检索结果-内蒙古大学图书馆

航空学报 2025年第4期46卷 217-230页

作者：马赞白杰陈勇刘瑞华张艳婷中国民航大学民用航空器适航审定技术重点实验室天津300300 中国商飞上海飞机设计研究院上海200216

针对机器学习技术的固有不确定输出特性给航空器适航安全性定量评估造成的挑战,在SAE ARP4761标准框架下,基于条件高斯PAC-Bayes泛化理论提出一种面向卷积神经网络(CNN)分类功能的系统安全性评估方法。首先,基于PAC-Bayes理论,通过条件... 详细信息

针对机器学习技术的固有不确定输出特性给航空器适航安全性定量评估造成的挑战,在SAE ARP4761标准框架下,基于条件高斯PAC-Bayes泛化理论提出一种面向卷积神经网络(CNN)分类功能的系统安全性评估方法。首先,基于PAC-Bayes理论,通过条件高斯分布改进训练方法,优化泛化界,获取CNN模型不确定性量化表示。其次,提出一种基于泛化界置信度的软件不确定性与硬件可靠性融合方法,获取CNN部件的综合失效基础数据,支持整机/系统的定量安全性评估。最后,以基于CNN的全球导航卫星系统干扰信号识别模块装机为案例,表明该方法对适航安全性评估的有效支撑作用,为CNN技术的装机应用提供了必要的适航符合性保证。同时也实验验证基于条件高斯的方法比标准PAC-Bayes及Vapnik-Chervonenkis维都具有更紧的计算边界。

关键词：机载CNN分类器 PAC-Bayes SAE ARP4761 条件高斯适航安全性

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基于折叠PMF-FFT的高动态B1C信号无模糊度快速捕获算法

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系统工程与电子技术 2025年

作者：金志威李路遥樊易升马振洋中国民航大学民航航空器适航审定技术重点实验室中国民航大学安全科学与工程学院

北斗三号系统新增的B1C导航信号在捕获过程中存在码相位搜索时间长、匹配滤波器系数计算复杂度高及自相关函数具有多峰性等难点。本文针对高动态场景，使用短时相关匹配滤波器和快速傅里叶变换的结合信号捕获算法，同时对B1C信号进行了... 详细信息

北斗三号系统新增的B1C导航信号在捕获过程中存在码相位搜索时间长、匹配滤波器系数计算复杂度高及自相关函数具有多峰性等难点。本文针对高动态场景，使用短时相关匹配滤波器和快速傅里叶变换的结合信号捕获算法，同时对B1C信号进行了数据折叠和自相关函数重构，简化了匹配滤波器系数生成的复杂度，实现了B1C信号的无模糊度快速捕获。实验结果表明，在满足高动态捕获需求的前提下，运算复杂度和捕获时间显著减少，检测概率最大提升32.4%，最大副峰值降低了约125倍。此外，该算法捕获的最小信号功率比天线最低接收功率小1.5dB，具备一定抗热噪声能力。

关键词：高动态北斗三号 B1C信号快速捕获无模糊捕获

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基于新型趋近律的AABS积分滑模控制系统设计

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北京航空航天大学学报 2025年第4期51卷 1107-1116页

作者：徐萌李艳高洁徐海高冰中国民航大学电子信息与自动化学院天津300300 天津市城市空中交通系统技术与装备重点实验室天津300300 中国民用航空沈阳航空器适航审定中心沈阳110043 中国民航大学工程技术训练中心天津300300

针对飞机防滑刹车系统(AABS)具有强时变性、强不可测性、内外干扰因素多的特点,提出一种变指数分数阶指数趋近律的AABS积分滑模控制(ISMC)方法。建立飞机着陆滑跑时系统的动力学模型;以提高系统快速性和鲁棒性为目标,引入变结构控制实... 详细信息

针对飞机防滑刹车系统(AABS)具有强时变性、强不可测性、内外干扰因素多的特点,提出一种变指数分数阶指数趋近律的AABS积分滑模控制(ISMC)方法。建立飞机着陆滑跑时系统的动力学模型;以提高系统快速性和鲁棒性为目标,引入变结构控制实现最佳滑移率和最大结合系数的跟踪问题;改进分数阶指数趋近律的积分滑模控制律,在抑制抖振现象的同时加快跟踪到最佳滑移率的速度;设计滑模观测器观测飞机速度,以减少存在的内外界非线性干扰;利用MATLAB仿真平台,对所提方法的可行性及有效性进行仿真验证。仿真结果表明:所设计的变指数分数阶指数趋近律的积分滑模控制器整体控制效果优于传统线性滑模控制器,滑模观测器可以精准估计飞机速度,所提方法提高了系统整体设计的鲁棒性,缩短了刹车时间和刹车距离,控制效果良好。

关键词：飞机防滑刹车系统分数阶积分滑模控制滑移率鲁棒性

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基于FDR数据的发动机基线建模及优化

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计算机仿真 2025年第2期42卷 40-45,77页

作者：刘佳欢白杰刘帅王文进中国民航大学民航航空器适航审定技术重点实验室天津300300

研究了如何利用FDR数据建立高精度的发动机基线模型,提出了一种结合移动均值滤波和一阶滞后滤波算法的稳态点筛选方法和发动机稳态判断标准,并利用MLP神经网络建立了高精度的发动机基线模型。首先,对FDR数据进行了分析,提取发动机相关... 详细信息

研究了如何利用FDR数据建立高精度的发动机基线模型,提出了一种结合移动均值滤波和一阶滞后滤波算法的稳态点筛选方法和发动机稳态判断标准,并利用MLP神经网络建立了高精度的发动机基线模型。首先,对FDR数据进行了分析,提取发动机相关参数。其次,根据发动机稳态状态的判断标准,对比了不同的噪声滤波方法及热稳态滤波对稳态点筛选数量的影响。最后,利用300次飞行的FDR数据进行实验,搭建MLP神经网络并进行训练和验证。实验结果表明,移动均值滤波结合热稳态滤波相对传统方法能够提取更多高质量的稳态点,使用MLP神经网络建立的基线模型预测精度优于传统线性回归模型。

关键词：数据航空发动机稳态点基线模型

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闪烧工艺对YSZ热障涂层结构和耐久性的影响

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表面技术 2025年第3期54卷 220-229页

作者：张石华金洋邸宝永王者丁坤英中国民航大学天津市民用航空器适航与维修重点实验室天津300300 中国民航大学天津市航空装备安全性与适航技术创新中心天津300300 天津市机械涂层研究所有限责任公司天津300300

目的提高采用等离子喷涂制备的YSZ热障涂层的服役寿命。方法采用闪烧技术对通过大气等离子喷涂后的热障涂层进行二次处理,以提升其耐久性。使用多种分析表征方法系统地分析闪烧前后热障涂层的孔隙率、力学性能和相组成,并利用热循环和... 详细信息

目的提高采用等离子喷涂制备的YSZ热障涂层的服役寿命。方法采用闪烧技术对通过大气等离子喷涂后的热障涂层进行二次处理,以提升其耐久性。使用多种分析表征方法系统地分析闪烧前后热障涂层的孔隙率、力学性能和相组成,并利用热循环和高温氧化实验对比闪烧处理前后涂层的耐久性。结果经过闪烧处理后,YSZ热障涂层仍呈现为t'-ZrO_(2),其表面的孔隙和微裂纹得到有效改善,闪烧处理使得陶瓷层融合,形成板块状,其孔隙率降低了83.68%,脆性指数下降了31.60%。经过重复实验验证,闪烧技术在应用中表现出良好的稳定性。经过100次热循环后,喷涂态涂层的脱落率接近40%,而闪烧涂层最大脱落率仅接近10%。在高温氧化过程中,当氧化温度在1100℃以上时,TGO的生长速率明显加快,经过500h、1200℃高温氧化,闪烧涂层的TGO层厚度比喷涂态涂层的厚度降低了30.00%,闪烧涂层在500h的TGO厚度与喷涂态涂层在100h时相当。结论闪烧处理有效促进了YSZ热障涂层的致密化,提高了涂层的力学性能,改善了大气等离子喷涂涂层的损伤容限,延长了涂层在热循环下和高温氧化下的耐久性。

关键词：闪烧热障涂层致密度耐久性力学性能

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基于中空十四面体杆板混杂点阵结构的声学性能与力学性能研究

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中国科学:技术科学 2025年第2期55卷 261-269页

作者：李凌博杨帆李鹏飞韩东同济大学航空航天与力学学院上海200092 同济大学民航航空器结构智能辅助适航重点实验室上海100191 大连理工大学工业装备结构分析、优化与CAE软件国家重点实验室大连116024 上海飞行器力学与控制研究院上海200092

点阵结构因其轻质高强、高设计自由度,在承载、缓冲吸能和减振降噪方面具有广阔的应用前景.然而,传统类型的点阵结构很难同时具备较好的吸声性能和较强的承载性能.本文提出了一种新型三维轻质多功能结构——中空十四面体杆板(HTTP)混杂... 详细信息

点阵结构因其轻质高强、高设计自由度,在承载、缓冲吸能和减振降噪方面具有广阔的应用前景.然而,传统类型的点阵结构很难同时具备较好的吸声性能和较强的承载性能.本文提出了一种新型三维轻质多功能结构——中空十四面体杆板(HTTP)混杂点阵结构,利用增材制造技术制备了实验试样.基于传递矩阵法建立了多级联类亥姆霍兹共振腔的理论模型,并进行了有限元数值模拟和阻抗管实验,实验、理论和数值结果具有良好的一致性.结果表明,板厚0.5 mm的HTTP在第二吸声峰处实现阻抗匹配,同时具有较高的平均吸声系数和宽带半吸收.通过数值均匀化方法和准静态压缩实验研究了HTTP的力学性能,结果表明,HTTP在板厚0.3 mm处实现了弹性各向同性.在压缩过程中杆件与板件相互作用形成了更加稳定的渐进弯曲变形模式,使其在塑性阶段表现出较高且稳定的平台应力.本文提出的HTTP多功能混合点阵结构可同时实现高吸声和强力学性能,为多功能轻质结构的设计提供了一种新的范式.

关键词：混杂点阵结构吸声性能力学性能多功能增材制造

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“砖-泥”结构陶瓷封严涂层横向裂纹扩展抑制机理

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表面技术 2025年第7期54卷 212-224页

作者：程涛涛吴治兵蒋家有于曹雨函马梁张莹中国民航大学理学院天津300300 中国民航大学天津市民用航空器适航与维修重点实验室天津300300 中国民航大学航空工程学院天津300300

目的热循环下过早的剥落失效是陶瓷基封严涂层目前面临的瓶颈问题。选取“砖-泥”结构涂层为研究对象,基于孔隙“吸引”效应,探究该涂层横向裂纹扩展抑制机理,为解决涂层易于热循环剥落失效的问题提供参考。方法采用有限元仿真计算方法... 详细信息

目的热循环下过早的剥落失效是陶瓷基封严涂层目前面临的瓶颈问题。选取“砖-泥”结构涂层为研究对象,基于孔隙“吸引”效应,探究该涂层横向裂纹扩展抑制机理,为解决涂层易于热循环剥落失效的问题提供参考。方法采用有限元仿真计算方法,建立不同孔隙半径的“泥”层模型,分析不同“泥”层模型在热循环条件下的应力场及横向裂纹扩展行为。结果在“泥”层中引入的孔隙具有“应力再分布”功能和“应力集中”功能。含孔隙“泥”层的应力集中位置由无孔隙时的“砖”层/“泥”层界面处转移至孔隙周围,并且应力场作用区域显著缩小;与原始“泥”层相比,含孔隙“泥”层模型承受的最大拉伸应力(σ22 max)和最大剪切应力(σ12 max)显著提高。孔隙半径分别为1、2、3、4μm的“泥”层模型中横向裂纹扩展长度分别减小了84.3%、54.8%、51.5%、59.5%,能量耗散水平分别降低了98.5%、62.7%、91.1%、86.9%。当孔隙半径从0μm增至1μm时,针对横向裂纹扩展的抑制效果最为显著。结论孔隙具有“应力再分布”功能和“应力集中”功能,它在热循环过程中表现出“裂纹吸引”效应,从而改变了裂纹的扩展方向,并且抑制了裂纹的连续扩展。

关键词： “砖-泥”结构热循环失效孔隙“吸引”效应应力再分布应力集中横向裂纹扩展

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基于Hammerstein系统的航空发动机部件级辨识建模方法

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海军航空大学学报 2025年第1期40卷 133-141页

作者：杨坤宗国仁王伟中国民航大学安全科学与工程学院天津300300 民航航空器适航审定技术重点实验室天津300300

为了提高双轴涡扇发动机加速阶段数学模型的精确度,基于系统辨识方法,提出了一种航空发动机部件级辨识模型。该模型通过假设航空发动机的各个部件为Hammerstein系统,以预测关键参数。Hammerstein系统中的动态线性部分与静态非线性部分... 详细信息

为了提高双轴涡扇发动机加速阶段数学模型的精确度,基于系统辨识方法,提出了一种航空发动机部件级辨识模型。该模型通过假设航空发动机的各个部件为Hammerstein系统,以预测关键参数。Hammerstein系统中的动态线性部分与静态非线性部分的参数能够有效描述航空发动机的动态特性。在此基础上,构建了扩展截尾随机逼近算法,并证明了其非参数递推强一致收敛性。文章对航空发动机从地面慢车到最大推力的加速过程进行了仿真模拟,并将辨识模型预测的数据与发动机实际运行数据进行了对比分析。结果显示,部件级辨识模型能够准确构建航空发动机的数学模型,并有效描述各部件的动态特性。该模型对发动机关键参数的辨识结果与实际数据的均方根误差(RMSE)均低于1%。

关键词：航空发动机建模系统辨识 Hammerstein系统

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运行时保证技术的研究现状与发展综述

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计算机应用 2025年第3期45卷 1003-1015页

作者：董磊王琦陈曦刘嘉琛民航航空器适航审定技术重点实验室(中国民航大学) 天津300300 中国民航大学科技创新研究院天津300300 中国民航大学安全科学与工程学院天津300300

人工智能(AI)、大数据、云计算等先进技术发展突飞猛进的同时,它们自身具有的难解释、难认证等问题限制了它们在各行业的实际应用。而运行时保证(RTA)技术通过监控系统状态实现了功能之间的切换,化“复杂”为“简单”,初步解决了一些复... 详细信息

人工智能(AI)、大数据、云计算等先进技术发展突飞猛进的同时,它们自身具有的难解释、难认证等问题限制了它们在各行业的实际应用。而运行时保证(RTA)技术通过监控系统状态实现了功能之间的切换,化“复杂”为“简单”,初步解决了一些复杂系统行为难预测、难解释、不安全、非预期结果的问题,在未来有着广阔的发展前景。因此,对RTA的研究现状与发展进行综述,为研究者了解最新的RTA技术研究动态、发展趋势提供参考。首先,回顾RTA技术的发展历程;其次,在描述RTA的基本原理架构以及切换逻辑的基础上,对当前RTA在智能航空、无人机(UAV)、智能航天和自动驾驶汽车领域中及信息物理系统(CPS)和安全强化学习上的应用研究现状进行系统性梳理;最后,对RTA技术的发展前景进行讨论。

关键词：运行时保证复杂功能切换逻辑替换认证智能航空

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含概率不确定性的复合材料吸能结构优化设计方法研究

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振动与冲击 2019年第11期38卷 101-109,139页

作者：冯振宇苏璇赵彦强解江牟浩蕾民航航空器适航审定技术重点实验室

由于复合材料力学性能分散度较大、加工精度较低,复合材料薄壁吸能结构具有难以忽略的不确定性。为此,建立了考虑参数不确定性的复合材料薄壁吸能结构优化设计方法,旨在设计阶段识别参数的不确定性,并设计出具有最优吸能特性的薄壁吸能... 详细信息

由于复合材料力学性能分散度较大、加工精度较低,复合材料薄壁吸能结构具有难以忽略的不确定性。为此,建立了考虑参数不确定性的复合材料薄壁吸能结构优化设计方法,旨在设计阶段识别参数的不确定性,并设计出具有最优吸能特性的薄壁吸能结构;首先,根据使用条件获取设计参数的范围,并利用中心组合实验设计确定设计参数的试验矩阵;然后,计算试验矩阵中每组设计参数吸能特性指标的平均值和标准差;接下来,分别确定不同复合材料薄壁结构设计参数组合与吸能特性指标的均值及标准差之间的响应面方程;最后,结合响应面方程和设计要求将其代入到优化后的数学表达式中,采用序列二次规划算法进行优化求解。以T700/3234复合材料薄壁圆管为研究对象,在规定特征尺寸范围内,分别对规定峰值载荷求比吸能最大,以及对规定峰值载荷求比吸能标准差最小问题,进行了优化求解,验证了所提方法的实用性。

关键词：复合材料薄壁吸能结构不确定性吸能特性规划算法优化设计

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