摘要:火星无人机的出现为火星探测提供了一种新的工作模式，是未来深空探测的重要范式。本文对比了火星与地球相关地表环境参数的差异，分析了火星无人机需要克服的困难和主要用途，阐明了火星无人机实验台的重要性；详细介绍了国内外研究机构研发火星无人机实验台的技术特点与功能优劣，总结了实验台需要具备的模拟火星环境和测量相关参数。在此基础上，提出了构建火星无人机实验台设想，给出了总体设计思想和思路，并对火星无人机气动力学实验平台的应用前景进行了展望。

摘要:对于临近空间无人机而言，高效的能源动力形式是支撑其实现长航时飞行的关键。经对比，本文认为“机载液氢＋氢燃料电池”的供能方案符合无人机长航时和大载荷的发展趋势。针对该方案，综述了供氢工艺流程、机载液氢储罐、氢燃料电池的空气供应流程及水/热管理的技术现状，对供氢子系统中的氢输送方式、液氢储罐结构及材料，以及氢燃料电池子系统中空压机吸气性能、电池散热性能受到高空低压环境的影响开展了技术分析和总结，并对相关技术的发展方向进行了展望，可为后续研究提供一定参考。

摘要:流动诱发噪声问题是实际工程领域极为普遍的问题之一，经典的声比拟模型仅以声学压力为参考来评估声场特征分布还远远不够。从声压和声学速度矢量为变量的四维线性波动方程出发，选择包围非线性声源的基尔霍夫面为积分面，并结合对流格林函数，给出均匀运动介质的四维声学频域积分公式；针对静止、旋转单极子源和偶极子源开展数值预测研究。结果表明：本文获得的声压和声学速度分布与解析解吻合，均匀来流情形下静止点源的声场分布表现出典型的对流效应；受均匀来流、点源的自激频率、谐波阶次和旋转频率的共同影响，旋转点源的声场分布则表现出明显的多普勒效应和对流效应。本文对均匀流矢量气动噪声开展的精细化研究能够为声能量的评估和传输路径预测提供技术支撑，进一步为降噪研究提供理论依据。

摘要:航空发动机高空冰晶粒子的阻力特性会影响冰晶的运动，为了探究不同形状冰晶对于阻力系数的影响，采用高速摄像机跟踪拍摄的方法对球形颗粒和非球形颗粒（长圆柱、短圆柱和圆盘）阻力系数进行研究，根据颗粒匀速状态时的速度求得不同颗粒的雷诺数和阻力系数，并利用实验数据拟合获得不同颗粒在工况范围内适用的阻力系数计算关联式，最后利用拟合数据之外的实验数据对关联式进行验证。结果表明：在雷诺数为3 961~24 144 范围内，四种粒子阻力系数的计算值和试验值平均相对误差在5% 以内。

摘要:航空是碳排放八大重点行业之一，航空产业的碳排放主要受航空发动机碳排放的影响，因此亟需开展航空发动机碳排放计量方法研究。以生命周期评价作为航空发动机碳足迹的量化方法，将航空发动机全生命周期碳排放分为燃料周期碳排放与材料周期碳排放，并分别进行统计；将航空发动机系统边界进行划分，提出各个阶段应进行的数据收集，并对数据做出要求，得到一套相对完整的航空发动机碳排放计量方法。本文得到的方法可以从生命周期的角度全面评估航空发动机碳排放，可为航空发动机全生命周期碳排放计量提供指引，从燃料角度与材料角度为减排提供理论基础。

摘要:在现阶段利用陆空通话语音对管制员的疲劳状态的研究中，大多只考虑了语音在时域或频域的变化，而忽视了疲劳会同时在时域与频域上产生影响。本文将三种疲劳状态下的陆空通话语音分别转化为可同时反应时域与频域特性的语音频谱图像，利用灰度共生矩阵（GLCM）提取四维典型的特征参数，对比管制员在不同状态下特征参数的变化情况，确认所选特征具有较好的区分度，将所选特征作为管制员疲劳检测模型的输入特征进行检测。结果表明：利用语谱图特征结合传统特征作为输入特征的检测准确率最高，达到95.49%，较单一使用传统特征的检测准确率高出4%；管制员疲劳状态的变化会直观地反映在语谱图上，并会对其特征值产生影响，利用这种影响对管制员疲劳状态进行检测，可以得到良好的检测结果。

摘要:新疆是连接我国与中亚、欧洲等国家的重要地区，是我国“一带一路”陆上至关重要的支点。随着航班量的逐年递增，新疆管制区域的管制压力逐年增大，负荷分布不均匀、扇区内冲突点增多的问题愈发严重。面向我国“一带一路”和“空中丝绸之路”的发展要求，预测2035 年新疆管制区域的流量增长情况；基于管制员的工作负荷对当前的扇区划分方案进行容量评估，结合流容比指标对新疆区域2035 年的扇区划分提出合理化的建议以满足流量增长的保障需求；采用计算机仿真技术对2035 年扇区划设方案进行仿真评估。结果表明：新的扇区划分能够有效地减少高峰日流量和高峰小时流量，之前管制员负荷较高的扇区通过合理的划分，管制压力也得到了明显缓解。

摘要:近年来，随着民航运输业的飞速发展，飞机维修路径规划研究越来越受到重视。为了探究飞机维修路径规划问题的研究现状、研究热点以及前沿趋势，以中国知网（CNKI）和Web of Science 核心数据库2000 年1 月—2022 年12 月收录的国内外飞机维修路径规划研究的相关文献作为分析数据，将CiteSpace V 软件作为辅助研究工具，分析飞机维修路径规划研究领域的研究学者和研究机构以及合作关系，结合知识图谱与文献内容总结该领域的研究热点与研究前沿。考虑国内的飞机维修路径规划研究情况，针对我国在该领域的研究趋势以及重点研究内容提出研究建议，为今后飞机维修路径规划研究提供参考。

摘要:最小风险炸弹位置（LRBL）结构是放置飞机上可疑爆炸物的装置，探究结构尺寸和炸药位置对其抗爆性能的影响程度可为改进设计提供参考。基于正交试验设计与数值模拟相结合的方法，以LRBL 结构各危险部位的最大应变和变形为评价指标，分别运用极差分析法和方差分析法对LRBL 结构的罐体壁厚、底盖厚度、连接凸台厚度、剪切销直径和炸药位置5 个影响因素开展参数敏感性分析。结果表明：在200 g 炸药当量的工况下，各因素对LRBL 结构的抗爆性能的影响显著程度从大到小为：炸药位置、罐体壁厚、底盖厚度、凸台厚度和剪切销直径；结合评价指标综合分析得到各个因素最优水平下的LRBL 结构设计方案。

摘要:全尺寸飞行器地面振动试验是飞行器研制的必须试验，具有协调界面多、试验系统复杂、实施周期长、试验风险高等特点，面向先进飞行器高效协同研制需求，必须引入数字化手段提升物理试验能力。本文通过梳理传统模式飞行器地面振动试验流程，剖析数字化协同试验要素，从试验方案与实施流程的数字化、试验对象的数字化、试验系统的数字化等方面出发，探索并初步构建了全尺寸飞行器地面振动试验的数字化方案。结合某全尺寸火箭地面振动试验案例表明，当前数字化协同模式对降低试验风险、提高试验效率具有显著助益，未来需进一步推进数实融合仿真、应用平台开发，以推动该技术模式成熟落地。

摘要:民用飞机机载设备的环境鉴定试验是表明设备符合适用的环境标准，进而满足其适用的技术标准规定（TSO）的重要工作内容，对机载设备的适航审定具有重要意义。目前，国内民用飞机机载设备的环境鉴定试验工作还在持续完善阶段。本文以某机载设备的环境鉴定试验为例，介绍了一套机载设备环境鉴定试验的工作流程，包括环境鉴定试验计划制定、环境试验规程开发、环境试验执行3 个阶段，并结合设备适用的最低操作性能标准（MOPS）和DO-160 标准（机载设备环境条件和试验程序），详细描述了各阶段的工作内容和重点，以及适航联络的规划和工作建议。该设备已成功取得TSO 证，表明该流程能够有效应用于机载设备的环境鉴定试验工作开展并支持设备适航审定，可为后续机载设备的环境鉴定试验工作提供参考。

摘要:飞机交流发电系统是整机的主要电力来源，应对其进行完善的安全性分析。传统安全性分析方法如故障树分析等，对系统组件间非线性交互引起的安全问题关注较少，当研制型号支持数据不足时，存在分析遗漏风险。根据典型交流发电系统供电转换过程基本特点，基于STPA 方法构建安全控制结构图，识别不安全控制行为（UCA），引入相似系统的失效模式及影响分析（FMEA）结果，分析UCA 致因因素和致因场景，使用时间自动机理论的形式化工具进行系统建模与验证；通过专家评判及事故对比来验证该方法的正确性。结果表明：在传统分析方法的基础上引入STPA 方法，能够有效识别出不安全控制行为和事故发生的原因，该方法可以作为传统方法的有效补充。

摘要:鸟撞发动机在鸟撞事故中最容易造成飞机损坏失事的情况，为了研究发动机一级压气机转子抗鸟撞适航性能，对发动机转子在工作状态下进行鸟撞试验，鸟体质量为1 000 g，撞击速度为195 m/s，发动机一级转子转速为8 525 r/min；基于显式碰撞动力分析软件PAM-CRASH 建立相应的叶片鸟撞数值计算模型，通过与试验结果的对比来验证本文计算模型的合理性；根据发动机适航条例分析不同工况下发动机一级转子抗鸟撞性能。结果表明：大鸟撞击相比于中鸟鸟群和小鸟鸟群，对于叶片的撞击结果更加恶劣；叶尖位置撞击会引起叶尖部位的大变形，叶根和叶中位置撞击会引起叶片根部较大的集中应力，导致叶片断裂。

摘要:军用航空发动机的吞鸟能力须满足国军标和适航相关规定，可靠的发动机吞鸟能力评估方法是开展吞鸟试验的基础，可降低试验风险、提高试验成功率。以国内某涡扇发动机研制中的吞鸟能力仿真与验证项目为基础，提出基于仿真分析、动量类比法和接触应力类比法的发动机吞鸟能力评估方法。根据相关标准规范，确定试验要求，开展整机吞鸟试验验证，通过4 次整机吞鸟试验，验证了本文提出的发动机吞鸟能力评估方法的准确性，获得了发动机吞鸟能力底数。试验结果和评估方法可为其他涡扇发动机型号研制提供参考。

摘要:航空电子设备用于飞行中的数据采集，通常使用安装支架固定于机头雷达罩，研究安装支架的刚度和一阶频率性能，避免设备支架在飞行过程中出现塑性变形和共振现象，对提高飞行稳定性具有重要的工程意义。在惯性载荷下对安装支架进行静强度和模态分析，采用一种灵敏度分析方法确定安装支架的设计变量，以结构总重量最小为优化目标，在保证安装支架的刚度和一阶模态性能的前提下对支架各个构件的厚度进行优化设计，并对优化后的安装架结构进行振动试验，对有限元模态分析方法进行验证。结果表明：优化后的安装支架结构刚度基本保持不变，一阶频率提高了18.09%，重量减少了19.33%，改进设计满足设备安装要求。

摘要:ADS-B 作为机载ISS 的新增重要组成部分，在保证飞机飞行安全前提下，在监视成本和效率方面展现出优势，引领了未来监视技术的发展。本文首先介绍了ADS-B 系统功能与优劣势，梳理了国内外技术和产品现状；然后从保障飞行安全和高效的角度出发，分析和综述了机载ISS 中ADS-B 重点关键技术，并详细阐述了技术内涵及难点；最后，结合下一代空域运行理念，探讨和展望了技术发展趋势，提出了4 个ADS-B 技术未来发展方向，为机载ISS 的ADS-B 技术发展提供发展方向，推动ADS-B 技术在实际运行与理论研究方面的发展。

摘要:随着现代飞机系统的复杂性不断增长，传统的开发方法在管理和维护方面变得越来越具有挑战性。MBSE为系统工程提供了一个全面和集成的方法，增强了整个开发过程中通信、协作和可追溯性。首先，对航空飞控系统研发过程在当前系统工程实践进行了评估，阐述了传统开发方式的不足和MBSE的核心原则和优点，以及在实现中常用的工具和方法。然后，展示了MBSE如何在飞行控制系统研发时使用模型来支持复杂系统的规范、设计、分析、验证和确认的过程。最后，我们展望了未来的研究方向，包括先进的MBSE工具和方法的发展，MBSE结合敏捷的开发前景，以及提高MBSE实践的互操作性和标准化的需求。本文为航空工业专业人员、系统工程师和对利用MBSE方法路和工具来改进飞行控制系统的设计、开发和性能感兴趣的研究人员提供资源和解决思路。

摘要:飞机的飞行过程涉及多个垂直飞行阶段，巡航阶段占了绝大部分的飞行时间、飞行距离及燃油消耗，研究飞行管理系统（FMS）巡航阶段的垂直轨迹预测算法，对于提升飞行的经济性、舒适性、安全性是非常重要和必要的。为了满足不同类型飞机之间巡航阶段垂直轨迹预测算法的通用性，提高垂直轨迹预测的精确度和可信度，提出一种适用于巡航阶段的垂直轨迹预测算法。首先，通过计算巡航阶段的速度剖面，构建预测过程中更加符合实际的大气模型；然后基于第一性原理（第一法则）的飞机模型计算所需的巡航燃油流量数据，通过设计的巡航阶段垂直轨迹预测算法逻辑，给出巡航阶段预测的垂直轨迹；最后通过地面仿真试验和空中试飞验证算法的有效性与准确性。结果表明：本文提出的基于第一性原理飞机模型的FMS 巡航阶段垂直轨迹预测算法能够预测飞机的巡航轨迹，且预测精度误差低于1%。

摘要:雷达和广播式自动相关监视系统（ADS-B）的数据融合是监视“黑飞”无人机和飞鸟等目标的有效手段，然而两种传感器跟踪性能差异较大且易波动，会带来融合精度下降问题。提出一种基于航迹质量评估的雷达和ADS-B 数据融合方法，首先量化评估局部航迹精度、数据更新次数和传感器测量误差对局部航迹质量的影响，其次综合计算局部航迹的质量加权因子，最后基于分布式融合结构完成异步航迹融合处理。结果表明：本文提出的融合处理方法能有效提高融合跟踪精度，在传感器跟踪性能出现波动的情况下，跟踪误差均优于传统航迹融合方法。实际工程应用中的融合效果也验证了本文方法有助于实现对低空合作和非合作式目标的综合监视。

摘要:已有的空中格斗控制方法未综合考虑基于专家知识的态势评估及通过连续性速度变化控制空战格斗的问题。基于深度确定性策略梯度（DDPG）强化学习方法，在态势评估函数作为强化学习奖励函数的基础上，设计综合考虑飞行高度上下限、飞行过载以及飞行速度上下限的强化学习环境；通过全连接的载机速度控制网络与环境奖励网络，实现DDPG 算法与学习环境的交互，并根据高度与速度异常、被导弹锁定时间以及格斗时间设计空战格斗结束条件；通过模拟一对一空战格斗，对该格斗控制方法在环境限制学习、态势评估得分以及格斗模式学习进行验证了。结果表明：该格斗控制方法有效，可以为自主空战格斗进一步发展提供指导。

摘要:随着机载嵌入式计算系统对智能化应用需求的不断增加，应用性能优异的卷积神经网络模型可以有效解决空战场景中目标识别、边缘检测等问题。然而，卷积神经网络庞大权重参数和复杂的网络层结构，使其计算复杂度过高，所需的计算资源和存储资源也随着网络层数的增加而快速增长，难以在资源和功耗有严苛要求的机载嵌入式计算系统中部署，制约了机载嵌入式计算系统朝着高智能化发展。针对资源受限的机载嵌入式计算系统对超轻量化智能计算的需求，提出一套全流程的卷积神经网络模型优化加速方法，在对算法模型进行超轻量化处理后，通过组合加速算子搭建卷积神经网络加速器，并基于FPGA 开展网络模型推理过程的功能验证。结果证明：本文提出的加速器能够显著降低硬件资源占用率，能够获得良好的算法加速比，对机载嵌入式智能计算系统设计有着重要的技术意义。