基于模型的空投任务飞行品质试飞设计及评估

重装空投飞行试验过程中,货物运动会导致飞机姿态变化过大,影响飞行安全;为了保证重装空投飞行试验安全,建立了空投过程数学模型,预测空投过程飞机响应、使用“预测→验证→比较→预测”的方法指导飞行试验循序渐进实施;在空投试飞前,分析空投货物时飞机响应特点,确定载机平台飞行品质试飞内容,评价空投构型飞行品质,作为空投飞行试验的前提;对于空投任务飞行试验设计从试飞状态选择、试飞员操纵方法设计两方面开展研究,以飞机姿态控制为目标,确定重力空投、牵引空投过程飞机飞行状态、给出飞行员操纵建议,设计了空投过程评价要素表,形成面向空投任务的飞行试验设计及飞行品质评价技术;提出的基于模型的试验设计方法及飞行品质评价方法可以有效保障空投任务执行,并全面充分地评价空投任务下的飞行品质。

新型动力轻型飞机飞行性能仿真评估

为评估新型动力轻型飞机的飞行安全性,基于民用航空器适航审定理念和方法,选取飞行关键的阶段,应用MATLAB软件模拟该型飞机起飞地面滑跑和起飞爬升性能,计算滑跑距离和爬升率。结果表明混合动力型轻型飞机的起飞地面滑跑距离缩短了10%,爬升性能提高了22%,同时混合动力型飞机对起飞机场的高度和温度环境适应能力也明显提升。该方法可作为混合动力轻型飞机适航审定中验证符合中国民航CCAR-23-R4规章第23.2115条款“起飞性能”和第23.2120条款“爬升”要求的一种方法。

基于复杂网络和MFIM-TOPSIS的飞行态势评估

为了客观准确评估基于航迹运行(TBO)模式下空中飞行态势,提出了一种基于复杂网络和MFIM-TOPSIS的飞行态势评估方法。通过分析航空器间侧向碰撞风险建立不同机型的精准保护区,通过三维速度障碍法构建飞行冲突网络,贴近TBO空中运行环境,在此基础上选取总节点度、平均点强、网络密度等6个网络拓扑指标构建飞行态势评估指标体系。为弱化评估主观性影响,提出了一种能反映主观因素-客观因素的相互作用矩阵,采用最大信息系数对相互作用矩阵编码进行改进,通过优劣解距离法评估飞行态势等级状况。仿真分析和高崎机场实例分析结果均表明:该评估模型能够准确评估空中飞行态势,能为管制员决策指挥提供辅助信息。

基于机动动作类型识别的飞行员飞行训练质量自动评估方法

飞行训练质量评估是飞行员日常飞行训练的重要组成部分,针对传统飞行训练质量评估方法评估效率低、主观性强等问题,提出了一种基于机动动作识别的自动评估方法。首先,通过构建采用多尺度特征提取的深度残差网络(multi-scale feature extraction deep residual network,MSDRN),实现了战术机动动作的准确识别,克服了传统机动动作识别方法识别准确度低的问题。然后,针对不同类型的战术机动动作,构建了飞行质量评估指标体系,在具体评估时,根据动作识别结果自动选择评估指标,并采用基于博弈论的组合赋权法计算并获得评估结果,由此构建了基于机动动作类型识别的飞行员飞行训练质量自动评估方法。所构建的动作识别方法相较于利用传统的一维卷积神经网络(one-dimensional convolutional neural network,1D-CNN)、残差神经网络(residual neural network,ResNet)构建的分类器,识别准确度分别提升了16.2%和3.5%,识别计算时间相比ResNet缩短了23.9%。所提出的整个飞行训练质量自动评估方法摆脱了飞行员训练过程对飞行教官的严重依赖,实现了飞行训练质量的自动化快速评估,且评估结果更具科学性,从而为飞行训练质量评估提供了一种全新的方法。

锂离子电池动态特性对倾转式eVTOL飞行性能的影响

为准确分析倾转式电动垂直起降飞行器(eVTOL)飞行剖面的变化和锂离子电池的动态特性对飞行性能的影响,结合锂离子电池等主要部件特性建立电动系统模型,提出考虑电池动态特性的eVTOL飞行器性能计算方法,并应用所提出的性能方法对锂离子电池动态特性的影响进行分析,提炼eVTOL飞行器对电能的需求规律。示例飞行器性能仿真表明,锂离子电池动态特性对动力系统功率产生影响,使悬停垂降时电池输出功率密度仅为垂起悬停阶段的78%;同时影响巡航性能,使巡航末段单位能耗航时和航程相比于起始段减少16%和17%。

军事飞行人员椎小关节损伤的影像诊断和飞行安全风险评估的专家共识

笔者在查阅文献与总结前期研究经验的基础上,结合医学专家鉴定组的讨论意见,对椎小关节损伤影像检查技术、影像诊断标准及飞行安全风险评估等要点问题做出回应,起草专家共识,旨在对军事飞行人员椎小关节损伤进行更精准化的医学鉴定,从而保证飞行安全。

基于Reich模型和Event模型的飞行间隔安全评估技术分析

基于目前民航空域容量的需求以及机场日益增长的航班量保障需求,解决当下航班量非线性增长与硬件设施匹配矛盾,可构建并利用数学模型中的Reich模型和Event模型。本文通过研究这两个主流的碰撞风险模型之间的相同点和不同点,以及各自的优势和不足,为今后建立这两种模型的碰撞风险模型进行飞行间隔安全评估的人们提供参考。

基于可拓TOPSIS和集对分析的飞行程序评价模型

飞行程序设计的优劣将决定终端区的飞行安全和效率,故其评估至关重要。本文从安全性、经济性、管制员指挥复杂性、环境影响等方面出发,建立了飞行程序的评价指标体系。鉴于部分指标的数据采集技术难、可靠性低和成本高等缺陷,指标类型涉及确定、区间、语言和随机型等,针对既有评价方法无法较好处理部分指标的确定和不确定性,以及指标之间的矛盾、冲突、对立问题,通过融合集对分析、可拓物元理论和TOPSIS方法,构建了考虑混合指标的可拓TOPSIS和集对分析评价模型,将全部指标类型转化为联系数,在计算各个飞行程序物元与正负理想程序物元的可拓联系数距离基础上,得到了各个飞行程序物元的联系数贴近度。最后,以某机场的飞行程序设计为例,分析了不同联系数取值范围对多个飞行程序的优劣排序影响,并与传统模型进行对比分析,从而验证了模型的合理性和有效性。

通用航空飞行计划评估方法综述

通航飞行计划是飞行前制定的任务信息,对飞行计划的评估可以在提高飞行安全性的同时,预计任务的执行情况,帮助决策者审视飞行任务的各个方面。根据评估内容的适用范围和重要程度,首先综述面向所有通航飞行计划安全性和飞行成本的一般性评估方法,其中定性评估主要依据专家的主观判断,而定量评估则利用各项指标特有的公式进行计算,评估其是否在要求范围内,然后通过分析通航飞行在实际应用中的特殊需求对通航任务进行分类,最终比较分析各类通航飞行计划评估方法的特点与局限性,对通航飞行计划评估方法进行系统性梳理。

基于JSBSim模型飞行能力初步评估系统的研究与实践

针对飞行学员招收、教学中对飞行学员飞行能力评估的需求,研发基于JSBSim模型的飞行能力初步评估系统。首先分析系统框架和主要模块,然后阐述系统的数据输入输出,介绍JSBSim模型以及调用方法,最后论述飞行能力的评估规则和算法。系统实现了对飞行学员飞行能力的初步锻炼和初步评估,对飞行动力学模型的研究和飞行模拟器的研发也具有参考价值。

基于KML的通航飞行路径评估优化平台设计

为提高通用航空飞行的安全性、经济性,设计并实现一套通航飞行计划路径评估与优化平台。通过解析飞行计划获得用于优化飞行路径的基本数据,利用复杂多约束A*算法优化飞行路径,评估优化前后飞行路径并实现评估数据可视化,使用读写KML文件的方式传递和保存数据,将Google Earth嵌入软件平台作为地理信息系统,通过载入KML文件实现飞行路径和评估参数的可视化显示。测试结果表明,采用该方法设计和实现的通航飞行计划路径评估与优化平台可优化出更满足通航飞行需求的飞行路径。

某型飞机横向操纵系统的飞行安全评估及改进措施

在对某型飞机横向操纵系统分析基础上,列举出危害飞行安全的典型故障;针对该典型故障,进行了飞行安全评估;计算发现,飞行安全风险概率达不到安全标准。因此,提出了改进措施,建立了增设故障检测装置后的飞行安全评估模型,最后讨论了故障检测装置的可靠性对系统的影响。

航班飞行安全风险快速评估工具研究

为了在飞行前掌握航班飞行风险概况,及时作出风险预警,研究了航班飞行安全风险评估工具。根据航班飞行特点从人、机、环、管4个方面建立了评估航班飞行安全风险的4级指标体系。采用层次分析法以及引入模糊函数的方法计算指标权重,并建立航班风险值计算模型,形成航班飞行安全风险评估工具。设计了数据库、快速评估方案和高风险预警方案,从而使评估过程快速高效。

通航飞行计划评估系统设计与实现

为保障通用航空飞行的安全、合法和高效,针对通用航空飞行高度低、路线相对灵活、受地形地物和配载影响大等特点,提出一种通用航空飞行计划评估系统设计与实现方法。飞行计划评估以复杂评估要素的提取与处理为基础,利用基于飞机性能工程的方法评估飞机燃油、配载以及起飞越障等关键指标,利用高精度地形插值的方法计算低空飞行剖面,利用2D/3D一体化地理信息系统平台实现飞行计划执行全过程3D可视化评估。系统测试表明,所设计和实现的飞行计划评估系统能够从关键指标、垂直飞行剖面以及三维可视化3个方面展开评估,从而为通用航空飞行计划的制订和审批提供依据,满足通用航空对飞行计划评估服务的需求。

飞行控制律全包线鲁棒稳定性评估

传统的飞行控制律评估方法只能对飞行包线内的离散点进行逐点分析,对不确定性参数也只考虑了上下界,分析过程缺乏完整性和系统性。针对这些不足,研究了基于一种改进遗传算法的分析方法,该方法将评估准则转化为某个适应度函数,通过对适应度函数寻优以找到最坏情况下的不确定参数组合,在其基础上进行评估并给出评估结果或控制律修改意见。仿真结果表明,该方法能连续地研究多个不确定性参数同时摄动时的飞行包线,克服了传统方法的不足。

基于Memetic算法的飞行控制律评估

本文采用Memetic算法进行飞行控制系统PIO评估,提出了一种结合自适应差分进化和模式搜索的Memetic算法。以瑞典FOI开发的飞机模型ADMIRE为研究对象,利用Memetic算法对存在不确定条件下的飞行控制系统进行评估。评估结果表明,与工业传统网格评估方法相比,改进的优化算法可以在全飞行包线范围内找出最坏的飞行状态,具有更高的可靠性、效率。

一种非线性飞行控制律评估方法研究

研究了一种基于改进遗传算法的非线性评估方法。将非线性准则转换成简单的适应度函数,通过寻优找到最坏情况,在其基础上实现评估。仿真结果表明,该方法不仅能在各个飞行状态对飞行控制律进行非线性准则评估,而且能找出飞行包线内的最坏飞行状态,细化飞行包线,方法使用灵活,结果可靠。

基于时间容差的内切转弯飞行状态符合性评估

在机动飞行较多的场景中,常用的单一距离门限评估方法无法有效识别机动飞行中的状态变化。为解决此问题,针对实际飞行活动中执行操作存在合理时间偏差的特点,根据起始转弯时刻分布,使用Monte Carlo方法建立内切转弯飞行位置分布模型,提出一种基于时间容差的飞行状态符合性评估方法,并使用实际飞行数据验证该方法的有效性。实验结果表明:该方法可有效表征内切转弯飞行状态的符合程度;相较于单一距离门限评估方法,可有效提前预警异常飞行状态,并提升评估结果的有效性与合理性。

自动化飞行训练评估中的战机机动动作识别

针对战机飞行员自动化飞行训练评估对于机动动作的在线识别需求,提出了一种改进的基于动态贝叶斯网络的机动动作识别方法。首先,分析了仪表、简单特技和复杂特技飞行科目的机动动作特征。然后,根据战机飞行过程中机动动作与特征参数的因果关系,建立了机动动作识别动态贝叶斯网络模型,克服了传统方法需要滚转角信息,在实际飞行训练中难以通过雷达探测实时获取的缺点。同时,通过设计模型在线调用机制,有效降低了计算复杂度。实验结果表明,所提方法对于战机机动动作识别率高、实时性好,能够满足在线应用需求。

飞控系统风洞虚拟飞行试验评估指标与评估要求

为明确风洞虚拟飞行试验能够评估的飞控系统性能,并为风洞虚拟飞行试验评估方法设计做出铺垫,针对风洞虚拟飞行试验特点,提出了风洞虚拟飞行试验能够评估的飞行性能指标及飞行品质指标,比较了风洞虚拟飞行试验与半实物仿真和飞行试验的评估能力差异;仿真分析了风洞虚拟飞行试验特点会造成的风洞虚拟飞行试验与自由飞行的评估结果差异;从试验、数据处理、性能评定等方面,提出了评估这些指标对风洞虚拟飞行试验评估方法的具体要求,并比较了它与半实物仿真和飞行试验的评估要求差异。