飞行管理与自动飞行控制系统教学改革探索

针对"飞行管理与自动飞行控制系统"课程理论难以理解以及实验过度依赖专用设备等问题,文章基于CDIO对理论教学的内容和仿真实验的组织形式进行了改革,探讨了基于CD的理论教学改革和基于IO的仿真教学改革方式。在此基础上,综合应用基于问题的探索式教学、实例式教学和基于仿真软件的实验手段,最终通过仿真实验并以项目的形式将理论教学和仿真教学紧密联系在一起。通过对教学方法和教学手段的改革,激发学生学习兴趣的同时培养了学生的工程实践与动手能力,提高了教学质量。

基于QAR数据的飞行控制系统故障研究综述

为系统梳理国内外对民用飞机飞行控制系统故障分析的研究历程和现状,针对基于快速存取记录器(QAR)数据分析的飞行控制系统典型故障类型,首先,总结QAR数据预处理、特征提取等使用过程;然后,根据故障分析可达到的性能指标,提出4个故障研究阶段,分别为故障监测、故障识别、故障诊断和故障预测;最后,综合国内外研究进度与深度,得出飞行控制系统典型故障类型,包括方向舵液压泄漏、升降舵指示不一致、襟翼动作耗时等,建模常用QAR数据项包括飞机主舵面位置、飞行姿态、飞机性能、左右襟翼角度、襟翼位置等,计算方法包括物理模型、多变量统计、逻辑推理、机器学习等。结果表明:系统分析方向舵、升降舵、襟翼等子系统最新研究进展,发现在故障类型、参数选择和计算方法的改进等方面取得了一定的成果,故障研究阶段基本处于故障诊断或非实时预测水平,但仍需加强面向安全保障与实际维修方面的需求,以实现故障实时预测技术。

MBSE在航空飞行控制系统的应用研究

现代飞机系统的复杂性不断增长,传统的开发方法在管理和维护方面变得越来越具有挑战性。首先,对航空飞控系统研发过程在当前系统工程实践方面进行了评估,阐述了传统开发方式的不足和基于模型的系统工程(MBSE)的核心原则和优点,以及在实现中常用的工具和方法;然后,展示了MBSE如何在飞行控制系统研发时使用模型来支持复杂系统的规范、设计、分析、验证和确认的过程;最后,结合先进的MBSE工具和方法的发展,MBSE结合敏捷的开发前景,以及提高MBSE实践的互操作性和标准化的需求对未来的研究方向进行了展望。本文研究为利用MBSE方法论和工具来改进飞行控制系统的设计、开发和性能感兴趣的航空工业专业人员、系统工程师提供资源和解决思路。

基于MBSE的民机飞行控制系统架构设计

基于模型的系统工程(model-based systems engineering,MBSE)已被广泛应用于复杂系统设计之中。通过构建功能、行为和结构之间的关系,提出一种基于MBSE的多层级递进式架构设计流程。随后,以高度控制需求为导向,对民机飞行控制系统进行了示例化建模。结果表明,基于MBSE的民机飞行控制系统多层级递进式架构设计能够充分发挥数字模型可重用的优势,保证需求与功能、逻辑和物理架构的紧密结合,提高系统设计的可追溯性,可为后续领域层阶段模型设计提架构参考。

微克飞行器MEMS气动控制微系统

针对微克飞行器对毫米级的控制系统的需求,借助MEMS技术,提出一种微型化的气动控制系统。借助蠕动电极可累积作用效果的特点,使控制系统在力与体积之间达到良好的平衡,达到在小体积内获得高驱动力的目标,通过理论分析和尺寸优化完成结构的设计,并进行有限元仿真分析。仿真结果表示,最终设计的微系统面积为22 mm×12 mm,可以产生433 mN的驱动力,可使控制面实现偏转角在12°范围内的角度调控。

基于MTRDL的自动飞行系统模式需求建模与验证方法

在民机自动飞行过程中,自动飞行系统模式转换是影响安全的重要因素,随着现代民机机载系统的功能与复杂度的快速增长,在需求阶段对自动飞行系统模式转换的安全性分析和验证成为重要的挑战.飞行模式转换的复杂性不仅体现在自动飞行过程中必需的多重飞行模式之间的交互关系,还体现在模式转换与外部环境之间复杂的数据与控制交联关系,这些交联关系同时隐含了飞行模式转换的安全性质,这些特征提高了形式化方法的应用难度.提出一种领域特定的建模验证框架:首先,提出面向自动飞行系统模式转换的领域需求建模语言MTRDL和基于该语言扩展于SysML上的建模方法;其次,提出基于安全需求模板的安全性质辅助规约方法;最后,通过对某机型的若干条目化需求的实例研究,证明所提方法在自动飞行系统模式转换需求验证中的有效性.

输电线路断股修复机器人自动上/下线飞行跟踪控制

电力系统中的输电线路具有分布广和跨越大等特点,确保其安全和稳定运行尤为重要。现有的输电线路断股修复任务通过人工或爬线机器人完成,存在作业风险高、机器人上线难度大等问题。针对此文章提出一种可以通过飞行挂线完成输电线路断股修复任务的飞行机器人,设计自适应模糊自抗扰(adaptive fuzzy active disturbance rejection control, AFADRC)控制器,确保机器人能够实现自动飞行上/下线。仿真结果表明,该机器人在提高输电线路断股修复效率和降低人工成本方面表现出色,同时也提高了作业的安全性。

基于AADL2SPN的飞行控制系统可靠性分析

飞行控制系统是典型的安全关键系统,其可靠性对保证飞机安全运行具有重要作用。传统的可靠性分析方法过于依赖分析人员的经验,主观性强,极易导致可靠性模型与设计模型之间存在不一致性。综合利用架构分析设计语言(AADL)和随机Petri网(SPN)描述系统的故障传播行为,提出一种基于模型的可靠性分析方法;利用AADL构建某横侧向电传飞控系统的名义模型和错误模型,提出AADL模型中错误传播相关信息的提取方法,利用所提取信息自动生成描述系统故障传播行为的SPN模型;在此基础上,通过蒙特卡洛仿真完成该横侧向电传飞控系统的可靠性评估。经与故障树分析方法对比,结果表明:最大相对误差小于0.018%,满足工程需要;所构建的可靠性模型由AADL模型自动生成,能够确保可靠性模型与设计模型的一致性,避免了对设计人员经验的依赖。

一种无人机飞行控制软件自动测试方法

针对机载飞行控制软件测试依赖硬件系统、测试周期长、手动测试方式效率低、重用性差、易出错和维护成本高等问题,研究了全数字仿真环境的关键技术,提出了一种机载飞行控制软件的自动测试方法;该测试方法在全数字仿真环境中进行测试,并对传统的测试数据生成算法进行改进,使用AETG-SA算法生成测试数据,将测试结果的反馈引入到算法中,动态调整算法参数,获得最优测试集合,提高了测试覆盖率;在全数字仿真环境中执行测试用例,减少了嵌入式软件测试过程中对硬件的依赖,对系统功能测试和故障模拟测试的覆盖更加全面;工程实践表明,基于全数字仿真环境的自动测试方法相较于传统全实物和半实物的测试方法测试充分性提升了4%,测试时间缩短了44%。

基于多模态数据融合的飞行员生理心理训练管理系统构建

该文针对飞行员生理心理信息如何充分应用于提高飞行训练绩效,结合飞行职业特点,从结构模块、数据融合、效用分析3个方面对飞行员生理心理信息平台进行介绍。飞行员生理心理信息管理系统基于大数据分析融合技术,对不同类型的生理心理数据进行无效/重复数据清洗、数据降噪等处理,形成有效的数据,迭代优化各数据模型,层层追溯和挖掘,构建“用数据说话、用数据决策、用数据管理、用数据创新”飞行员生理心理训练管理系统,有助于快速掌握飞行人员训练情况,智能形成个性化训练方案,为提高飞行员的体能训练效益提供参考。

计算机技术在飞行控制系统中的应用

飞行控制系统是飞行器的关键组成部分。计算机技术是提高飞行器飞行控制系统可靠性和灵活性的推动器,也是当今航空航天研究领域的重点和前沿。因此,本文从飞行控制系统保障飞行安全的需求出发,先介绍了传统的飞行控制系统中使用计算机技术实现实时监测与通信和飞行数据管理等重要功能。其次,介绍了人工智能技术在现代飞行控制系统中无人驾驶方面的应用。最后,提出了在不断提升飞行器的安全性、智能性以及飞行操作的效率和准确性等方面,计算机技术发挥着越来越重要的作用。

基于STM32F4与FreeRTOS的无人机飞行控制系统

飞行控制系统多以高性能CPU为处理器和Vxworks为设计内核,存在成本高、体积大、内核源码不公开等问题,因此设计一款低成本、高可靠性的小型无人机飞行控制系统。基于STM32F4芯片开发一套由微型控制器、各种传感器和执行机构构成的飞行控制硬件系统,实现对无人机的姿态和舵机位置的控制;引入源码公开的FreeRTOS嵌入式实时系统作为软件平台开发飞行控制软件,实现飞行控制、自主导航、飞行管理等功能;通过固定翼航模的飞行试验对该飞行控制系统进行验证。结果表明:该系统具有良好的稳定性、实时性,控制精度高。

民用飞机机载飞行管理系统性能数据库测试验证技术研究

飞行管理系统(FMS)是民用飞机在航线运行过程中引导飞机按照期望航迹飞行的重要系统。FMS基于机载性能数据库(PDB)构建经济的飞行剖面,并通过与显示系统、自动飞行系统、导航系统的交联完成既定的航线任务。为解决机载FMS的PDB在型号中的适航问题,保证PDB的正确性和完整性,创新地提出了部件级的数据库测试与系统级功能验证相结合的方法,以表明机载PDB满足系统的功能、性能和适航要求。研究了机载PDB在部件级对原始数据的结构完整性、格式正确性和数据准确性测试技术,以及系统级机载数据库集成功能验证技术,为民用飞机FMS PDB关键技术的自主可控提供了重要依据。

某型飞机飞行控制系统概述及钢索维护建议

飞行控制系统是飞机最重要的系统之一,它不仅直接影响飞行安全,还很大程度上决定了飞行员的操纵舒适性和旅客的乘坐舒适性。对于软式操纵系统的飞机而言,钢索是飞行操纵的直观载体,是最重要且最易出现问题的部件。本文以Cessna525飞机飞行控制系统为研究对象,从该系统的工作原理及组成入手,描述钢索磨损、断丝等故障的检查方法,并提出维护建议,对后续该机型及类似机型相关故障的排除提供参考借鉴。

空管自动化系统飞行计划与监视数据自动相关机制及其缺陷分析

建立飞行计划和监视数据的正确相关关系,是空管自动化系统实现航班安全监控和高效指挥,确保空中交通顺畅和安全的基础。空管自动化系统通过读取和解析AFTN电报来获取飞行计划数据,随后对这些数据进行必要的计算和预测,从而确保航空器的监视数据航迹与飞行计划之间的准确相关,为空中交通管制人员提供航空器目标的精确位置和信息。阐述了飞行计划与监视数据自动相关的基本条件,并针对某大型空管自动化系统中出现的飞行计划与监视数据相关故障进行了深入分析,提出了相应的改进建议。

直升机飞行控制系统中的计算机辅助设计与优化

直升机飞行控制系统是直升机飞行过程中至关重要的一部分,其设计与优化对直升机的飞行性能、稳定性和安全性具有重要影响。文章通过分析当前直升机飞行控制系统的发展现状和存在的问题,探讨了计算机辅助设计与优化在直升机飞行控制系统中的应用。通过对控制系统的结构设计、控制算法的优化及仿真验证等方面进行研究,提出了一种基于计算机辅助设计与优化的直升机飞行控制系统设计方法,并通过实验验证了该方法的有效性和可行性。

利用大数据分析提升民航飞行控制系统故障诊断的准确性

随着大数据技术的快速发展,其在民航飞行安全领域的应用逐渐显现出巨大的潜力。特别是在飞行控制系统的故障诊断中,利用大数据分析可以显著提升故障检测的准确性和及时性。本研究通过构建一个包含多源数据集的故障预测模型,探索了数据驱动的故障诊断方法。实验结果表明,该模型能有效识别和预测潜在的系统故障,为飞行安全提供了强有力的技术支持。

全时空激光驱鸟技术中的自动化飞行控制与数据分析

随着激光驱鸟技术的不断发展,自动化飞行控制与信息化技术在其应用中扮演着关键角色。智能传感器、自主导航系统、机器学习算法等创新技术的引入,使得驱鸟过程更加智能化和高效化。文章深入探讨了这些技术在全时空激光驱鸟中的应用,并着重分析了数据采集、存储、分析等信息化处理环节的关键问题和挑战,提出了相应的解决方案,以应对复杂性和实现即时调整。

海上油田安全管理中自动化控制系统研究

受自然条件、海上气候等因素的影响,海上油田作业环境环境复杂,采油空间有限、投资量大,并且油气具有易燃易爆性质,传统人工安全管理操作实施难度大。安全管理作为海上油田开发生产中不可或缺的重要内容,受到人们的广泛关注。随着现代技术的快速发展,自动化控制系统得到广泛应用。重点分析海上油田安全管理中自动化控制系统结构、功能、注意事项及配套措施,以推动我国海上油田安全管理水平提升,为后续应用奠定基础。

基于智能控制的供热管网水质自动监测与管理系统的研究

在我国的经济社会发展中,供热是十分重要的,尤其是在我国的北方城市,在冬季的时候,要求供热的面积较大,一般采取的供热方式为集中供热热网,我国北方巨大的供热系统,其能源消耗量是比较大的,在供热系统中,使用的热传递介质为水,水质的高低和设备应用、维修、运行等之间关系密切,因供热系统水质造成的供热管网成本增加现象比较严重,因而需要建立高质量的供热管网水质自动监测及管理系统,以实现对水质开展自动化监测和管理,通过智能化技术可以实现供热管网的智能化管理。本文分析了基于智能控制的供热管网水质自动监测与管理系统。