基于全局收敛多维牛顿迭代法的飞行配平算法研究

研究全局收敛数值方法以此来解决机翼不对称损伤无人机的飞行配平问题.首先,提出解决此特殊构型飞机配平问题的多维牛顿迭代方法和其全局收敛性证明方法;其次,简要分析机翼损伤对质量特性和气动特性的影响,推导适合数值求解的配平方程并依其原理给出选取飞行配平初始点的方法;最后,给出了左翼损失40％面积矩某小型电动无人机(SEPUAV)的配平结果,并通过对比讨论其优劣性.仿真结果表明,当保证全局收敛时,该方法不仅解决了迭代初值点选取困难问题,而且能够快速地给出一般构型飞机(如机翼不对称损伤飞机)的纵侧向飞行配平点集,提高飞行配平的实时性和通用性.     

基于优化配平的机翼故障飞机飞行性能分析

分析飞机机翼故障对飞行性能的影响,对飞机故障后能够安全着陆或返航有着重要意义,飞机的机翼作为产生力和力矩的主要部件对飞行性能起着重要的作用。提出一种基于单纯形优化的机翼故障飞机飞行性能分析方法,建立机翼故障参数模型,根据飞机爬升转弯飞行条件进行优化配平计算,得到在不同状态下不同机翼故障的配平数据库,分析了故障后飞机的飞行性能。仿真结果表明所提算法的有效性。     

多发飞机发动机不对称推力自动补偿方法研究

现有的多发飞机发动机不对称推力自动补偿方法存在着补偿响应速率慢、补偿效果差的弊端,为此提出多发飞机发动机不对称推力自动补偿方法。根据多发飞机发动机失效的实际情况对发动机不对称推力数学模型进行构建,以此为基础,对不对称推力自动补偿控制律进行构造,依据建立的发动机不对称推力数学模型采用不对称推力自动补偿控制律对副翼与方向舵自动补偿增益参数进行计算,实现了多发飞机发动机不对称推力的自动补偿。通过仿真对比实验得到,与现有的多发飞机发动机不对称推力自动补偿方法相比较,提出的多发飞机发动机不对称推力自动补偿方法提升了补偿的响应速率与效果,充分说明提出的多发飞机发动机不对称推力自动补偿方法具备更好的性能。     

飞行试验机翼变形测量的一种方法

飞机飞行过程中的机翼变形会引起武器在俯仰、滚转和偏航3个方向的姿态变化,三维姿态变化的大小将直接影响武器对目标的命中性能,需要对不同飞行状态下武器的三雏运动姿态进行测量,修正真实飞行状态下机翼变形引起的对准误差.在吊舱中安装两台高速摄像机同时拍摄机载武器,对采集到的序列图像进行处理,就能获得机载武器空中挂飞过程中的三维运动姿态参数.     

复杂系统飞机飞行品质等效方法研究

飞机飞行品质是评价飞机优劣的重要组成部分,探索简单高效的品质测定方法非常重要,随着系统的不断复杂和阶次的不断提高,传统的方法越来越显示出其局限性。研究了对高阶系统飞机进行品质评定的一种方法,该方法通过寻求与原系统等效的低阶系统,利用优化算法计算等效低阶系统的品质参数,以此来评定原系统品质,最后通过实例介绍了该方法的基本步骤并以此对某型号飞机主动控制系统的纵向飞行品质参数进行了计算,利用M IL-F-8785C飞行品质规范对该飞机纵向飞行品质进行了评定。实例证明该方法简单实用,可以应用于工程实践。所涉及的理论是同类问题中的一个典范,对其它飞机的飞行品质研究具有很大的参考价值,所编制软件移植性强,稍经修改可用于其它飞机的品质研究。     

机翼结构小损伤程度识别研究

在飞机损伤准确识别问题的研究中,飞机机翼结构的局部小损伤识别对于机翼的在线监测和及时检修有重要的意义.针对仅能获得有限试验样本而造成识别精度不高的问题,提出了一种将模态频率和支持向量机(SVM)相结合的新方法,对机翼结构进行局部小损伤程度识别研究.利用ANSYS软件构建无损和有损机翼仿真模型,于不同损伤工况下对其进行模态分析,在SVM良好小样本泛化能力基础上建立了准确的损伤识别学习机,并通过网格寻优对参数进行优化处理,最后得出识别结果.为了验证识别结果的可信性,同时取用另两组核函数和BP神经网络方法进行对比试验.结果表明,小样本条件下,用模态频率和SVM结合来识别机翼的小损伤程度的方法是可靠有效的.     

空时码不对称调制方法研究

提出了空时编码不对称调制方案。软件分析了比特交织空时编码调制系统在Rayleigh衰落信道下的成对错误概率上界。对于常用的几种映射方案,采用不对称调制星座图,可以增大汉明距离为1的调制符号间的最小欧氏距离,从而提高系统的编码增益和分集增益,降低成对错误概率的上界。理论分析和仿真结果表明,不对称调制星座图改善了比特交织空时编码调制系统在Rayleigh信道下的性能,并且没有牺牲频谱效率和增加系统复杂性的代价。     

不对称VPN系统研究

本文针对目前互联网上传统第3层VPN系统存在必须处理不同IP子网、协议透明性不高以及管理权限不足难以建立VPN通道等问题,设计了一种不对称2层以太网VPN系统。系统VPN服务端运行虚拟HUB接收客户端的连接,与高权限VPN客户端构建普通VPN会话,与权限不足的客户端构建用户态Sec NAT会话,同时使用具有良好协议透明性的HTTPS协议隧道封装。通过这种思路,实现了低权限下不使用IP路由直接构建2层以太网通信的远程虚拟局域网络。     

航模飞机实时定位及飞行轨迹记录方法研究

在航模飞机和其他小型飞行器研发和性能试验过程中,飞行轨迹及运动参数等始终是人们十分关注的问题;提出了一种简便方案,使用呈三角形分布的3台超声波测距仪与计算机相连,按照设定的采样时间间隔,同时从不同方位对飞行目标的空间位置进行测距,计算机通过推算将3个距离转换为空间坐标并按对应的时间顺序记录入数据库,连接这些坐标点就可得到飞行轨迹;利用得到的飞行轨迹可以方便地求解一系列飞行性能参数;该方法对分析飞行性能和优化航模飞机结构具有重要作用。     

基于不对称加密的网络信息安全对策研究

本文对SSL VPN的原理与连接过程及优势作了详细的分析,通过SSL VPN客户端经过安全的身份验证和加密,从而有效保障了网络资源的安全性,并使用了一个实例H3C SSL VPN。     

飞行器特性曲线拟合与飞行仿真研究

随着计算机技术的高速发展,计算机仿真在航空航天领域得到了广泛的应用.飞行器的计算机飞行仿真计算涉及大量气动力特性和发动机特性参数,对这些参数采用两参数和三参数的曲线拟合方法替代过去的数值插值方法,减少了输入参数的数量,大大提高了仿真程序的代码效率和仿真实时性.基于这种方法拟合发动机和飞机气动特征的特性曲线,并利用Runge-Kutta方法建立了飞行方程的数值解算程序,对某型飞机起飞-巡航-降落过程进行了数值仿真.在此基础上设计了全程可视化程序,得到了全过程的舵面控制规律,为飞行模拟器的设计提供了有效的方法和手段.     

A Method of Applying Flight Data to Evaluate Landing Operation Performance

Abstract

Pilots’ operation has an important effect on flight safety and performance, particularly in the final landing stage when pilots need to deal with complicated operations. This study aims to determine the potential value of flight data and develop a method of evaluating a pilot’s performance during landing phase based on flight quick access recorder (QAR) data from the perspective of risk assessment. First, a Landing Operation Performance Evaluation Model was developed based on risk evaluation principles. Three landing parameters, which are touchdown distance, touchdown vertical acceleration and touchdown pitch angle, were selected as indicators to evaluate the pilots’ landing operation performance in this model. Second, the flight landing operation performance evaluation system (FLOPES) was set up based on the evaluation model. Test results showed that FLOPES can accomplish all calculation flow of operation performance evaluation. Finally, it concluded that this method is a more accurate and effective way for evaluating the landing operation performance of a flight. It could be as a practical tool for airlines to manage landing risk quantitatively and to provide a more practical support for improving training and design in aviation.Practitioner summary: This study aims to determine the potential value of flight data and to develop a method of evaluating pilot’s landing operation performance from the risk evaluation perspective. Test results showed that this method is effective and could be as a practical tool for airlines to manage landing risk and improve training.Abbreviations:QAR: Quick Access Recorder; FLOPES: Flight Landing Operation Performance Evaluation System; ICAO: International Civil Aviation Organization; IATA: International Air Transport Association; SMS: Safety Management System; CAAC: Civil Aviation Administration of China; FOQA: Flight Operations Quality Assurance; VBA: Visual Basic for Applications     

飞机鲁棒稳定裕度的频域试验分析方法

提出一种结合频率试验的MIMO系统稳定裕度分析方法,通过对图解方法的分析,提出了逆Nyquist阵对角占优的解析判别式,简化了多变量频率域鲁棒性分析和设计,给出一种在线数值计算方法,使计算量大大减少,同时给出了MIM0飞行控制系统鲁棒稳定裕度的飞行试验方案,飞行控制的应用表明,该方法可以得到令人满意的结果。     

A predictor-corrector smoothing Newton method for solving the mixed complementarity problem with a P 0-function

The mixed complementarity problem (denoted by MCP(F)) can be reformulated as the solution of a nonsmooth system of equations. In the paper, based on a perturbed mid function, we contract a new smoothing function. The existence and continuity of a smooth path for solving the mixed complementarity problem with a P ₀ function are discussed. Then we presented a predictor-corrector smoothing Newton algorithm to solve the MCP with a P ₀-function. The global convergence of the proposed algorithm is verified under mild conditions. And by using the smooth and semismooth technique, the local superlinear convergence of the method is proved under some suitable assumptions.     

一类非线性方程组奇异解的计算方法及其应用

针对一类特殊的非线性方程组雅克比矩阵奇异的问题,提出了一种基于对偶空间的牛顿迭代方法。给出了一个显式的计算对偶空间的公式,在此基础上利用对偶空间作用于原方程组构造新的方程,使扩充后的方程组在近似值点的雅可比矩阵满秩,从而恢复牛顿迭代算法的二次收敛性。实验结果表明,改进后的算法一般迭代3次计算精度就可以达到10^(-15)。所提算法丰富了代数几何中关于理想的对偶空间理论,也为工程应用中的数值计算提供了一种新方法。     

一种通用直升机飞行动力学建模软件

直升机因为特有的旋翼气动特性,使得其飞行建模较为复杂,而实时仿真系统的建立在飞机研制、性能验证及改型等各环节中都起到了一个重要的作用.文章介绍了一个单旋翼带尾桨直升机通用的建模工具,在此工具下,只需要输入直升机的构型参数以及相应的风洞气动数据,就可以建立起直升机的全量非线性动力学数学模型,并提供相应的配平程序以及动态响应计算程序.相比较于国外同类型的软件,文中提出的建模工具建立的模型可以运行在实时操作系统上.     

A numerical method for solving singularly perturbed systems of nonlinear two-point boundary-value problems

In this paper, a numerical method is proposed to solve singularly perturbed systems of nonlinear two-point boundary-value problems. First, Newton's iteration is used to linearize such problems, reducing these to a sequence of linear singularly perturbed two-point boundary-value problems. Then,a difference scheme is applied to solve the linear systems. The difference scheme is accurate up to O(h ²). Test examples are included to demonstrate the efficiency of the method.     

人工蜂群算法的几乎必然强收敛性:鞅方法

已有的人工蜂群算法的收敛性分析是基于算法的遍历性分析,在概率收敛意义下考虑的,这种收敛性分析不能确保算法在有限步内收敛到问题的全局最优解。首次尝试运用鞅论研究人工蜂群算法的几乎必然强收敛性,证明了人工蜂群算法确保能以概率1在有限步内达到全局最优解。这一结论为拓宽人工蜂群算法的应用范围奠定了理论基础,并为人工蜂群算法的改进及收敛性研究提供了新的理论工具。