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    2022年 第40卷 第1期    刊出日期:2022-02-22
    上一期   
    民用航空
    基于改进 Dijkstra 算法的滑行路径优化
    翟文鹏, 刘润南, 朱承元
    2022, 40(1):  1-6. 
    摘要 ( 509 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为了减少大型繁忙机场场面拥堵与航班延误, 对处于机场终端区的航班进行预先战术性的滑行路径动态优化。 首先,对处于机场终端区的航班划分时间窗口,对航班集合进行分类,使用改进 Dijkstra 算法对需要 路径优化的航班进行动态规划。 改进 Dijkstra 算法是将整个时间进程分成多个连续滚动的时间片,在每个时间片中,以场面节点的时间当量长度总和最小为优化目标,采用传统 Dijkstra 算法思想,获得每个航班的最优滑行路径解。 其次, 在 TAAM(total airspace and airport modeller)仿真软件中利用 Matlab 编程实现算法,并以实际机场为例验证算法正确性。 实验结果证明:改进 Dijkstra 算法能有效减少滑行冲突,提高滑行效率,缩短机场航班延误时间。
    基于双层规划模型的停机位冲突优化研究
    李龙海, 姚金程
    2022, 40(1):  7-12. 
    摘要 ( 260 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    随着机场航班密度逐渐增加,相同停机位、相邻航班发生冲突的可能性不断增大,从而影响机场的运行效率,增加停机位运行风险。 基于双层规划模型,以远机位使用率和停机位分配鲁棒性作为上层模型的优化目标,以相同停机位、相邻航班推出冲突时间作为下层模型的优化目标,对停机位分配冲突进行优化,利用遗传算法来寻求整个系统的最优解。 选择某机场的实际航班数据进行算例分析,结果表明:优化后,早晚高峰时段的远机位使用分别降低了 31.25%和 23.53%,冲突时间分别减少了 16 min 和 24 min,提高了停机位利用率和机场运行效率,同时有效降低停机位运行风险,可为大型繁忙机场的停机位利用率和运行效率提升、停机位运行风险降低提供解决方案和技术支持。
    多模型融合的海量网络流量并行异常检测方法
    韩 萍, 张 寒, 方 澄, 牛勇钢
    2022, 40(1):  13-20. 
    摘要 ( 260 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    传统网络流量异常检测方法受数据规模、处理能力的限制,存在准确率低、实时监测困难等问题,为此提出 一种基于多模型融合的流式并行异常检测方法。 首先,对多个单一模型进行训练并融合,然后利用分布式架构实现融合模型的流式并行计算;其次,对识别结果进行验证,从而建立异常流量黑名单,利用黑名单对实时网络流量进行精准的匹配检测;最后,基于 Hadoop 大数据平台,采用 KDD CUP99 作为实例数据集进行实验,实验结果表明,与典型的异常检测方法相比,该方法能够实现实时流数据的异常检测,提高了检测准确率和计算效率。
    面向对象的 PolSAR 图像 SVM 分类
    韩宾宾 , 韩 萍 , 程 争
    2022, 40(1):  21-26. 
    摘要 ( 256 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
     极化合成孔径雷达(PolSAR,polarimetric synthetic aperture radar)图像具有强相干斑噪声和大场景特点,为 此提出一种面向对象的支持向量机(SVM, support vector machine)分类算法。算法首先通过超像素分割产生待分类对象,以此减少分类处理单元,同时实现特征滤波降噪;然后通过转换矩阵提取信息完备且具有简 单统计描述的雷达散射截面积特征;最后,选择在小样本条件下仍具有较强学习能力和泛化能力的 SVM分 类器实现图像分类。 用公开的实测 San Francisco 数据进行实验,实验结果表明:该算法相对于对比算法在准确率上提升约 10%。
    基于 ZYNQ 车载 GPS 接收机捕获模块的设计与实现
    胡铁乔, 赵冬辉
    2022, 40(1):  27-33. 
    摘要 ( 231 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    针对目前由 RISC 微处理器(ARM,advanced RISC machines)与现场可编程门阵列(FPGA,field programmable gate array)构成的传统抗干扰全球定位系统(GPS,global positioning system)接收机的体积大、成本高、功耗高等缺点,提出采用威视锐 Y320 平台构成的抗干扰 GPS 接收机实时捕获模块的设计方案,该平台集成了 ZYNQ-XC7Z020-CLG400ABX1829 芯片和 AD9361 射频收发器。 利用实验室现有抗干扰 GPS 接收机平台上的捕获算法,对原有算法中捕获门限算法进行优化,同时将捕获卫星数提升为 37 颗,并在新硬件平台上 实现捕获功能。 实验结果表明,新硬件平台实现的捕获算法能有效捕获 GPS 卫星,满足 GPS 接收机捕获模块的设计要求,为实现跟踪、定位、抗干扰等功能提供基础。
    改进的神经网络 PID 在空调温度控制中的应用 
    费春国, 吴婷娜
    2022, 40(1):  34-39. 
    摘要 ( 233 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为提高候机楼中央空调温度控制水平,针对候机楼中央空调系统具有时滞性、扰动因素较多等特点,提出了 一种基于改进天牛须搜索(IBAS,improved beetle antennae search)算法的模糊径向基函数(RBF,radial basis function)神经网络(PID,proportion integration differentiation)控制方法,建立了空调区域温度控制模型,通过 模糊 RBF 神经网络实现 PID 参数在线整定,解决系统非线性、时变的问题。 同时由于神经网络参数存在难 以选取问题,提出利用天牛须搜索(BAS,beetle antennae search)算法优化模糊 RBF 神经网络参数的方法, 并引入莱维飞行机制和变步长策略对 BAS 算法进行改进,提高其跳出局部最优的能力和稳定性。 仿真结果表明,采用 IBAS 算法优化的模糊 RBF 神经网络 PID 控制方法有效提高了系统的鲁棒性和自适应能力, 对候机楼中央空调系统具有良好的控制效果。
    基于烟花粒子滤波的电液舵机轴承剩余寿命预测
    郭润夏, 张国良, 王 雨
    2022, 40(1):  40-46. 
    摘要 ( 226 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    轴承是电液舵机重要的部件之一, 对其剩余寿命进行准确预测具有重大的工程意义。 粒子滤波适用非线性、非高斯系统,但粒子退化问题会影响其性能,因此采用改进的粒子滤波算法预测轴承的剩余寿命。 首 先,为解决粒子退化问题,从操作和选择策略两方面对烟花算法进行改进,并利用改进的烟花算法设计粒 子滤波的重采样过程。 然后,提取轴承振动加速度信号的时域特征均方根值作为轴承的健康指标,该指标可以有效地反映轴承的磨损程度。 同时,基于 Paris-Erdogan 模型建立轴承退化状态方程,采用最小二乘法对模型参数进行辨识,最终实现电液舵机轴承剩余寿命的预测。 结果表明:采用该粒子滤波算法能较好地预测轴承的剩余寿命。
    机场道面不平整度对接缝传荷性能的影响
    戚春香, 刘超佳, 韩 卓, 崔晓云, 高玉换
    2022, 40(1):  47-52. 
    摘要 ( 193 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为研究机场道面不平整度对接缝传荷性能的影响,基于国际平整度指数(IRI,international roughness index) 建立飞机动载作用下的道面不平整度有限元模型,分析 3 种不同荷载形式以及 7 种不同动载系数对道面传荷性能和力学特性的影响。 结果表明:通过三角级数合成法可以实现不同等级道面的不平整度模拟;考虑道面不平整度加载时,接缝两侧的位移和板底弯拉应力均高于静力荷载和光滑移动荷载作用下的工况; 当动载系数从 1.00 增大到 1.30 时,接缝挠度传荷系数和关键传力杆荷载分配系数基本无变化,而传力杆剪力传递系数、板底弯拉应力、混凝土与传力杆界面应力均增大约 28%,可见道面不平整度对接缝的剪力传递、板底弯拉应力及界面应力的影响是非常显著的。 上述结论可为机场跑道建设与设计中在道面板接缝传荷方面提供一定的理论基础。
    基于 WVD/ATDM 的铝合金板孔损伤位置与区域识别
    徐建新, 宋旭东, 武耀罡
    2022, 40(1):  53-59. 
    摘要 ( 215 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为识别铝合金板孔损伤位置及区域,以 Lamb 波为研究基础,提出基于魏格纳-威利分布(WVD,WignerVille distribution)和到达时间差值法(ATDM,arrival time difference method)的损伤识别技术。 首先,采集实验铝合金板健康和有损模型的 Lamb 信号, 对其差值信号进行 WVD 分析, 准确提取损伤反射信号到达时间;其次,通过 ATDM 建立各传感器间的距离差值关系,确定孔损伤位置中心并预测最大损伤半径,从而实现对孔损伤关键指标的识别;最后,通过数值模拟进一步验证该方法,结果表明,基于 WVD/ATDM 的损伤识别技术不仅能准确识别出孔损伤位置,而且能够有效地识别损伤区域面积。
    基础科学
    基于伪辛空间的(m,0,0,1)型子空间的子空间码构造
    高 有, 高晋如
    2022, 40(1):  60-64. 
    摘要 ( 220 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    利用有限域上典型群的几何空间构造子空间码,研究子空间码的基本问题是当前一项热门研究课题。 基于 伪辛空间的子空间构造子空间码, 计算得到所构造的子空间码在最小距离确定的情况下码字个数最大值的不同上下界,分别是球填充界、Singleton 界、Gilbert-Varshamov 界和 Wang-Xing-Safavi-Naini 界,这些结 果丰富了有限域上典型群的几何学研究内容。