航空器飞行阶段的有效划分是支撑航空排放主动监测的重要技术手段,采用变点检测与判识的方法可有效地实现对航空器飞行阶段的划分。本研究根据多变量T 2统计量的特点,在数据整体参数一致性假设下,提出了一种采用顺序双滑窗的航空器轨迹变点检测与判识的方法。仿真与实验结果表明,该方法对窗口长度较为敏感,在适宜的窗口长度下可有效地解决轨迹的变点检测问题。根据航空器轨迹的特点,选择适当的窗口长度前提下,本方法是一种有效的变点检测与判识方法。
在阵列信号抗干扰处理算法中,功率倒置法作为简单有效的干扰抑制手段被广泛应用,本算法的关键是求出对应协方差矩阵的逆矩阵。鉴于FPGA 的速度优势,目前阵列信号抗干扰处理算法多采用FPGA 实现。本研究针对常用阵列信号抗干扰系统的实现,设计出一种基于FPGA的Cholesky 矩阵分解模块,可适用于3~8 阶正定Hermitian 矩阵的求逆,配置简单方便。测试结果表明,在不影响计算精度的情况下,该方法节省了FPGA 中的硬件资源。
根据ADS-B 地面站覆盖范围的需要,考虑地形遮蔽尧地球曲率尧顶空盲区及设备性能等因素,计算了ADSB地面站的理论覆盖范围。基于ADS-B 数据,采用Lambert 投影方法,提出了一种凹包生成算法曰依据实测数据计算不同高度层的ADS-B 覆盖图,提出一种ADS-B 连续性计算方法,并计算漏点率和连续性等级。结果表明,该方法能够提供地形遮蔽影响下的理论最大覆盖范围,可用于辅助ADS-B地面站的选址决策。
飞机发动机产生的明冰会改变流场分布,影响发动机组的正常工作,同时脱落后的明冰可能会对发动机部件产生破坏。弯曲强度和压缩强度是明冰基本的力学性质,依据明冰的形成原理,人工喷制明冰,并对明冰的弯曲强度和压缩强度进行测试,分析了温度对弯曲强度和压缩强度的影响。该研究为准确判断冰脱落形式以及脱落后的运行轨迹提供了重要依据,同时也为冰脱落数值仿真计算提供了可靠参数。
据一线维修人员反馈,涡轮叶片烧蚀日趋严峻,给机务维修和航空公司运营带来很大压力。叶片烧蚀的根本原因在于传统冷却结构不能满足燃气温度升高的需要,针对该问题研究一种新型的缝型冷却结构,并通过数值计算从冷却效率与气动损失两方面验证该结构的冷却效果。结果显示院在工作吹风比适当范围内,缝型结构在展向与延伸方向都有明显均匀冷却性,显著降低了叶片表面由冷却不均产生的热应力,起到减缓叶片烧蚀尧延长使用寿命的目的,同时在压力损失及加工清理维护方面也明显优于传统结构。
飞机轮胎的接地压力分布呈现明显的非均匀性,而当前机场道面结构响应模拟计算一般假定飞机荷载为均匀分布,与实际不符。基于感压纸研发了图像解析法,应用该方法对B737-800 型客机主起落架轮胎在不同胎压及负荷条件下的静态接地压力分布进行实测。测试结果表明:有效接地面积与负荷之间存在线性关系;横断面上出现凹型压力分布的状况较多,在纵断面上压力分布基本呈现钟罩型;相同胎压下,随着荷载的增大高压区逐渐向外侧移动,因此在高压低荷载时横断面上压力分布可能呈凸型。
机场沥青道面设计中,土基顶面机轮荷载有效作用宽度对确定飞机作用次数具有重要影响。采用ANSYS软件分析方法,以单轴单轮荷载为基础研究土基强度尧等效面层厚度与机轮荷载有效作用宽度之间的变化关系。对于复杂起落架结构,在考虑荷载叠加效应的条件下,探讨如何协调解决多个机轮间相互作用对荷载有效作用宽度的影响问题。结合分析成果,提出复杂起落架构型下飞机荷载有效作用宽度的计算方法。
针对宽体客机机身结构适坠性设计、验证及适航审定需求,分析机身框段不同破坏模式下的吸能特性。建立双层宽体客机机身框段有限元模型,分析其在9.14 m/s坠撞速度下的动态响应特性。针对两种不同的宽体客机机身框段下部结构变形破坏模式,研究得到两种情况下座椅与地板连接处加速度响应和机身各部件吸能情况。仿真结果表明,不同破坏模式下宽体客机客舱空间都得到较好维持,座椅与地板连接处的加速度在人体耐受极限范围内,相同机身部件吸能量不同,其适坠性能可通过改善货舱下部吸能能力得到进一步提升,可为宽体客机结构适坠性设计、分析及评估提供参考。
在使用桥载空调代替飞机机载APU的过程中,对桥载空调的控制成为运行管理中的重点。通过对桥载空调的建模,建立温控系统模型传递函数,为提高温度的控制精度,采取一种改进的单神经元PID 控制器,结合传统PID 控制方法,并且在单神经元的基础上进行权值与K 值的改进,编写S 函数,建立被控系统的Simulink 模型。用Matlab 软件对桥载空调温控系统进行仿真,对比传统PID 与改进的单神经元PID 的控制效果,仿真结果表明,该改进算法有效地提高了桥载空调系统的快速性与稳定性,具有较好的应用前景。
航班延误的主要原因之一是机场地面特种车辆调度失误。随着机场地面特种车辆野油改电冶的进行,机场将引入电动特种车辆和充电桩,在对电动特种车辆进行任务分配和调度过程中将面临一些新的问题。在电动特种车辆引入的初期,势必需要研究一种新的方案以解决燃油特种车辆和电动特种车辆共存条件下面临的任务分配问题。本研究通过ID3 决策树算法对两种特种车辆状态数据进行分析归纳,构建决策树和生成决策规则集合,得出决策模型,对两种特征车辆进行合理的任务分配。结果表明:该方法能够有效准确地解决特种车辆任务分配问题,与传统方法相比,能够有效降低人为因素引起的失误,以提高地面特种车辆的运行效率。
基于CMOS 体驱动,提出低电压基准电流源电路抗干扰设计,提高航管一次雷达射频前端接收电路的可靠性。电路采用体驱动技术实现低电源电压工作,采用敏感隔离结构提高电流镜电路抗干扰性能。设计采用电源电压为1 V的0.35 μm 标准CMOS 工艺,对该基准电流源电路的抗电磁干扰特性进行理论分析与仿真验证,并同普通体驱动结构相比较。实验结果表明:当输入端存在3 倍于参考电流大小的电磁干扰时,该结构的电流偏移小于0.3 μA。
为进一步降低签派放行过程中人为因素造成的航空不安全事件的比例,采用层次分析法(AHP)对签派放行过程中的人为因素进行分析。得到个人因素、组织因素以及环境因素在整个签派放行过程中所占权重,并建立有效的签派员放行过程中人为因素的评估模型。结果表明,对于签派放行过程中人为因素的各影响因素,签派员的签派资质是最为重要的方面,其次是整章建制和签派员的工作负荷,再次是签派员的自我效能感、工作环境和管理层效能,影响相对较低的是社会环境、团队协作和组织氛围。同时根据评估结果,进一步提出预防签派放行过程中人为因素所造成的航空不安全事件的针对性对策。
航空延误是当前社会关注点,测算航班时间延误及其损失很有必要。为测算轮档时间的延误及其经济损失,以分机型业务量数据为基础,通过不同类型函数比较,采用对数模型拟合速度与航程之间的关系,得出中国航班轮档时间的变化特征。在此基础上,以2005 年航程-航速关系为基准,测算历年航空公司、旅客、货邮的轮档时间延误规模。根据相关活动的单位时间价值,估算得到历年中国航班轮档延误损失,为测算中国航空运输延误损失提供了依据。经过测算,2015 年旅客、货邮、航空公司轮档时间延误带来的经济损失分别为22.0 亿元、11.5 亿元、236.2亿元。
结合近年机场救援效率低下的实例,提出优化调度救援资源、提高救援效率的必要性。结合机场应急救援突发事件种类和每种突发事件的应急工作流程,找出救援过程中各个关键工作,结合动态规划的方法建立模型。根据某机场应急关键救援工作的实际情况,建立了包括信息传递、应急疏散与旅客安置、防火处置与救援道路畅通、运行保障为关键工作的动态规划模型,得出资源调度的最优方案,为机场在有限的指挥时间内作出最优决策提供帮助。