真及机场道面动载特性研究

为研究飞机着陆滑跑过程民用机场道面动荷载特性,以Boeing737-800机型为例,基于动力学仿真软件VI-Aircraft,建立了机身、起落架及轮胎三维数值仿真模型,根据某机场道面实测平整度数据创建道面仿真模型,形成了一套考虑气动力变化特性的飞机着陆冲击仿真方法,并通过相关起落架系统落震试验以及飞机-地面运动学理论解析两方面验证了仿真方法的可靠性。此外,系统讨论了各类着陆状态参数对道面动载特性的影响,明确了不同着陆状态参数影响下道面动载系数量化取值范围,揭示了各着陆状态参数对道面动载响应的影响规律及影响机理。研究结果表明:随着陆质量、接地速度及滚转角增大,道面动载响应显著增强;随着陆航向速度增大,道面动载响应明显减小;而随俯仰角增大,道面动载响应整体呈现波动减小的趋势。飞机着陆过程中道面动载系数敏感性因素从大到小依次为:航向速度、着陆质量、接地速度、滚转角与俯仰角,充分考虑各着陆状态参数影响,一般情况下道面动载系数DIM分布区间为1.18~1.80。研究成果可进一步拓展用于飞机着陆跑道桥的分析研究。

基于联合仿真的飞机着陆机场跑道桥动载特性研究

为研究飞机着陆滑跑过程中冲击作用对机场桥梁动力响应的影响,以某拟供C类飞机使用的跑道桥为研究对象,以Boeing 737-800机型为例,首次基于有限元软件与多体动力学软件相结合的联合仿真技术建立了机-桥耦合模型,精细化模拟了飞机以不同的着陆姿态在桥梁上着陆滑跑的全过程。在验证机-桥耦合模型准确性的基础上,系统讨论了飞机着陆质量、下沉速度、俯仰角及滚转角等参数对桥梁动力响应的影响程度、影响规律,并明确了桥梁动力系数的分布范围。研究结果表明:飞机着陆冲击作用下,桥梁动力系数的主要分布区间为1.26~1.62;桥梁动力系数随着陆质量、下沉速度、滚转角增大而增大,随接地速度、俯仰角增大而减小;飞机下沉速度的影响最为显著,当下沉速度从1.00 m/s增大到3.05 m/s时,动力系数从0.98增大到1.87,增幅高达90%。跑道桥的设计需合理考虑飞机着陆滑跑过程的动载作用。

民用飞机着陆灯热性能数值分析

航空着陆灯的主要失效形式是热失效,因此,热设计是航空着陆灯设计中非常重要的环节。飞机在飞行过程中,着陆灯处于强制对流工况,对着陆灯热设计结果具有很大的影响,而试验箱中较难实现飞机飞行工况,仿真过程大多忽略此工况对航空着陆灯热设计结果的影响。以一种典型民用飞机着陆灯为研究对象,采用着陆灯热设计时普遍使用的3种方法进行数值分析,模拟飞机飞行过程中强制对流工况中着陆灯的热结果,通过对比,不同设计方法对热设计结果影响较大,Fluent强制对流分析中的热设计结果比较接近飞机飞行过程中的真实工况。

求解带有时间窗和提前/拖期惩罚的飞机着陆问题的遗传算法

研究了带有时间窗、飞机着陆的总提前/拖期惩罚最小为目标函数的飞机着陆问题.针对此问题设计了一种遗传算法进行求解.染色体表示为飞机着陆次序和着陆跑道两个向量,一个新的解码算法来计算飞机的着陆时间.采用数据库OR-Library中的实例进行数值实验,实验结果表明:设计的算法是有效的,主要原因是解码算法能大大提高解的质量.该算法对于求解带有时间窗、目标函数为提前/拖期惩罚最小的调度问题具有借鉴意义.

飞机起飞着陆性能智能计算模型及应用

提出了一种飞机起飞着陆性能智能计算思路。详细分析了影响飞机高原起飞着陆性能的主要因素,提出了高原起飞着陆性能智能计算的一般模型,然后采用支持向量机(Support Vector Machines,SVM)对某型飞机高原起飞滑跑距离实测数据进行了建模和验算,同时为说明支持向量机模型适合工程使用、精度高、推广性高的优点,还与贝叶斯正则化BP神经网络(BRBP)、RBF神经网络(RBF)、自适应神经模糊推理系统(ANFIS)做了比较。计算结果表明,支持向量机具有很好的推广性能,得到的结果优于BRBP,RBF和ANFIS等智能计算方法,推广误差能够满足工程的实际需要。该模型对于发展和丰富飞行器起飞着陆性能计算理论具有一定的参考价值。

飞机着陆调度排序算法的设计与实现

航空管制员必须为同时到达的每一架飞机计算着陆时间，使整体费用最小，同时还要注意一些硬性的限制条件。在某一时刻，给定管制员视野内的飞机数量，可以公式化为约束最优化问题，从而应用一定的算法来解决。该文提出了基于分枝定界的飞机着陆调度排序算法——ASAL，实验证明通过该算法能够很好地解决飞机着陆调度优化问题。

三次样条在飞机着陆导航中的应用

通过对机载相机获取的跑道图像进行处理,估计飞机姿态和位置信息,然后根据这些信息对飞机的飞行过程进行控制.在估计过程中,仅利用跑道照明的透视图像,通过Hough变换提取三条跑道线,然后对该图形状和位置特征进行分析,借助计算机视觉的知识来估计飞机的姿态及位置.控制调整过程分三个阶段进行,利用三次样条插值方法,使各阶段平滑衔接,最终使得飞机准确着陆.试验证实上述方法计算简单,避免了传统反求飞行状态参数方法的繁琐过程,而且该调整方法也行之有效,适于对飞机着陆进行实时导航.

飞机着陆冲击响应谱分析

相比大多文献采用的改进递归滤波器方法,利用拉普拉斯定理建立的冲击响应谱(SRS)模型,其物理意义更明确,易于工程人员理解应用。利用斜波响应不变法得到了冲击谱数字滤波器系数,编写了冲击响应谱计算软件。利用典型的冲击脉冲信号对软件进行了算法验证,最后利用软件对固定翼飞机着陆数据进行了冲击响应谱计算和分析。结果表明,该软件可以快速、精确的计算出冲击响应谱,为准确评估机载设备的抗冲击特性,以及减振防冲设计提供了便捷的工具。

进近阶段飞机着陆调度优化

飞机着陆调度问题属于NP-hard问题,文中建立了进近阶段调度模型,在此模型基础上提出了一种改进的遗传算法来求解此问题。该算法基于双染色体编码方案,构建了满足MPS约束的初始种群,给出了启发式选择算子和自适应变异算子。针对多跑道飞机着陆调度问题,提出了随机分配和选择分配两种跑道分配策略。仿真结果表明,该方法能有效地减少飞机着陆调度中的总延迟,使待着陆飞机快速有序地进入机场着陆。

基于Memetic算法的飞机着陆调度优化

以减少等待时间为目标,建立了一种多跑道机场飞机着陆调度模型,并采用Memetic算法对飞机着陆次序和时间进行了仿真优化,最后以浦东国际机场终端区内的实际数据为原型,验证了算法在解决飞机着陆调度优化问题中的可行性和高效性,从而为管制部门运行决策和跑道容量评估提供科学的建议。

遗传算法在飞机着陆调度问题上的应用

用遗传算法对飞机着陆调度问题的两个方面:队列顺序的确定和跑道指派进行了研究。队列顺序采用飞机编号的单一整数染色体编码方案,配合相应的变异、交叉算子,避免了后代非法解的问题。跑道指派则在适值函数计算中,基于对列最短的原则来加以确定,避免了对队列顺序和跑道指派进行分别编码。算例研究了单跑道与双跑道两种情况。计算结果表明,这种编码方案以及变异、交叉算子对这一问题具有很好的效果,可在普通PC机上实现雷达扫描周期内的实时计算要求。

飞机着陆调度的到达时间优化

机场终端区常常是整个运输网络的瓶颈,对到达交通流的优化可以有效的提高系统运行效率。本文研究了在着陆顺序已经确定的情况下,对到达航班流的预计着陆时间优化问题。建立了线性规划优化模型,提出了一种启发式算法。两种方法的对比计算分析表明:启发式算法在结果上与优化算法很接近,而且更为重要的是,它能更好的满足现实空管的复杂约束要求。

H_∞控制理论在飞机阵风着陆控制中的应用

飞机在着陆过程中 ,极易受到阵风干扰。通过设计 H∞ 状态反馈控制器 ,来抑制阵风干扰 ,并解决控制输入过大等问题。仿真结果表明 ,所设计的飞机 H∞ 状态反馈控制器能满足自动着陆要求 ,并且能有效地抑制阵风干扰和避免控制输入过大等问题。由于 H∞ 控制理论自身的优点使其在阵风着陆控制中效果良好。

飞机起飞与着陆过程中的最短滑跑距离

为了确定飞机地面滑行过程中的最短滑跑距离,本文通过优化的方式给出发动机的最佳安装角和飞机地面滑跑的最佳迎角,以及前起落架的最佳凸伸量;并通过算例给出了高度与地面滑跑距离之间的关系曲线,为飞机在高原机场的起降提供一定的参考;最后,综合全文给出4点结论。

二维传声器阵列测量技术及其对飞机进场着陆过程噪声的实验研究

发展了一种由１１１个传声器组成的Ｍ维平面传声器阵列测量技术，１１１个传声器在平面阵列中的位置应用随机优化的方法确定，从而保证平面传声器阵列在感兴趣的测量频率范围内具有理想的性能，并应用数值模拟的方法检验了平面传声器阵列的频谱特性．应用此平面传声器阵列对当前流行的民用客机进场着陆过程中飞机噪声源进行了测量分析，实验结果表明应用此项技术可以辨别出在飞机表面上所有重要的噪声源，并可获得全尺寸飞机机体重要噪声源的详细的频谱特性、指向特性和声级变化．

基于有限元法的飞机着陆灯结构动态特性分析

飞机在飞行的加减速阶段以及受到气流扰动时都会产生较大的振动,这对飞机着陆灯的结构无疑是巨大挑战,同时随着飞机设计向轻量化方向发展,采用碳纤维复合材料代替铝合金材料已成趋势。本文以一种典型飞机着陆灯为研究对象,通过有限元仿真分析对比铝合金材料和碳纤维复合材料的固有频率、振动等动态特性参数。从模态分析和振动分析的结果可知,基于碳纤维复合材料的着陆灯结构的动态特性优于传统铝合金材料。

数据链与飞机着陆系统的历史和前景

在介绍飞机着陆系统和数据链技术的历史与现状的基础上,探讨飞机着陆系统技术发展前景,论述数据链在其中的应用。

基于逆系统理论的飞机自动着陆控制系统仿真分析

飞机自动着陆系统是现代飞行控制系统的重要组成部分。为解决飞机的精确定位问题,本文采用非线性逆系统方法对飞机自动着陆系统进行控制。通过状态变换输出与输入间的线性关系使飞机原非线性方程反馈线性化,使原非线性系统解耦为一个一阶和一个二阶线性系统,并设计了神经网络控制器。仿真研究结果表明,基于非线性逆系统的神经网络滑模控制器方法能较好实现飞机自动着陆系统的有效独立控制。

基于价格时间自动机的飞机着陆最优成本研究

针对目前航空运输系统中对飞机着陆调度成本效益研究的不足,提出采用价格时间自动机作为形式化描述方法,将飞机着陆过程建模为其相关实体的交互行为,引入时间和价格因素描述各实体的属性和行为,从而将飞机着陆形式化为时间价格的动态交互协作,并分别为相关实体和服务建模,形成彼此独立又相互协作的价格时间自动机网络,将飞机着陆调度成本表示为价格时间自动机网络上的状态转换路径。最后提出一组系统模型需要满足的性质,使用价格时间自动机模拟验证工具UPPAAL CORA仿真并验证其正确性,使用最优成本标准分支算法分析求解飞机着陆调度最优成本的可达性。