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2021年 第39卷 第3期    刊出日期：2021-06-25

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民用航空

Select 基于 GA-BP 神经网络的空中交通网络流系统拥堵预测 

张兆宁 , 张莹莹 , 冀姗姗

2021, 39(3):  1-5. 

摘要 ( 1124 )  

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从空中交通网络流系统角度出发，将大面积航班延误问题转化为空中交通网络流系统拥堵问题。 首先，分 析了空中交通网络流系统的容量、流量和流量需求的关系；其次，提取某时段流量需求、累计延误航班变化 率、上时段容量变化和某时段容量变化 4 个预测指标，使用拥堵度作为拥堵评价指标，并基于遗传算法 （GA, genetic algorithm）优化 BP（back propagation）神经网络建立了拥堵预测模型，对拥堵度进行预测；最 后，采用某空中交通网络流系统实际数据进行了算例分析。结果表明，该模型预测效果较好，可为空中交通 流量管理部门提供决策依据。

Select 基于自组织神经网络的终端区航迹识别研究

谢春生 , 赵 龙 , 柳跃朋

2021, 39(3):  6-9. 

摘要 ( 1156 )  

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航迹的模式识别可进一步为航迹预测、空域结构优化、空中交通态势监控提供支持。首先，对获取的自动相 关监视广播系统（ADS-B，automatic dependent surveillance-broadcast）数据进行筛选、处理，形成一系列的航 迹点集；其次，计算以航迹点组成的各航迹数据之间的相似度，按一定比例选取训练集和测试集；然后，以 训练集进行学习、训练，建立自组织神经网络（SONN，self-organizing neural network），获得竞争单元；最后， 输入测试集，通过所得神经网络对终端区航迹进行模式识别，分析其正确性。 仿真结果表明，该算法可较好 地识别终端区空域内航迹。

Select 北斗 B1 信号干扰快速检测方法研究 

刘瑞华, 张 硕

2021, 39(3):  10-15. 

摘要 ( 1582 )  

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干扰检测是干扰监测的基础，可有效确保北斗 B1 信号的服务质量。 由于传统的连续均值剔除算法检测性 能较差，而前向连续均值剔除（FCME，forward consecutive mean excision）算法和双门限 FCME 算法运算量 大，难以实现快速干扰检测，因此，提出了一种改进的 FCME 算法。 首先根据快速傅里叶变换运算特点减少干扰检测样本点，然后利用差分算法代替 FCME 中的排序算法计算初始门限，降低算法的复杂度，最后通过实测数据进行算法验证。 结果表明：改进的检测算法可有效降低运算复杂度，且对干扰信号有较好的检测性能。

Select taptap点点手机网页

杨永刚 , 宋 炜

2021, 39(3):  16-21. 

摘要 ( 2702 )  

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针对四旋翼无人机在野外工作受风干扰的问题，提出了风场干扰下四旋翼无人机的飞行控制方法。 通过对 四旋翼无人机的受力分析，考虑陀螺仪效应建立非线性数学模型，并引进外部风场干扰，建立了在风场作用下的位置姿态控制模型。 设计反步法控制器，实现四旋翼无人机的位置及姿态控制，利用 Lyapunov 稳定 性理论证明系统的稳定性，并利用Matlab/Simulink 模拟分析控制策略的效果。 在自然风的作用下，这一模 型准确反映了系统的动态特性，且反步法控制器对四旋翼无人机执行轨迹追踪控制稳定性良好。

Select 基于改进 ZF 网络的航空发动机叶片损伤检测 

邢志伟 , 李龙浦 , 侯翔开 , 施亚中 , 王 浩

2021, 39(3):  22-28. 

摘要 ( 2628 )  

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为实现航空发动机叶片损伤的准确检测，提出一种基于更快区域卷积神经网络（Faster R-CNN, Faster region-based convolutional neural network）模型的 ZF（Zeiler-Fergus）网络改进方法。 首先，将航空发动机叶片 损伤检测抽象为目标检测问题，并针对该问题利用 ZF 网络进行损伤位置及类型检测；其次，根据检测效果 对原始 ZF 网络进行增加卷积层操作，并调整卷积层卷积核尺寸及池化层步长等超参数，将增加的卷积层 纳入共享卷积层以提取更加细致的损伤特征；最后，将已有数据集分为 3 组子数据集，通过实验分别对比 每组子数据集改进前后的 ZF 网络性能。 仿真结果表明：改进 ZF 网络较原始 ZF 网络平均精度均值最高可 提高 5.5%，证实了改进 ZF 网络能更加精准地预测发动机叶片损伤。

Select 基于 GA-LSSVM 的航空发动机气路故障诊断 

田 静, 胡鹤翔

2021, 39(3):  29-33. 

摘要 ( 1258 )  

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针对航空发动机气路故障数据样本少、非线性的问题，将遗传算法（GA，genetic algorithm）优化的最小二乘支持 向量机（LSSVM，least square support vector machine）应用于航空发动机气路故障诊断。 首先对 LSSVM 算 法中的关键参数进行分析，并用 GA 对 LSSVM 中的正则化参数（C）、核参数（g）进行优化；其次采用 GALSSVM 对某型双转子涡喷发动机进行气路故障诊断； 最后从诊断精度、 抗噪能力和训练耗时 3 方面与 SVM、LSSVM 和 GA-SVM 比较。 结果表明：GA-LSSVM 在诊断精度和抗噪强度方面都高于其他 3 种算法， 但由于 GA-LSSVM 有寻优过程，故训练时间较长。

Select 形状记忆合金驱动可变形机翼的设计优化

刘兵飞, 张 超, 张 威

2021, 39(3):  34-38. 

摘要 ( 1452 )  

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传统方法设计的机翼气动性能对飞行条件的依赖性较强, 针对该问题， 设计一种由形状记忆合金（SMA， shape memory alloy）丝驱动的可变形机翼机构。 该机构可根据不同的飞行状态自动调整机翼形状，实时优 化机翼气动性能。 首先，将 SMA 驱动器驱动点连接到翼型内侧的桁条上，驱动桁条上下移动从而使柔性蒙 皮变形；其次，利用优化集成平台 Isight，对机翼进行建模及流体力学分析，以实现可变形机翼的优化设计； 最后基于优化设计结果，结合 SMA 本构关系，确定满足优化设计要求的可变形机翼驱动结构方案。 研究结 果表明，SMA 驱动器能够实现可变形机翼的变形驱动，通过 30 ~ 140 ℃温度控制，可实现机翼上下蒙皮 0 ~ 8 mm 的变形量，翼型升阻比最大可提高 21.87 %。

Select 民航机组特情处置能力综合评价研究

李 晔 , 李鹏飞 , 王 朔 , 李 姝 , 汪 磊

2021, 39(3):  39-44. 

摘要 ( 1389 )  

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飞行员的特情处置能力与机组的安全表现直接相关，通过文献分析及专家访谈，将民航机组特情处置能力 分为知识、技能和个体素质 3 个维度；进一步设计实施专家问卷，获得有效数据 26 份，应用熵权法确定指 标权重，建立特情处置能力评价指标体系。 云模型评价表明，N 公司机组特情处置能力处于良好水平。 该指 标体系可为选拔飞行员、开展相应循证培训提供参考。

Select 面向民航信息系统的安全评估标准化方法

韩燕征 , 张旭高 , 仇晓锐 , 王 勇 , 姜来为

2021, 39(3):  45-48. 

摘要 ( 1169 )  

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针对民航信息系统安全评估指标多样导致评估结果难以规范量化的问题，提出一种安全评估标准化方法。 将评估指标划分为定性指标和定量指标，针对定性指标提出安全策略符合度描述表和安全策略符合度指 数矩阵表，将定量指标划分为正向指标和逆向指标，利用标准化算子将评估结果转化为百分制形式。 该标 准化方法能够为安全管理人员掌握信息系统的安全状态提供较为直观的参考。

适航专栏

Select 吞雨对航空发动机风扇气动性能的影响

白 杰 , 陈岩康 , 傅文广 , 孙 鹏

2021, 39(3):  49-55. 

摘要 ( 1194 )  

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为了研究吞雨对航空发动机风扇气动性能的影响，以 DGEN380 中的风扇作为研究对象，利用数值模拟分 析吞雨量及雨滴直径不同时，吞雨对风扇气动性能的影响，重点分析不同吞雨量下流场的变化。 结果表明： 同一雨滴直径下，随着吞雨量的增加，风扇效率、压比及稳定裕度总体上均有所下降，且吞雨量越大下降幅 度越大；当吞雨量为 4%，雨滴直径为 0.5、1.0、2.0 mm 时，风扇压比改变较小，风扇效率的下降主要在靠近 堵塞边界处；在 0%、4%和 8%吞雨量下，随着吞雨量增加，风扇动叶通道中尾迹和叶尖泄漏涡引起的损失 也在增加，在静叶通道上半叶高区域中，雨滴引起的掺混损失在不断增加。

工程技术

Select 融合用户兴趣漂移的 Top-N 推荐算法 

刘浩翰, 马晓璐, 贺怀清

2021, 39(3):  56-61. 

摘要 ( 1195 )  

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传统推荐算法多基于用户兴趣的静态属性获得用户偏好，忽略了用户兴趣漂移问题，为此，提出了解决该 问题的融合用户兴趣漂移的 Top-N 推荐算法。利用长短期记忆网络（LSTM，long short term memory）处理时 序数据的优势表示用户短期兴趣漂移规律，用矩阵分解得到的固定向量表示用户的长期兴趣，将注意力机 制纳入 LSTM 隐藏状态的表示中来获取用户长短期兴趣关联。 实验结果表明，所提算法与当前流行算法相比，在 Top-N 项目推荐中具有更优性能。

基础科学

Select 基于有限域上仿射空间构造新码本

刘雪梅, 贾丽华

2021, 39(3):  62-64. 

摘要 ( 968 )  

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码本广泛应用于码分多址系统，用于区分不同用户发出的信号。 基于有限域上仿射空间良好的组织架构， 构造了一类新的码本， 运用仿射空间的计数定理得到码本的参数，给出了最大相关幅度达到 Welch 界的充要条件，计算了最大相关幅度渐近达到 Welch 界的条件。