基于比例风险模型的飞机部件剩余寿命预测

为准确预测飞机部件的剩余寿命,在对某航空公司最近4年的163架波音B737 NG型号飞机的维修数据进行分析的基础上,提出基于比例风险模型的飞机部件剩余寿命预测方法。通过估计部件装拆间隔飞行时间对应的寿命分布,计算部件在当前时刻对应的可靠度;对部件的维修数据进行分析,筛选出影响部件寿命的主要因素;据此预测部件的剩余寿命。通过实例分析,部件的累计飞行时间、飞机的机龄以及飞机的运行环境等均为影响部件寿命的重要因素。实验结果表明,基于比例风险模型的预测结果较其它预测模型在3个评价指标上均取得了最好效果。

飞机电气系统典型功率器件寿命评估模型试验研究

针对飞机电气系统功率器件在大修中存在的问题,选取故障率较高的带触点功率器件,开展寿命试验、实际状态摸底评估、功率器件检测、状态检测等,得到器件真实的寿命指标,建立飞机电气系统典型功率器件寿命模型,为改进修理模式提供可靠依据。

基于改进物元可拓模型的飞机监造工作定量评价方法

为解决飞机监造工作评估标准模糊的问题,结合实际工作,形成客户检查项目评估体系,引入改进物元可拓模型建立评价模型,对飞机监造工作进行准确定量评估。该模型以贴近度代替关联度,将评估体系中各个客户检查项目评价指标定量化,提高评估准确性。经实例分析,评估结果与运营人反馈信息一致,验证其可行性。通过对监造工作的准确定量评估,为运营人实施监造工作提供参考,为飞机交付提供支持,为提高制造质量提供指导。

水陆两栖飞机全机模型静水滑行水动性能预报

水面起飞性能是水面飞行器的基本性能,也是总体技术的核心,涉及多个学科领域。水陆两栖飞机水面高速滑行水动力性能与排水型船不同,具有速度高、运动复杂等特点,高速滑行时一方面受到较大的水动升力,另一方面受到机翼的升力。结合水陆两栖飞机水面高速滑行特点,利用雷诺平均法(Reynolds average navier-stokes, RANS)数值方法和重叠网格技术对水陆两栖飞机全机模型开展数值仿真模拟,分析了自由液面水气分布、机身底部压力分布特征,并将阻力、姿态和升沉与水池模型试验结果进行对比,验证了数值方法的准确性,为水陆两栖飞机静水滑行水动性能数值预报提供技术基础。

基于PESTEL模型的国产民用飞机制造产业链环境分析

从政治、经济、社会、科技、生态环境和法律因素等宏观环境要素出发,对各个要素的动态变量进行分析,并与国外同行业竞争者进行对比,探索国产民用飞机产业链在各个宏观环境要素影响下面临的主要矛盾、风险和发展机会.

产业计量场景下飞机制造成本控制模型

为了确保飞机制造项目能够严格遵循预算,高效且顺利地完成,需必须采取有效的措施来预测、预防以及实时调控生产过程中的各项耗费。这不仅关乎项目的经济效益,更是确保企业长期健康发展的关键。在这样的背景下,本文深入研究了产业计量场景下的飞机制造成本控制模型。通过分析飞机制造成本的构成,明确了从原材料采购、零部件生产到最终组装等每一个环节所涉及的成本项目。在此基础上,制定相应的成本预算,基于产业计量,构建飞机制造成本控制模型,根据费用偏差,有针对性地控制飞机制造各环节的成本,确保实际成本始终控制在预算范围内。实验结果表明,该模型应用后,能够显著降低直接材料成本、直接人工成本、制造费用和间接费用,并使总成本低于预期成本。

基于任务需求的公路飞机跑道布局决策模型研究

针对公路飞机跑道布局缺少定量化决策支撑问题,通过量化表征与公路飞机跑道任务需求相关的布局指标,建立了公路飞机跑道布局决策模型;考虑机场防封锁和飞机防打击所采取的措施,建立了机场飞机生存能力评价指标体系,采用基于专家可信度的改进层次分析法进行量化评价,并提出了基于蚁狮优化算法的模型求解方法。算例表明,公路飞机跑道布局决策模型能够随布局指标特征的改变调整最优的公路飞机跑道位置,具有合理性和有效性,可为公路飞机跑道布局决策提供理论支撑。

国产民用运输类飞机障碍物限重计算模型优化研究

航空公司使用多年的某国产民用运输类飞机性能软件,在障碍物限重计算准确性方面虽能获得较满意的结果,但计算时间较长,计算效率偏低。首先分析该软件所用计算模型(原模型)计算效率较低的原因,比较优化模型(采用最小改平高计算)和原模型(采用最大改平高计算)的计算结果准确性和计算效率;然后计算不同障碍物、不同风速条件下,两种模型计算出的障碍物限重、改平高度和计算时间,并进行比较分析。结果表明:两种模型计算得到的障碍物限重和改平高度基本相同;无障碍物时,不论有风无风,优化模型比原模型可减少计算时间25%;有障碍物时,无风情况下,优化模型可减少计算时间78%以上,有风时,则可减少计算时间75%以上。即采用最小改平高的模型可以兼顾准确性和高效性。

改进YOLOv8的轻量级军事飞机检测算法

遥感图像军事飞机检测在侦察预警、情报分析等领域具有重要意义。为使军事飞机检测模型能在算力受限的设备上高效运行,从网络设计与模型压缩两个方面对YOLOv8n进行轻量化改进。在网络设计方面,使用FAS_C2f替换原始主干网络中的C2f模块,减少计算冗余并加快网络特征提取的速度;根据军事飞机目标的尺度特征对网络结构进行优化,缓解因过度下采样导致的小目标信息丢失问题;使用Inner-SIoU作为新的定位回归损失函数,提升对小目标样本的学习能力并加快回归边界框的收敛。在模型压缩方面,使用基于LAMP分数的通道剪枝对重设计后的模型进行压缩,进一步减少参数和模型大小;并利用通道级知识蒸馏(channel-wise knowledge distillation,CWD)将模型精度恢复到接近剪枝前的水平。实验结果表明,在公开军用飞机数据集MAR20上,轻量化后的模型mAP为97.2%,体积仅有0.7 MB,较原始模型缩小了88.3%,FPS提高了14帧/s,满足军事飞机目标检测的实时性要求。

基于耗氧惰化技术的飞机燃油箱热模型

温度是燃油箱耗氧惰化系统适航符合性验证过程中重要指标。基于MATLAB Simulink软件,建立了飞机燃油箱耗氧型惰化系统油箱部件的传质传热模型,并验证其可靠性。在此基础上,分析了惰化系统抽气流量和出口温度对飞机燃油箱气相空间节点温度和燃油节点温度的影响。结果表明:所建立的飞机燃油箱传质传热模型具有较高的可靠性;随着惰化系统抽气流量的增加和惰化系统出口温度的升高,气相空间节点温度随之升高但对燃油节点温度影响不明显。

基于3D还原模型的驾驶舱眼位点反推

为获得飞机驾驶舱眼位点数据,本文研究了驾驶舱眼位点的反推。首先,通过建立某综合程序训练器的3D还原模型和简易飞机驾驶员模型,反推实际眼位点;其次,对实际眼位点和标准要求的参考眼位点进行对比分析,得到预测误差;最后将真实驾驶舱实测数据与该训练器数据进行对比分析,得到实际误差进行验证。结果表明:预测误差与实际误差相符,在纵向上预测误差为105.2 mm,实际误差为80 mm,在垂直和水平方向上存在细微误差。通过3D还原模型反推眼位点的方法能够反应综合程序训练器与真实驾驶舱之间存在的误差,可作为综合程序训练器鉴定等工作的参考依据。

基于多模型MPC的变体飞机协调优化控制

针对变体飞机纵向动力学模型的变形机构、升降舵、发动机推力的协调优化控制问题,基于多模型切换的模型预测控制方法,建立了变体飞机的纵向动力学模型与气动模型,并分析了其在不同状态和构型下的动力学特性。针对变体飞机纵向运动的平衡点转移问题,基于小扰动线性模型设计了一种多模型切换的模型预测控制器。该控制器能够通过协调控制变形机构、发动机推力和升降舵优化飞行性能,并保证了输入幅值和速率受限的条件下变体飞机的状态变量不超出预先设定的范围。然后,给出了将控制器求解转换为二次规划的详细可行步骤。最后,通过仿真验证了方法的有效性。

基于文本分析的飞机牵引车作业不安全事件研究

为了研究飞机牵引车作业过程的安全性,文章对1989年至2023年间自愿报告系统(ASRS)中12537条涉及飞机牵引车作业不安全事件的叙述和简述部分进行了文本挖掘和文本分析,并结合SHELL模型识别了飞机牵引车作业关键要素,最后采用SHEL-Jaccard系数矩阵对关键要素之间的关系进行分析,提出飞机牵引车作业安全预防和控制措施。研究发现,飞机牵引车作业关键要素如下:以销、刹车、速度控制装置、连接装置、通讯设备为主的硬件要素;以牵引车检查单、机场地面引导线、机场管理为主的软件要素;以牵引车司机、引导、警戒和机组为主的主要人员和以能见度、地面状况、障碍物为主的环境要素。

Harmony SE在民用飞机设计中的应用

随着民用飞机技术精细化和产品复杂性的提高,民用飞机设计已从传统的基于文档的系统工程转变为基于模型的系统工程,系统表达也从以文档为中心转变为以模型为中心。为进一步提高民用飞机设计中系统建模的模型质量与正确性,进而缩短设计的开发周期与成本,探究以模型驱动及验证为主导的系统工程方法在民用飞机设计领域的适用性,建立民用飞机设计的系统工程框架,用以支持民用飞机的可靠设计与高效交付。以Harmony SE建模方法为切入点,介绍其工作流程和建模思想;分析民用飞机在系统工程实践中出现的突出问题,说明Harmony SE方法在民用飞机系统工程领域的适用性,建立民用飞机设计的系统工程实践体系;以油箱增压组件为研究对象,应用实践体系开展组件级系统工程实践。结果表明,文中所提出的民用飞机设计系统工程体系和方法能够正确合理地分配设计需求并建立完整的系统模型,有助于提升现阶段民用飞机设计的效率与准确性。

低压货舱多参数火灾探测集成模型的优化选择

针对低压飞机货舱环境下单模型的烟雾探测算法不灵敏的问题,给出了一种基于二次优化选择(Quadratic Optimization Choice,QOC)策略的集成分类模型。首先,对多种火灾特征参数包括CO体积分数、温度、湿度、红外和蓝光波长光散射功率信号、烟颗粒索特平均直径及对应增长率进行增益评估,筛选出关联度高的参数作为属性,通过特征工程和性能对候选分类器进行排序,然后采用QOC策略和软投票法集成机制确定次级分类器,最后指定多层感知器(Multilayer Perceptron,MLP)作为元分类器的模型集成方法,以提高烟雾探测模型在真实飞行环境的准确性和鲁棒性。模型性能将基于精确率、召回率和F1、F2、F3指标进行比较。结果表明,集成模型应用于60 kPa低压环境烟雾探测结果优于K邻近算法(K Nearest Neighbor,KNN)和MLP,对榉木和航空汽油可燃物分别具有0.9724和0.9601的分类精确率,较原始算法KNN分别提高了0.0872和0.0626,较原始算法MLP分别提高了0.0368和0.1822,集成模型具有更好的性能。

飞机载荷校准试验主动约束技术

在研究以往飞机载荷校准试验支持和约束方式的基础上,结合某型飞机结构特点,提出一种载荷校准主动约束方法。对主动约束方法和传统的起落架方法飞机载荷校准进行受力分析,建立了2种约束方法的理论模型;设计2种约束方法的机翼载荷校准对比试验,并提出主动约束载荷校准试验实施流程;结合某型飞机机翼载荷校准试验和飞行试验对主动约束方法进行了验证。结果表明:与传统的起落架约束方法相比,主动约束方法能有效解决有起落架布置的翼身整体结构机翼根部载荷测量难题,并将机翼载荷校准试验量级提高41%,机翼载荷模型误差可控制在3%以内。

一种基于Transformer编码器与LSTM的飞机轨迹预测方法

为了解决飞机目标机动数据集缺失的问题,文章利用运动学建模生成了丰富的轨迹数据集,为网络训练提供了必要的数据支持。针对现阶段轨迹预测运动学模型建立困难及时序预测方法难以提取时空特征的问题,提出了一种结合Transformer编码器和长短期记忆网络(Long Short Term Memory,LSTM)的飞机目标轨迹预测方法,即Transformer-Encoder-LSTM模型。新模型可同时提供LSTM和Transformer编码器模块的补充历史信息和基于注意力的信息表示,提高了模型能力。通过与一些经典神经网络模型进行对比分析,发现在数据集上,新方法的平均位移误差减小到0.22,显著优于CNN-LSTMAttention模型的0.35。相比其他网络,该算法能够提取复杂轨迹中的隐藏特征,在面对飞机连续转弯、大机动转弯的复杂轨迹时,能够保证模型的鲁棒性,提升了对于复杂轨迹预测的准确性。

多电飞机系统传导电磁干扰交互作用机理分析及建模

采用270 V直流配电的多电飞机系统中电力电子设备众多,单一设备的传导电磁干扰很容易影响其他设备。为了探究复杂工况下设备间的传导电磁干扰交互作用机理,以DC/DC变换器、DC/AC逆变器和电机及其驱动器三种典型设备为研究对象进行研究。首先,对典型设备依据功能划分不同的运行工况。然后,分别建立了各设备的高频等效模型,在此基础上建立系统的高频等效模型。根据不同运行工况,分别研究设备间的电磁干扰交互作用机理。研究发现,设备间的电磁干扰交互作用既体现在干扰源的增加,又体现在新传导路径的引入,新传导路径会造成新的谐振问题。最后,仿真和实验结果表明,基于设备间电磁干扰交互作用机理搭建的仿真模型对谐振尖峰幅值的预测结果与实验误差在5 dBμV以内,模型符合度很好,证明了机理分析和建模的正确性。

基于多尺度曲面的飞机蒙皮凹坑损伤检测算法

针对飞机蒙皮凹坑损伤噪声干扰强、检测时间久,机身表面不平整,且在二维图像中缺乏视觉信息、难以进行自动检测的问题,设计了一种基于多尺度曲面模型的飞机蒙皮凹坑损伤自动检测算法.首先,通过无人车、升降杆和深度相机搭建自动化采集平台,用来获得飞机蒙皮点云数据;然后,基于半径滤波、体素滤波、最小移动二乘法算法得到预处理数据;最后,在此基础上,基于多尺度区域划分、随机抽样一致算法和表面特征聚类进行损伤检测,得到最终的损伤结果.在损伤数据集上进行测试,实验结果表明:本文提出的算法在准确率、召回率、F值以及平均检测时间4个指标上均有明显提升,其均值分别为92.86%、86.67%、89.92%和6 s,损伤检测结果优于现有的几种点云损伤检测算法,本文提出的算法实现了在飞机蒙皮场景中自动检测凹坑损伤的目标.

基于双隐藏层BP网络的民用飞机载荷监测方法研究

为提高民用飞机载荷监测精度和效率,提出了一种基于神经网络代理模型的民用飞机载荷监测方法。基于主成分分析和双隐藏层BP神经网络,构建了某型号飞机翼根剪力和平尾根部扭矩的代理模型,并和载荷试飞数据对比以验证其适用性。结果表明:代理模型精度高、泛化性好;该方法可显著提高载荷监测的准确度,缩减改装成本,在民用飞机载荷计算及试飞/运营载荷监测领域具有应用价值。