摘要：本文针对Hub-spoke结构航空公司在制订航班计划时机型指派问题,根据航空公司历史数据导出的旅客需求概率分布以及航班成本,设计了一种基于航班成本优化模型的表上作业法,提出了一种便于航班计划专员手工计算和调整机型的启发性算法,解决了航空公司机型指派0-1规划问题。该算法集成了匈牙利算法和回溯算法的思想,从航班成本最小值出发,根据航班优化的约束条件,按照深度优先搜索可行解,在不满足航班约束的节点处进行回溯,直到找到满足航班边界约束条件的航班成本最小值,得到最佳的机型指派,并给出了理论证明。通过案例对比验证该启发性算法有效性,通过表上作业法手工计算发现10架B737和5架B757方案总成本为409860美元,是所有方案中最低的,证明机型合理搭配可以使得公司运行效果更好;与传统的运筹学算法相比该算法构造直接和优化机理自然,简单实用,便于理解和掌握,便于大型航空公司计算机应用或分公司进行航班计划手工制订和调整。

摘要：针对大型结构拓扑优化计算成本高和固体各向同性材料惩罚模型(SIMP)在优化后结构边界处求解精度低的问题,提出了一种基于SIMP法的自适应设计域(ADD)拓扑优化方法。将改进四叉树法应用在拓扑优化的过程中,通过自动划分不同等级的网格单元来减少网格数量、减轻计算负担并提高边界处求解精度;采用比例边界有限元法(SBFEM)实时计算划分后结构的有限元信息,解决了不同等级网格间悬挂节点的问题。所提方法可在初始网格相对较少的情况下得到更加精确的结果,大幅度地降低了计算成本。数值算例结果表明,所提方法在最终结构边界处精度相同的情况下,计算时间最快可缩短为原来的1/100,可以为后续降低大型结构拓扑优化的计算成本提供参考。

摘要：当前光电探测器故障辨识错误率高,为提升光电探测器故障辨识效果,设计了基于模式识别技术的光电探测器故障辨识方法。首先采集光电探测器状态信号,并从光电探测器状态信号中提取特征,然后利用主成分分析算法对特征进行降维处理,得到最优光电探测器状态辨识特征,最后将光电探测器状态特征作为支持向量机的输入,光电探测器状态作为支持向量机输出,通过支持向量机学习设计光电探测器状态辨识器,实验结果表明,本方法可以有效辨识光电探测器辨识故障,光电探测器故障辨识正确率超过了90%,光电探测器故障辨识时间控制在20 ms以内,为光电探测器状态分析提供了理论依据。

摘要：航空安全事件风险等级预测是主动风险管理的重要手段。考虑海量航空安全事件数据呈现的高维复杂、类不平衡等特性,提出一种基于集成代价敏感深度神经网络(ECSDNN)的航空安全事件风险等级预测方法。采用分类型属性嵌入特征编码和数值型属性拼接的方法实现航空安全事件数据的特征表示;综合考虑错分比例和固定代价设计代价敏感矩阵和代价敏感损失函数,构建基于代价敏感深度神经网络(CSDNN)的基分类器模型;采用硬投票方法,集成多个参数不同、性能各异的基分类器,构建航空安全事件风险等级预测模型。在航空安全事件报告系统(ASRS)数据集上的实验结果表明:相比基准算法,所提ECSDNN模型的预测准确率提升了4.51%;相比单个CSDNN基分类器,所提ECSDNN模型的预测准确率提升了3.17%。验证了基于ECSDNN的航空安全事件风险等级预测方法的有效性。

摘要：以航空货物搬运机器人为对象,对其进行了本体结构的分析,建立了相应的运动学模型进行验证。通过对机器人工作空间的建模求解,确定了航空货物搬运区域的最优布局。针对航空货物搬运的任务需求,提出了使用七次多项式插值法来规划机器人的末端轨迹,并设定了加加速度为优化目标,结合改进鲸鱼优化算法对此插值法进行了优化。利用MATLAB进行了仿真计算,并在实地实验平台进行了实验验证。通过仿真和实地实验,证实了该研究所提出的方法能有效地提高机器人的运动稳定性并满足设计要求。

摘要：针对不同工况下滚动轴承故障数据不足,诊断准确率低的问题,提出了一种基于改进孪生胶囊网络的小样本滚动轴承故障诊断方法。首先,通过短时傅里叶变换将轴承振动信号变换为二维时频图,作为孪生网络的输入,通过对比样本间相似度扩大训练次数,解决故障数据不足的问题;然后,将多尺度Inception模块加入胶囊网络构建孪生胶囊网络模型(SICN),提取多尺度浅层特征后进行矢量化处理,经动态路由算法得到具有空间位置信息的胶囊向量;最后,设计余弦距离策略对胶囊向量进行相似性度量,判断是否属于同类,减小度量误差并实现故障类别辨识。结果表明:SICN模型可以提取更丰富、全面的特征,提高诊断准确率和泛化能力,可有效应用于小样本下滚动轴承的故障诊断。

摘要：在传统牵引车牵引飞机的运动过程中,其制动行为是通过牵引车独立制动来完成的,主要用于低速推出牵引和轻载中速维护牵引工况。针对未来飞机牵引滑行的高速重载新特征,仅靠牵引车实施制动能否满足牵引系统制动性能需要重新评估。为此,文中考虑了由飞机和牵引车联合制动的新模式,即由飞机主起落架机轮刹车系统和牵引车轮刹车系统同时制动,通过分配制动力来实现牵引车-飞机系统的制动行为。建立了飞机牵引滑行时制动过程的动力学模型,并以B737-200型飞机和TBL-180型牵引车为例,分析对比了牵引车单独制动和牵引车-飞机联合制动两种模式下的系统制动性能和制动安全性。结果表明:牵引车-飞机联合制动时的制动性能远优于牵引车单独制动时的制动性能,是飞机高速牵引滑行时紧急制动的优选模式;在安全性方面,牵引车-飞机联合制动时的前起落架横向载荷也远小于牵引车单独制动,会为飞机前起落架结构保留更大的横向冲击安全裕度。

摘要：波达方向(Direction of Arrival,DOA)估计是阵列观测数据研究领域的一个基本问题.对于观测数据服从复椭球对称分布的应用场景,现有的方法多采用l1-范数惩罚项来实现信号波达方向的稀疏估计,其中的l1-范数惩罚项仅考虑信号的稀疏性而没有考虑信号的多样性,从而造成这些估计方法一般将弱信号(具有较低功率的信号)略去,可能无法准确地估计弱信号的波达方向.为解决这个问题,本文通过引入一个组合范数惩罚项构建了一个新的估计(模型)方法,其中的组合范数惩罚项是l1-范数惩罚项与l2-范数平方惩罚项的线性组合,其组合系数(惩罚参数)互不相关,l2-范数平方惩罚项则可以保留弱信号的多样性.然后,本文基于Majorization-Minimization(MM)算法设计了模型的求解算法,并证明该方法是收敛的.数值实验表明,相较于那些基于l1-惩罚项的估计方法,本方法具有更高的精度.

摘要：以北京市某大型机场航站楼为研究对象,应用皮尔逊相关分析、k均值聚类方法,对2020—2023年实测数据变化特性及其影响因素进行了分析研究,包括逐时电耗特性提取及其电耗强度指标构建。结果表明:航站楼电耗可分为3类,即与建筑规模相关的基础电耗量、与旅客吞吐量相关的变动电耗量Ⅰ,以及与室外气象条件和旅客吞吐量相关的变动电耗量Ⅱ;k均值聚类分析结果反映了部分设计客流负荷对航站楼主要用电设备系统运行方式及其电耗特性的影响规律,可将日旅客吞吐量分为4级。基于这些分析结果,进一步给出了航站楼日总电耗强度及CO_(2)排放指标的试算值。研究结果可为合理确定各分项用电设备系统的电耗强度降低目标提供参考。

摘要：手动操纵能力是飞行员必须具备的核心胜任能力之一,其量化评级方法是初始飞行训练的痛点。论文以飞行学员手动操纵技能评估为研究对象,首先根据国际民航组织(ICAO)提出的基于胜任力的训练和评估理论(CBTA)选取手动操纵能力可观察行为(OB)的数量和频度作为评价指标,由飞行专家根据考核课程特点设计观测项和构建关联矩阵,利用关联矩阵的范数计算OB展现数量和频度;其次基于VENN准则构建手动操纵胜任力评估模型,确定评级阈值,利用大量考试样本数据对飞行专家评估经验进行学习;最后结合典型课程操纵技能评估开展实证分析验证所设计方法有效性,为规范量化飞行学员手动操纵能力评级方法提供参考。