基于中国鸟情的鸟撞适航条款充分性和适宜性

以中国民航近十余年运输类飞机鸟撞信息为数据源,利用混合威布尔函数拟合鸟撞能量分布,并应用列文伯格-马夸尔特(L-M)寻优算法得到更为精确的拟合分布参数估计值。对照安全性指标,通过鸟撞能量分布函数评估出现有鸟撞适航条款对机翼而言是具有充分性和适宜性的,对尾翼而言具有充分性但过于保守。以发生灾难性事故的安全性指标为依据,中国鸟情环境下机翼结构抗鸟撞鸟体质量最低适航要求为1.218 kg;同时验证了美国联邦航空局(FAA)在美国鸟情环境下提高机翼结构抗鸟撞鸟体质量最低适航要求的愿景(约3.6 kg),证明了基于两重两参数混合威布尔分布的鸟撞冲击能量统计分析方法的有效性及结果的可信度,为中国民航自主修订相关适航条款修订提供了理论依据和实践参考。

北斗三号仅用作追踪的机载设备适航要求分析

随着北斗三号卫星导航系统服务正式开通,北斗二号相关适航标准已无法满足当前机载设备应用场景需求,严重制约了北斗在民航领域的应用进程,急需开展北斗三号相应标准的研究与制定。针对北斗在民用航空器中应用第1阶段“仅用作航空器追踪”,对北斗二号与北斗三号开展差异性分析,提出标准修订总体方案,综合考虑适航安全性、机载设备应用场景,结合工业实践,根据设备构型提出指标修订方案,形成审定要素及符合性方法建议,为设备研发与适航取证提供标准支持。仿真分析了设备天线增益、卫星可见性等关键参数,验证了所修订技术指标的正确性。

基于老年人辅助器具适配的老旧小区住宅适老化改造策略研究

本文通过对老旧小区住宅建设情况数据采集与建设规范分析,明确住宅与辅助器具不适配的适老化改造要点;通过对老年人辅助器具销售情况的数据爬取,提取老年人常用辅助器具类型:依托实验室测量与行为模拟,获得5类辅助器具通行和回转所需的有效空间尺寸结合居家养老中如厕、洗浴及起卧照护场景,在辅助器具所需有效空间尺寸的基础上,综合考量辅助器具与老旧小区住宅空间尺寸的适配关系,并在“小方厅”住宅案例中进行应用设计尝试:从而基于老年人辅助器具适配视角为老旧小区住宅适老化改造提供策略参考。

BDS机载天线增益适航性分析与验证

基于航空无线电技术委员会(Radio Technical Committee for Aeronautics,RTCA)等的相关技术标准,结合卫星通信链路预算理论,给出全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)机载天线增益适航性分析的理论方法,并对北斗卫星导航系统(Beidou Navigation Satellite System,BDS)机载天线增益进行适航性分析计算。以BDS机载天线增益适航性分析结果为设计指标进行BDS B1I频段机载无源天线的验证设计与仿真。BDS机载无源天线仿真结果满足设计指标,并具有良好的低仰角增益与圆极化性能。证明了所给GNSS机载天线增益适航性分析方法的可行性与BDS机载天线增益适航性分析结果的合理性。

民用运输类直升机鸟撞适航审定技术研究

直升机作为低空域航空器,发生鸟撞的概率很高。随着直升机飞行速度的提高,鸟撞事故的危害性在增强,鸟撞对民用直升机使用安全性的危害不容忽视。基于CCAR-29规章中对鸟撞的条款要求,针对运输类直升机的自身特点,通过对直升机鸟撞的要求进行条款解析,归纳梳理出符合性验证路线图,明晰了鸟撞符合性验证需要开展的工作。另外结合一民机鸟撞条款符合性验证工作,对审查过程中的关注要素进行了探讨,为直升机鸟撞符合性审查提供一定的思路和参考,以满足型号研制和审定工作的需要。

适应于硬件部署的神经网络剪枝量化算法

深度神经网络由于性能优异已经在图像识别、目标检测等领域广泛应用,然而其包含大量参数和巨大计算量,导致在需要低延时和低功耗的移动边缘端部署时困难。针对该问题,提出一种用移位加法代替乘法运算的压缩算法,通过对神经网络进行剪枝和量化将参数压缩至低比特。该算法在乘法资源有限的情况下降低了硬件部署难度,可满足移动边缘端低延时和低功耗的要求,提高运行效率。对ImageNet数据集经典神经网络进行了实验,结果表明神经网络的参数在压缩到4 bit的情况下,其准确率与全精度神经网络的基本一致,甚至在ResNet18、ResNet50和GoogleNet网络上的Top-1/Top-5准确率还分别提升了0.38%/0.22%,0.35%/0.21%和1.14%/0.57%。对VGG16第8层卷积层进行实验,将其部署在Zynq7035上,结果表明,压缩后的网络在使用的DSP资源减少43%的情况下缩短了51.1%的推理时间,并且减少了46.7%的功耗。

面向维修性设计的人体手臂舒适度分析方法

为改善民机的维修性设计,从人员维修时手臂的舒适度问题出发,考虑维修关节力矩和关节角度两方面因素的影响,提出面向民机维修的人体手臂舒适度分析方法。首先,依据Kane方程建立人体手臂动力学模型,求解手臂各自由度上的关节力矩;其次,将维修工具放置到维修手臂末端,调整维修姿态并将工具与维修目标交互,采用粒子群算法解算工具处于不同状态时各关节角度值以此确定手臂姿态;将手臂简化为棍棒模型,利用余弦定理反求维修中关节角度变化范围。最后采用NASA力量模型求解最大关节力矩,将关节力矩和关节角度影响因素代入到舒适度评价模型中。在虚拟仿真环境下对客舱座椅下不同位置的螺栓进行拆卸实验,证明了方法的有效性。

核酸适配体在膀胱癌诊疗中的应用

膀胱癌是全球最常见的癌症之一,具有很高的复发率和死亡率。膀胱镜检查是临床诊断膀胱癌的金标准,但其侵入性会造成细菌感染引发炎症;尿细胞学检查虽具有无创和操作简便的优点,但对低级别膀胱癌的敏感性较低,容易产生假阴性。因此,寻找理想的诊断和预后生物标志物对于膀胱癌的精准诊疗具有重要价值。核酸适配体是具有特定三维构象的单链DNA或RNA片段,可以识别从小分子到肿瘤细胞在内的多种靶标类型。目前发现了多个能识别膀胱癌的核酸适配体,作为分子探针已在膀胱癌的早期诊断和治疗中发挥重要作用。本文将综述基于膀胱癌相关的核酸适配体筛选、表征以及核酸适配体在膀胱癌诊断和治疗应用方面的研究进展。

适航噪声气象测量和适航符合性验证

在民机噪声适航审定试飞测量中,气象的影响对最终的测试结果影响至关重要。为保证申请人正确地测量气象参数,对噪声数据进行气象影响修正并获得准确的试验结果,对使用地面气象站、车载气象站和气象飞机搭载的测试设备提出技术指标要求,针对测量方法、试飞方法及数据有效性等内容给出审查指导要求,提出用于修正噪声测量数据的大气分层方法、大气声衰减系数二次插值方法,并进行分析验证。在噪声适航测量数据修正过程中,通过计算大气声衰减系数和修正测量数据,使得噪声结果能够符合基准条件,并满足适航要求。研究表明,提出的气象数据试飞、测量、分析和数据修正方法提高了最终噪声结果的准确性和可靠性,可以确保在不同气象条件下进行的噪声测试结果具有可比性和可靠性。

适配体在免疫性疾病靶向治疗中的应用

细胞因子是由活化的免疫细胞或非免疫细胞合成并分泌的小分子蛋白质,其主要通过与特定受体结合并激活相应下游信号转导通路,在免疫调控以及免疫性疾病的发生、发展过程中发挥广泛的生物学作用。迄今为止,基于抗体的细胞因子和(或)细胞因子受体的靶向阻断在免疫性疾病的治疗中已取得令人鼓舞的效果,但其高昂的治疗费用给患者带来极大的经济负担。适配体又称化学抗体,是体外合成并经人工筛选获得的、能与诸多靶标分子特异并高亲和结合的寡核苷酸片段。与抗体相比,适配体有着成本低廉、低免疫原性和易于修饰等诸多优势。因此,功能化适配体在免疫性疾病靶向治疗中的潜在应用前景吸引了越来越多研究者的关注。文章综述了在免疫调控中发挥重要作用的8种细胞因子[IL-1α、IL-6、IL-17、TNF-α、转化生长因子-β、IFN-γ、单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)和IFN-α诱导蛋白10]相关的特异性适配体的化学修饰及其在免疫和免疫相关性疾病治疗中应用的研究进展,并就未来适配体药物在临床特定免疫性疾病的精准靶向治疗中的潜在应用进行展望。

民机适航符合性方法研究

对于民用航空器在型号合格审定过程中使用的符合性验证方法,多数适航当局一般制定了管理要求,但相互间存在一些差异。同时随着航空产品的复杂化、多样化以及新技术的出现,使得适航符合性验证方法也在不断地演变。根据国内外适航当局对符合性验证方法的管理要求,研究分析了我国的符合性验证方法与FAA、EASA的主要差异,结合型号审定经验,梳理了10类符合性验证方法的典型文件和适用场景,基于当前民机型号和科技发展,分析了未来符合性验证方法的发展趋势,为在型号合格审定中符合性验证方法的管理和使用提供了参考。

关于某民机机载软件适航审查原则的研究

某民用直升机拟装配先进航空电子系统,更多的功能将由软件实现,该型机在适航取证过程中将涉及大量机载软件的适航审查,需在项目早期明确机载软件的审查思路和原则。在调研国外审定局方关于机载软件适航审查的程序和方法的基础上,根据国内审定实践,结合该型机实际情况,对其机载软件的审查思路和原则进行了研究。具体提出了两方面审查原则,一是提出基于风险的方法确定审查介入程度,二是提出工具鉴定数据的复用原则,以及先前开发软件的可接受的符合性方法。作为对该型机机载软件的适航审查的预先研究,可为该型机的研制单位和适航审查团队提供一定的参考。

联合航空811号班机事故的适航解读

航空器舱门解锁和解闩的动力源必须在飞行前与锁闩和锁定系统断开,飞行安全关键结构件必须能承受结构限制载荷和极限载荷,基于风险管理的航空器持续适航事件监控方法需要有充分的使用监测数据作支撑,结合实际案例对适航要求进行解读,对航空器舱门研制和航空器持续适航研究人员有一定的借鉴作用。基于此,通过解读美国联合航空811号班机事故调查报告,依据国内有关适航规章和规范性文件,采用分析解读的方法研究该事故暴露的问题。结果表明:811号班机前货舱舱门锁闩的驱动系统设计,不符合必须在飞行前与锁闩断开并且在飞行中不能给舱门恢复动力的适航要求;前货舱舱门的L形固定器设计,不符合适航规章中关于载荷设计及其验证的规定要求;美国联邦航空管理局关于航空器前货舱舱门飞行中意外打开的安全性影响和适航风险水平的评估出现了失误。

独立式北斗机载导航天线适航要求及关键指标分析

北斗卫星导航系统在民航领域的应用已进入“机载导航应用”阶段,与“仅用作定位追踪”阶段相比,此阶段对机载卫星导航系统的要求更为严格。然而,在独立式北斗机载导航天线方面,目前国内仅有“仅用作定位追踪”的标准(CTSO-2C604a)可供参考,无法满足“机载导航应用”阶段对天线的适航要求,同时由于目前应用广泛的GPS信号与北斗信号体制不同,其相关标准也无法完全符合独立式北斗机载导航天线要求。为此,文中针对机载导航天线的技术特点,对当前国内外相关标准进行了综合分析,并考虑了适用性、安全性、当前紧迫需求以及未来发展方向,研究了独立式北斗机载导航天线的关键指标,并提出了相应的修订方案。通过研究建立了一套机载导航天线的指标要求和标准体系,旨在为独立式北斗机载导航天线设计提供必要的工业支持。

基于DO-178C的无关代码和非激活代码适航研究

目前我国民用机载设备自研取证项目数量剧增,其承载的功能也正往高关键等级发展。驻留于其中的机载软件,往往因使用了开源代码、库函数、底层驱动等非自研软件模块,在满足DO-178C标准规定的结构覆盖要求时,因代码类型判定不准确,出现适航方案迎审不通过的问题。通过解析DO-178C标准中的理论核心要点,提出了一种代码类型判定流程。总结国内外成功适航经验,对不同项目应用了本判定流程,结合适航关注点给出了实践建议,望给后续项目提供参考和便利。

面向适航符合性的智能航电系统认证研究进展

民用飞机航电系统引入人工智能/机器学习技术会带来可信性、不确定性和可解释性等问题,有必要通过有效的符合性方法向公众与利益攸关方证实智能航电系统的适航安全性。首先,分析了智能航电系统的等级分类和应用现状,阐述了现有指南和标准的适用性;然后,基于对当前研究成果的梳理,总结了智能航电系统认证框架实施流程及其技术细节;最后,给出智能航电系统在全生命周期各个阶段的符合性验证要求及实现方法建议,评估了符合性验证对现有适航体系的影响,为民用飞机智能航电系统的设计与认证提供了参考依据。

航空发动机安全性与适航学科建设思考

面对我国军、民用航空发动机自主发展新阶段需求,较为详细地阐述了安全性与适航学科建设的必要性和重要意义,并以北京航空航天大学在航空宇航科学与技术一级学科下自主设立的航空发动机安全性与适航二级学科为例,明确了该学科建设的内涵及所包含的技术方向(航空发动机安全性与适航基础理论、航空发动机安全性技术、航空发动机适航技术)、内容和科研体系,该学科发展和人才培养将直接支撑我国未来航空发动机自主研制。

民用航空发动机转子包容性适航要求及符合性方法研究

航空发动机转子包容性能够降低飞机损坏的概率,从而提高飞行的安全性,它是航空发动机结构设计的重要环节,也是适航审定重点关注的内容之一。本文从适航规章对于航空发动机包容性的要求出发,研究了与包容性相关的适航条款的发展历程,以及复合材料风扇叶片包容性的专用条件,从而确定包容性相关条款和专用条件的实质要求及符合性方法。最后,通过某型发动机的审查实例,说明满足包容性相关的条款和专用条件需要开展的符合性工作,为发动机制造商的包容性设计以及适航部门的包容性适航审定提供参考。

运输类旋翼航空器飞行控制适航要求研究

运输类旋翼航空器飞行控制系统总则条款CCAR 29.671仅给出顶层的适航安全目标和要求,在面向工程实践所需的适航审定建议方面存在不足。在解析适航规章和技术标准的基础上,结合实际工程实践给出了该条款适航要求和符合性方法的定性和定量建议,并提出了在电传飞行控制方面的适航要求和符合性方法建议。

基于适航要求的襟缝翼控制计算机硬件架构设计与实践

本文分析了民用适航规章当中对于襟缝翼控制计算机的适航要求,提出了针对襟缝翼控制计算机硬件架构和余度设计要求,以及选用复杂电子硬件的额外设计要求。以某型襟缝翼控制计算机硬件架构设计为例,详细阐述了硬件架构和余度设计要求的实现与落实,为襟缝翼控制计算机的设计工作提供了参考与借鉴,也为飞控系统控制计算机的设计提供了思路与指导。