基于支持向量机的飞机地面结冰冰型分类预测

飞机结冰严重影响飞机的安全性,而不同结冰类型对飞机的危害程度也不同.文中提出了一种飞机结冰冰型预测模型,该方法将支持向量机应用于飞机结冰冰型分类.首先对各类结冰冰型影响因子进行分析,在此基础上建立了基于支持向量机的飞机结冰冰型分类模型.采用基于支持向量机的分类模型对飞机地面结冰进行了冰型识别,并与BP神经网络的分类模型进行了识别效果对比.试验结果表明,在小样本条件下,该方法具有分类准确度高、推广能力较强等优点,有良好的应用前景.     

基于支持向量机的主动红外式结冰冰型分类方法研究*

针对飞机机翼等部位的结冰探测,提出了一种主动式红外结冰冰型分类的方法。该方法基于支持向量机,通过测量不同冰型结冰表面的红外激光反射系数,达到对结冰冰型分类的目的。初步试验结果表明,该方法能够以一定的准确性对物体结冰的冰型进行实时动态分类,为飞机结冰探测提供了一种新的技术思路。     

结冰云小水滴粒径测量设备综述

结冰云中小水滴粒径测量技术研究是开展飞机结冰试验研究的基础。概述了飞机飞行结冰气象条件特征；归纳了6种国外主要结冰云小水滴粒径测量设备，基于非光学技术的测量设备有：油片测量装置和旋转多圆柱测量仪，基于光学技术的测量设备有：前向散射分光测量仪、光学阵列测量仪、相位多普勒粒子分析仪和马尔文粒径测量仪。介绍了这些设备的原理、精度和应用环境；指出了国外应用于结冰风洞的小水滴粒径测量设备的发展动向；提出了国内自主发展此类测量设备的建议，目的是为我国结冰领域相关测量技术和设备研究提供参考。     

计算机仿真在飞机结冰研究中的应用

计算机仿真在飞机结冰研究中的应用北京航空航天大学韩风华温文彪梅志光概述飞机在飞行中，由于过冷水滴的撞击而发生结冰现象。飞机结冰严重地影响飞行安全，因此研究飞机结冰过程及结冰的形状，进而设计更加有效的防（除）冰系统是飞机研制中的重要课题。计算机仿真技术...     

基于优化支持向量机的飞机重着陆智能诊断

为提高飞机重着陆判断的准确性,研究了将最小二乘支持向量机应用于飞机重着陆诊断的方法;首先,根据飞机着陆阶段运动方程确定5类关键的重着陆诊断指标,将传统的单一指标诊断扩展到多指标诊断;接着,对支持向量机的分类算法进行扩展,实现了支持向量机的多类分类,建立了飞机重着陆诊断模型;然后,分别利用遗传算法和粒子群算法优化了模型参数,并对优化结果进行了分析比较;最后,利用飞行品质监控数据库中的样本数据对某航空公司B737型飞机进行了重着陆诊断实验,结果表明;支持向量机模型具有较高的诊断精度,适用于飞机重着陆诊断.     

基于LS-SVM飞机大迎角动态辨识方法研究

确定飞机在大迎角飞行状态时的动态系统参考模型,对于支持飞机控制系统的稳定性和控制增稳设计有着重要的影响。为了精确描述飞机大迎角机动非定常、非线性数学模型,提出利用最小二乘支持向量机(LS-SVM)对飞机大迎角状态飞行时的非线性动态系统进行辨识,利用网络搜索和交叉验证的方法选择支持向量机参数,并建立了飞机大迎角动力学参考模型,仿真验证显示方法具有较强的泛化能力和较高的辨识效果。     

机头结冰对大气数据系统测量影响研究

大气数据传感器安装于机头部位的飞机在遭遇结冰气象时,机头结冰会影响大气参数的测量精度。采用计算流体力学方法,对某两型运输飞机的大气数据系统进行模拟,考虑在机头结冰情况下的大气数据系统静压系数和迎角测量值的变化,获得了机头结冰对高度测量和速度测量的影响差量。研究表明,在两型运输飞机机头结冰状态下,中小迎角对大气数据系统静压和迎角测量的影响较小;大迎角对大气数据系统静压和迎角测量的影响较大,对应的高度测量影响量超过了10 m,速度测量影响量超过了2 kn。研究结果对于同类型飞机类似方向的研究具有一定的参考意义。     

基于栈式自编码网络的风机叶片结冰预测

针对风电机组叶片结冰严重影响风机发电效率和安全性、经济性的问题，提出一种基于SCADA数据的栈式自编码（SAE）网络叶片结冰早期预测模型。该模型采用编码-解码的非监督方法对无标签的数据集预训练，再利用反向传播算法对有标签的数据集进行训练微调，实现了故障特征的自适应提取和状态分类，有效降低了传统预测模型的复杂度，同时避免了人为特征提取对模型效果的影响。利用SCADA系统采集的某15号风机的历史数据进行训练和测试，该模型测试结果准确率为97.28%。与支持向量机（SVM）和主成分分析-支持向量机（PCA-SVM）方法得到的建模分别为91%和93%的准确率进行对比分析，实验结果表明，基于栈式自编码网络的风机叶片结冰预测模型精确度更高。     

基于支持向量机集成算法的煤矿顶板状态检测

针对小样本、多类煤矿顶板的状态检测问题,提出了基于支持向量机集成的算法。采用深度优先搜索对支持向量机集成参数进行优化,并结合煤矿顶板敲击声信号的人耳听觉功率谱特征,对煤矿顶板中浮石、剥层等现象进行分类识别。实验表明,该算法能够对多类顶板状态进行有效分类,且识别率较高,能够作为安全开采的保障手段。     

基于大数据分析的风机叶片结冰故障诊断

为了实现风力发电机叶片结冰故障诊断,及时进行风机叶片除冰,消除隐患。提出了基于大数据分析的人工智能算法识别风机叶片结冰的方法。首先,用结冰机理研究和数据探索的方法对风机运行数据进行分析,初步提取了24个特征量;然后,采用遗传算法对24个特征量、滑动窗口宽度和支持向量机参数进行联合优化,并据此建立叶片结冰故障诊断模型。诊断结果表明,用该模型诊断叶片结冰故障的准确率为86.2%,比采用SCADA采集所有数据或初步提取的24个特征量作为模型输入的准确率有大幅度的提高;并且,将该模型用于另一个#2风机时,故障诊断准确率也达到了78.5%,证明了该方法的有效性,并具有较好的泛化能力,为识别风机叶片结冰故障提供了新思路。     

覆冰状态下高压输电线路运行可靠性自动检测方法

为了提高对覆冰状态下高压输电线路运行可靠性的自动检测能力,提出一种基于关联规则信息融合的覆冰状态下高压输电线路运行可靠性自动检测方法,采用自相关特征检测方法进行覆冰状态下高压输电线路运行状态挖掘,提取覆冰状态下高压输电线路运行的可靠性数据,根据数据提取结果进行信息融合和量化回归分析,结合异常谱密度特征检测方法,实现对覆冰状态下高压输电线路运行可靠性数据挖掘,构建覆冰状态下高压输电线路运行状态的特征分布模型,结合关联规则信息融合方法,实现覆冰状态下高压输电线路运行可靠性自动检测。仿真结果表明,采用该方法进行覆冰状态下高压输电线路运行可靠性检测的准确性较高,抗干扰性能较好。     

结冰风洞内气象参数标定方法研究

通过研究结冰风洞内常用的结冰气象参数标定方法,提出了适用于小型结冰风洞的简单标定方法。利用该方法对引射式结冰风洞内的液态水含量、水滴平均有效直径、云雾均匀性进行了标定,并在霜状冰条件下获得了试验冰形。对比试验冰形与数值计算结果可知,所采用的参数标定方法准确、有效,可满足工程实际要求。     

基于导波能量特征PCA的结冰定量检测方法研究

为解决结冰探测中导波信号难以识别的问题,提出了基于导波能量特征主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)的结冰定量检测方法,先后进行铝板结冰仿真实验和实测实验验证.仿真获得的结冰探测导波信号表明导波信号能量随结冰长度的增大而降低,利用PCA方法对导波信号的时域和时频域能量特征进行降维,验证了利用信号主成分综合得分测量结冰长度的可行性.并采用上述方法进行实测实验,实验结果表明主成分综合得分与结冰长度具有良好的线性关系,对预制结冰区域的检测结果表明该方法的检测精度较高,检测误差小于传统的能量法,并且对小尺寸结冰有较强的探测能力.     

基于控制律的电加热防除冰系统设计与验证

飞机结冰严重危害飞行安全,电加热是容易控制、低能耗的飞机防除冰技术,由于飞机上电能受限,高效的控制律电加热设计和验证是飞机防除冰设计的关键.为满足大型结冰风洞电加热试验要求,研制了工程实用的基于状态机的控制律电加热防除冰控制系统,完成了控制律电加热防除冰系统的硬件和控制软件开发,实现了多个电加热回路电流按照控制律要求同步接通/断开.利用结冰风洞试验对不同控制律电加热防除冰的有效性进行了验证,电加热防除冰控制律设计达到了技术要求.系统已经应用到结冰风洞试验中,是电加热防除冰试验的重要设备.     

雨雾淞导线覆冰理论模型数值模拟研究

导线覆冰的理论模型及数值模拟是研究覆冰过程机理的必要手段。 本文基于国际公认的导线覆冰理论模型框架,采用合理的覆冰过程物理参数化方法,构建了一套完整的数值计算方案,并利用其对雨雾淞导线覆冰过程进行了数值模拟研究,探讨了雨凇、雾淞及雨雾凇混合覆冰过程的机理及其演变特征。数值模拟结果表明：雾凇覆冰过程的增长曲线呈对数曲线变化特征,覆冰在开始阶段增长很快而随时间逐渐变慢; 而雨淞覆冰则随时间持续增长,且覆冰质量增长比覆冰厚度增长更为明显; 雨雾淞混合覆冰状态下覆冰的增长与单纯雨淞或雾凇覆冰的增长曲线均不同,由于干、湿覆冰机制的转换使覆冰增长过程呈现复杂的变化,而开始阶段无论是雨淞覆冰还是雾凇覆冰都可能表现出明显的湿增长特征。本文的研究结果揭示了雨雾凇导线覆冰过程的机理及其演变特征,具有较大的理论参考价值。     

基于谱聚类的输电线覆冰过程微气象特征提取模型

因输电线路覆冰造成的电网瘫痪是近年来常见的电网灾害之一,进而对电力系统安全运行的可控性以及电网灾害预警的可靠性提出了更高的要求。提出了基于谱聚类的输电线路覆冰过程特征提取模型,对覆冰过程进行了定性分析,该模型通过对影响覆冰过程的微气象因素进行特征提取(聚类),较为准确地对输电线覆冰严重程度进行了分离,并对微气象数据进行统计分析,将气象倾向率作为参考量,获得了严重覆冰、覆冰脱落等过程发生的气象条件,最后通过云南电网提供的相关数据验证了此模型的有效性,为电网部门输电线路覆冰灾害的预警提供气象参考条件。     

基于分布式光纤测温的结冰风洞喷雾耙温度场测量

为了实时获取结冰风洞喷雾耙温度场数据,需要采用温度传感器采集温度信号,传统的热电阻式温度传感器需要连接大量长距离线缆,占用大量喷雾耙内部空间;为提高温度场测量的质量效率,对基于分布式光纤测温的结冰风洞喷雾耙温度场测量技术进行了研究;首先,分析了喷雾耙温度场测量概况,研究了分布式光纤测温方法;其次,设计了U型光纤布线方法,建立基于分布式光纤测温的结冰风洞喷雾耙温度场测量系统;最后,实现了20层喷雾耙温度场全局测量,并对喷雾耙温度场分布进行了详细分析;经实际应用表明,喷雾耙温度场测量系统可为喷雾耙电加热系统提供了温度反馈,大大提高了温度场测量效率。     

输电线路巡检机器人覆冰厚度测量装置的研究

结合在电力行业的实际应用,针对当前输电线路导线覆冰实时监测装置存在的问题,提出了安装在输电线路巡检机器人平台上使用的一种直接接触测试式的输电线路覆冰厚度测量装置。详细介绍了输电线路覆冰厚度测量装置的传感器选择、结构设计、测量原理,相应的电子电路部分以及数据处理方法。该装置的优势在于不改变原有线路,测量方式可靠,测量结果准确,可以对档距内的线路进行全程测量,较好地解决了当前存在的不足。为进一步进行性能测试打下了基础,为解决输电线路覆冰测量提供了新的解决方案。     

结冰风洞试验段转盘控制系统设计与应用

结冰是飞机的重大安全隐患,结冰风洞是研究飞机结冰与防除冰的地面试验设备,飞机模型安装在试验段转盘上,通过精确控制转盘带动模型旋转模拟姿态变化;研制了适用于低温、低气压、高湿度环境的转盘机械机构;设计了以317T-CPU、IM174模块和交流伺服的转盘控制系统总体方案,开发了功能完善的转盘监控软件;通过参数优化、主从偏差控制和全闭环位置控制,实现了3个试验段5套转盘机构单转盘、上/下或左/右转盘高精度同步控制;解决了特殊环境下转盘控制系统运行维护问题.转盘控制系统运行超过8年,转盘角度范围±180°,转盘角度和同步控制精度不低于0.02°,各项技术指标达到设计要求,保证了结冰风洞各项试验任务顺利完成.