基于随机森林的直升机飞行状态识别方法

针对直升机飞行状态识别训练样本数据少而导致识别率不高的问题,提出一种基于随机森林的直升机飞行状态识别方法。首先利用去野点、限幅、平滑处理对飞行数据进行预处理,并根据特征参数将飞行状态分为8个小类;然后利用随机森林识别率较高的特点,对每一小类进行随机森林分类器设计;最后利用训练样本训练每个随机森林分类器,并将训练好的随机森林分类器识别直升机全起落飞行状态。以某型直升机实飞数据作为实验数据,将该方法与RBF神经网络法和SVM法进行对比实验,结果表明在小样本情况下该方法识别率有明显提高,识别速度也有所提高,可为直升机寿命预测提供依据。     

直升机飞行训练系统的研究与应用

直升机飞行训练系统具有安全、经济、可复现且不受气象条件影响等特点。针对直升机飞行训练的实时仿真问题,开发了一套基于六自由度并联平台和虚拟现实(VR)技术的直升机飞行训练系统。该系统可使飞行员在控制操纵杆体验模拟飞行时,同时具有体感和观感的沉浸感。以六自由度并联平台为运动模拟平台,建立与直升机姿态对应的运动学反解模型;结合VR视景,可以逼真地模拟直升机在实际飞行中的各种环境和动作。该系统可以帮助飞行员完成训练科目,具有承担部分训练工作的功能。该系统可为直升机飞行训练提供新方向。     

基于C8051F340的航空发动机循环寿命记录系统的设计与实现

针对目前某型现役航空发动机无法准确计算循环寿命的突出问题,利用Silicon Labs公司的C8051F340微处理器技术设计并开发了一套实时记录航空发动机循环寿命的系统,详细介绍利用可编程计数器/定时器阵列(PCA)技术采集发动机高低压转速信号,并通过软件滤波、无效幅值去除、雨流计数等算法计算发动机循环寿命。该系统可实时记录某型发动机循环寿命,有效防止发动机寿命的损耗,为发动机的延寿奠定数据基础。系统可靠性高,效果良好。     

基于ATML的机载电子系统原位测试系统设计与实现

针对直升机机载电子系统在执行任务过程中故障检测和隔离困难,外场维修保障效率低下,且缺乏快速有效故障检测工具现状的问题,设计了基于ATML标准的机载电子系统原位测试系统。阐述了原位测试系统的基本组成、工作原理、硬件结构、软件架构和测试电缆转接设计方法,以某型机载配电系统为案例进行原位测试需求分析及测试方案设计。利用基于ATML标准的测试软件平台SGTS进行原位测试程序开发,并将该方法应用至某型直升机原位测试系统研制。经实际验证,该原位测试系统的使用大幅提升了机载电子系统的故障检测与隔离率指标,为直升机外场排故提供了有效便捷的手段,提高了外场维护效率。     

基于UDP协议的航空发动机振动实时监视系统设计

发动机振动监视是保证发动机飞行试验安全的重要技术手段.根据某型发动机飞行台试验的要求,设计了基于UDP协议的网络化的发动机实时振动监视系统.监控终端软件采用多线程和消息响应机制,保证了系统的实时性能.采用数据包标识检验和总体网络数据流量控制的方法,克服了UDP协议的数据传递中可能出现的数据丢失和乱序.该监视系统在某型发动机飞行台试验中投入使用,经过了多个起落的使用,成功发现一起发动机风扇结构故障,表明该监视系统工作可靠,满足实时性要求,系统设计是成功的.     

飞机维护用自动测试系统

飞机外场检测用的自动测试系统最早出现在五十年代初期。当时主要用于军用电子设备的检测。提出使用自动测试系统的主要原因是由于机载武器系统越来越复杂,为确保飞机的飞行安全和武器投放的准确性,才研制出自动测试系统。美国是首先研制和使用自动测试系统的国家。该系统具有模拟和数字显示能力,可对雷达、惯导设备,大气数椐计算机和自动驾驶仪等一系列航空电子设备进行外场检     

训练用航线起落飞行仿真器

训练用航线起落飞行仿真器是一个规模较大的由数字计算机控制的人-机系统。本文着重介绍飞行仿真器的功能、意义及发展;训练用航线起落飞行仿真器的组成与工作原理;误差分析等。     

某型舰载直升机飞行模拟器飞行仿真系统设计

对某型舰载直升机飞行模拟器飞行仿真系统进行了设计研究.给出了某型舰载直升机飞行模拟器飞行仿真系统的模型框架.定义了建模过程中所涉及的主要坐标系,研究与分析了与主旋翼相关的诱导速度、挥舞角、拉力、扭矩的计算方法,给出了舰载直升机部件气动建模思路.最后,结合舰载直升机数据,对直升机飞行模拟器飞行仿真系统对舰载机飞行员的操纵响应进行了仿真分析.设计的舰载直升机飞行模拟器飞行仿真系统已经成功应用到了某型舰载直升机飞行模拟器上,具有仿真度高、实时性好等特点,起到了良好的训练效果,得到了舰载直升机飞行教员和学员的认可.     

新一代直升机的飞行试验机载测量系统

主要介绍了新一代直升机科研飞行试验要求的机载测量系统,包括测量系统组成和特点.该测量系统改变了传统的模拟信号集中采集、记录方式,采用可编程的分布式模块化测量系统,可以采集位于直升机各个部位的测量信号,如旋翼系统、尾桨系统、机身的应变载荷、振动、位移、温度等以及其他模拟信号、数字总线等.将数字化PCM数据流合并记录于机载数字记录仪,同时可挑选数据实时遥测.简要介绍了部分配套使用的传感器和设备.     

机载多路数字音视频记录系统的设计与实现

在飞机飞行过程中记录的座舱内外视景、座舱各仪表的画面以及座舱语音内容等信息,对于平时飞行训练评估、战时调查分析以及新型飞机的研制和试飞具有十分重要的现实意义。叙述了一种机载多路数字音视频记录系统的软硬件设计与实现,谊记录系统的数据流格式为MPEG-4,最多可记录8路视频和2路音频长迭20小时左右。     

基于MSC Adams/Engine的发动机悬置系统优化设计通用模块

为有效降低发动机产生的振动向整车传递,运用MSCAdams／Engine的参数化建模和二次开发功能建立发动机悬置系统优化设计通用模块．该方法能针对不同类型发动机快速进行参数化建模、悬置系统优化及优化结果评价,有利于缩短产品开发周期、降低产品开发成本．     

基于后驱动装置控制系统设计

本文介绍了涡轴发动机试车台零扭矩试验的工作原理及试验验证方法,详细介绍了其关键设备即后驱动装置的设备组成、选型设计、控制原理、控制逻辑、人机界面、安全措施。经试验表明后驱动装置的设备选型合理,控制系统工作稳定可靠、控制精度高、响应速度快、监控和安全保护措施完善,满足了涡轴发动机对零扭矩试验的功能要求,实现了涡轴发动机试车台零扭矩试验零的突破,填补了国内空白。     

森林健康评价系统设计与实现

森林健康评价是近几年的热点问题,开发评价工具非常重要。文中设计开发了森林健康评价系统。利用当前流行的C#为开发语言,Arc engine为开发组件,Access为后台数据库,利用ADO. NET技术访问数据库,系统采用C/S架构。用户通过输入相关评价指标及其权重,就可以迅速评价森林的健康状况。利用吉林省汪清林业局金苍林场四种森林类型的健康调查样地数据对系统进行了测试,系统运行稳定,反映灵敏,结果能客观反映林分的健康状况。为林业生产和科研提供了一个森林健康评价的工具软件。     

Application of the Principle of Design of Adaptive Systems with a Reference Model to Problems of Monitoring of a Current State of Transmission Shafts

A possibility of monitoring a current state of transmission shafts on the basis of an adaptive system with a reference model is considered. Using a gas-turbine engine as an example, a problem is solved for the estimation of a torsion angle of the shaft that transmits the torque of a free turbine through the reduction gear to the propeller in the condition of a finite value of the torsion stiffness of the shaft. The torsion angle specifies the current state of the shaft and can be used for the advanced disengagement of the engine in the event of the breakup of the transmission. It is shown that the suggested adaptive system of estimating the torsion angle of the shaft ensures a high dynamic accuracy in the stationary and nonstationary modes of operation of the engine. The mathematical modeling confirmed the serviceability of the system under conditions that are close to actual ones, in particular, under the action of random noise of the measurement.     

Direct multivariable controller tuning for internal combustion engine test benches

Dynamical test benches are typically used in the development phase of engine systems and require tracking controllers with a high performance. Unfortunately, during such a work the components or operation parameters of the engine system are changed very frequently, making the use of classical model based control approaches very time-consuming. Against this background, this paper proposes a direct data-driven design approach for multivariable control of rotational speed and shaft torque of an internal combustion engine at a test bench based on an extended version of a recently introduced method for non-iterative direct data-driven tuning of multivariable controllers. This extension allows employing data collected in a closed-loop experiment in the direct identification of the controller parameters. The effectiveness of the proposed approach is shown on a test bench equipped with a production light duty Diesel engine. A comparison with the industrial state-of-the-art controller is provided on both a dynamically challenging test and a typical driving cycle as measured on an instrumented vehicle with the same internal combustion engine. The results confirm that the new method recovers the performance of the well-tuned industrial control, but can be developed in a fraction of the time as no explicit model of the system is needed.     

基于Matlab的内模法航空发动机PID控制仿真

针对某型涡喷发动机,基于内模原理(IMC)设计了自整定PID控制器;研究在发动机处于不同转速状态时的变参数PID控制,实现对发动机加速过程的分段控制;在建立发动机模型时将大偏差过程分取了若干段,对每一小段分别用相应的小偏离动态过程的数学模型表示;由这若干个小偏差动态模型组合成描述全工作范围动、静态特性的发动机模型;利用MATLAB/Simulink对加速过程进行了仿真,仿真结果表明该控制系统具有良好的控制效果,各种加速过程和小偏离动态响应的超调量与调节时间都令人满意.     

Hovering control of model helicopter by vision

In this paper, we introduce an autonomous flying model helicopter with a vision control system. A feature of the helicopter is that autonomous hovering is realized by a vision control system. Owing to this vision control system, the model helicopter is able to take off, land, and hover without any human assistance. The vision control sstem is composed of a CCD camera mounted on the helicopter and an image processor on the ground. We first introduce the configuration of the helicopter system, which has a vision sensor, a clinometer, and an azimuth sensor. To determine the 3-D position and posture of helicopter, a technique of image recognition using a monocular image is used. Finally, we give an experiment result which we obtained in a hovering test with the vision control system. This result shows the effectiveness of the vision control system in the model helicopter.     

涡轴发动机旋翼系统仿真建模研究

在直升机的仿真建模中,涡轮轴发动机模型的准确程度直接影响着动力系统模型的逼真程度,同时它也是直升机动力学建模的重要组成部分。为解决上述问题,研究了涡轮轴发动机建模方法,给出了考虑旋翼负载反馈的发动机控制系统模型,以及内、外环串联控制回路的发动机输出功率控制方式,设计了涡轮轴发动机动力调节的控制律,从而实现了涡轮轴发动机和旋翼一体化的直升机动力系统仿真模型,并通过仿真实例对模型进行验证,证实了模型的正确性。     

Readout characteristics of flexible monolithic optical head slider combined with visible laser light guide

Optical near-field recording is a candidate technology for overcoming the diffraction limit of conventional optical recording. In our previous work, we proposed a novel optical head slider for near-field recording that we call a flexible optical head slider. An air-bearing pad pattern is formed on the apex of a cantilever-like polymeric waveguide so that, by using the cantilever itself as the slider suspension, a single body structure incorporates the functions of the flying slider, suspension, and waveguide. This structure can be expected to provide several important advantages by miniaturizing head assemblies; simplifying the assembly and optical trimming processes; and producing a lighter head, thus allowing a wider tracking bandwidth. In this paper, we report the read-out signal evaluation of the flexible optical head slider. Using a slider with a sub-micron sized aperture, read-out of a test metal-patterned ROM (Read Only Memory) disk was successfully demonstrated down to a 0.2 μm linewidth line and space pattern.