摘要:由于对飞机结冰的相关基础科学问题缺乏全面而清晰的认识，现有结冰防护手段还不能完全消除结冰的危害，因结冰导致的重大飞行事故时有发生，成为了困扰航空工业发展的难题。为了有效支撑我国高端飞行器的研制，系统地开展飞机结冰致灾与防护的基础问题研究具有紧迫的现实意义和深远的科学意义。本专栏依托国家重点基础研究发展计划（973计划）“飞机结冰致灾与防护关键基础问题研究”而设立，围绕结冰对大飞机气动特性和飞行特性的影响规律、致灾机理及安全保障方法等关键科学问题，对结冰后复杂流场的数值模拟、结冰后动力学特性分析、结冰风险量化评估、结冰安全防护理论与方法等内容展开了深入研究，集中体现了该项目取得的新成果，可为相关研究人员提供有益的参考。同时，本专栏采用视频加载等增强出版形式，读者可扫描文中二维码链接来观看论文相关实验视频资料，以加深对所研究问题的认识。限于人力、物力、时间以及研究者水平，文中所述方法及结论可能存在一定局限性。我们相信，随着国内结冰问题研究手段和方法不断取得突破，必将极大地助力新型飞机的研制，使航空工业发展跃上新的台阶！

摘要:基于微分流形理论构建了一种结冰条件下飞机鲁棒动力学边界保护系统设计方案。首先基于微分流形理论计算了飞机未结冰时的动力学边界，并用Monte Carlo法验证了其准确性和高效性;其次，以结冰因子影响模型为基础，研究了不同结冰程度下飞机动力学边界的变化规律;进而提出了飞机鲁棒动力学边界，并设计了结冰条件下飞机鲁棒动力学边界保护系统。当飞机遭遇结冰不利飞行环境时，相比于传统动力学边界，该鲁棒动力学边界不需获取准确的冰型信息和结冰严重程度。考虑当前结冰检测技术手段，提出的方法具有更加广泛的工程应用意义。在飞机超出动力学边界之前，边界保护系统作用使飞行状态保持在安全阈值范围内，从而保证飞机安全可控。

摘要:结冰对飞机的空气动力学影响特性是飞机结冰研究的重要内容。构建了具有典型大型客机几何外形的背景飞机模型，基于RANS方法对机翼结冰条件下全机的复杂空间流场结构及气动特性进行了研究。研究结果表明，机翼结冰主要影响背景飞机失速点附近的气动特性，翼面分离始发大幅提前、分离梯次完全消失是全机失速特性恶化、气动边界缩小的直接原因。研究可为深刻认识飞机结冰对气动力影响的流动机理提供支撑，为大型飞机结冰后的气动特性分析及飞行动力学研究提供依据。

摘要:结冰条件下飞行风险定量评估可以为飞机结冰适航验证提供参考指标。提出了极值理论与Copular模型相结合的机翼结冰条件下风险定量评估方法。基于人机环复杂动力学模型进行蒙特卡罗仿真实验，提取了关键飞行参数（空速、滚转角和迎角）极值。利用辨识得到的参数进行拟合优度检验，验证了Joe Copula模型能够较为准确描述三维极值参数联合分布形式。通过建立的风险概率判据计算了飞行风险概率，分析表明结冰风险事件往往伴随着飞行安全关键参数不同程度的超限和耦合影响。所提方法可为结冰条件下的飞行风险定量评估和预测管控提供理论参考依据。

摘要:以单侧机翼除冰系统故障诱发机翼非对称结冰为背景，评价机翼非对称结冰对飞机横航向系统稳定性影响。首先构建非对称结冰情形的飞行横航向运动学模型，考虑添加舵机模型和飞机横航向增稳控制律；其次运用蒙特卡洛算法，以偏航角速度r、滚转角速度p以及侧滑角β划分系统状态计算点集，通过复杂动力学仿真获得稳定状态点集，运用连续推进算法，计算稳定状态点附近的稳定域边界，从而构建多参数耦合的横航向系统稳定域；最后对比分析了无冰和机翼非对称重度结冰两种情形下的稳定域。研究结果表明：机翼非对称结冰情形会导致飞机横航向系统稳定域偏离并萎缩，机翼非对称重度结冰情形下的稳定域萎缩78.65%，因此当机翼出现非对称结冰导致飞机偏离预定轨迹时，飞行员应避免粗暴操纵舵面，否则飞机容易跃出稳定域边界，诱发飞行事故。

摘要:功率变换器是开关磁阻电机调速系统重要部件之一，同时也是系统可靠性最弱的环节。针对传统功率变换器故障诊断方法通用性差、需增加额外硬件、无法进行开路器件定位等问题，以不对称半桥式功率变换器为研究对象，改进传统电流传感器安装位置，各相检测电流为绕组和上续流二极管电流之和，通过分析电流斜率在不同故障下的特点，提出一种基于电流斜率的诊断方案。该方案以逻辑信号、检测电流及其斜率为输入建立了故障变量的数学模型，通过模型输出值，即可对功率管开、短路故障进行快速定位，且各相诊断相互独立、不受电机相数及控制方式限制，通用性强；无需增加额外硬件，诊断功能丰富且控制器负担小。仿真和实验验证了方案的有效性。

摘要:针对传统的基于固定阈值的故障检测及诊断方法虚警率高，无法有效实现液压伺服系统的故障检测与隔离，提出了一套基于多级观测器的液压伺服系统自适应故障检测与隔离方法。首先，采用第1级RBF网络作为液压伺服系统观测器，通过比较观测器估计输出值与实际系统输出得到残差信号。其次，采用第2级RBF神经网络产生自适应阈值，实现了液压伺服系统自适应故障检测。最后，采用小波包分析提取残差信号特征，利用第3级RBF神经网络实现系统的典型故障隔离。实验结果表明，利用多级观测器模型能够有效实现液压伺服系统的自适应故障检测及隔离。

摘要:为了考察平尾偏转角度对飞机着陆滑跑性能的影响，通过计算流体力学进行气动数据储备，利用多体动力学建模方法，建立了能够反映飞机气动特性随迎角和平尾偏角变化而变化的飞机着陆滑跑动力学模型，在不同的飞机平尾偏转工况下进行了着陆滑跑仿真计算。经过验证，该动力学模型能够较好地反映飞机着陆滑跑时不同平尾偏转角度下动力学特性，仿真结果表明平尾前缘下偏（拉杆）能够有效缩短着陆滑跑距离。

摘要:混合现实维修具有低成本、低风险、高效率的独特优势，是军事装备保障领域的研究热点。介绍了混合现实技术的概念，说明了混合现实维修系统的组成结构和关键技术；阐述了混合现实在军事装备教学训练、战场抢修与智能维修中的应用，重点分析了存在的问题，并给出了解决思路；最后指出了系统智能化、标准化、模块化的发展趋势，并为其在我军的运用提出了意见。

摘要:针对目前航空发动机排气温度预测模型精度不高、传统RNN类神经网络对飞行数据时间维度信息挖掘不充分的问题，提出了一种结合自编码器Autoencoder和时间卷积神经网络TCN的航空发动机排气温度预测模型。首先通过Autoencoder方法从飞行数据中提取与排气温度相关的特征，以降维后的特征作为输入，建立TCN网络深度学习模型，以航空发动机排气温度作为输出，充分挖掘飞行数据的时间维度信息，从而提高模型精度。最后选取真实飞行数据进行实验，结果表明，与BP、LSTM神经网络模型相比，该模型的平均绝对百分比误差由13.035%和9.593%降低至3.369%，有效提高了模型预测精度。

摘要:针对当前空战威胁评估中未考虑决策者的认知局限、决策偏好难以确定，以及没有综合考虑个体遗憾和群体价值的问题，构建基于三参考点的前景理论和多准则折衷排序法的威胁评估模型。首先，根据待评方案之间的独立性，建立前景价值最大化规划模型，计算指标权重，避免主观赋权法带来的不确定性；为了克服单纯采用指标平均值参考点带来的信息丢失和结果分辨率下降的问题，借鉴逼近理想解排序法，引入正负理想点作为参考点，采用模糊分析法确定决策者对不同参考点的偏好权重；最后为了平衡群体价值和个体遗憾，反映决策者主观偏好，结合前景价值，采用VIKOR法对目标进行威胁排序。威胁评估算例仿真验证了方法的可行性和有效性。

摘要:针对深度学习进行调制方式识别领域测试样本与训练样本存在分布差异的问题，提出了基于域适应神经网络的调制识别方法。首先采用VGG16深度卷积神经网络提取信号小波变换后系数图像特征；然后利用自编码器对高维特征进行降维处理；再计算训练样本特征与测试样本特征之间的CORAL损失；最后联合优化分类损失和CORAL损失使模型达到最优。通过仿真实验证明，在信号类别存在差异或信道环境存在差异的条件下，引入域适应技术可提高待测信号识别准确率5%以上。

摘要:针对动态防御平台中的服务器最大可暴露时间难以确定的问题，利用模糊控制相关理论与技术，设计了可以确定虚拟服务器最大可暴露时间的模糊控制器，在保证系统安全的前提下，实现跳变引起的防御成本最小化。假设防御者清楚状态攻击面，且攻击者不能在某个时间段内完成攻破。首先从平台层移动目标防御原理入手，计量出系统攻击面的数学期望，再对各虚拟服务器的系统漏洞进行定量分析，并将此2个指标作为模糊控制器的输入，在保证系统安全的状况下，最后计算虚拟服务器的最大可暴露时间，为切换虚拟服务器过程中确定时间点提供了重要的参考依据。

摘要:针对慢衰落时变航空多径信道码间串扰严重、接收端误码率高的实际问题，在SCFDE系统的基础上，分析了航空多径信道的稀疏性，将航空信道估计建模为稀疏信号的恢复问题，采用PN序列构造确定性测量矩阵，以基于稀疏度自适应匹配追踪算法作为恢复算法，建立PN-SAMP信道估计算法；比较了压缩感知类算法和传统的PN算法、LS算法的估计均方误差，并结合MMSE均衡比较了几种估计方法应用在SC-FDE系统中的误码性能。仿真结果表明，压缩感知类算法比传统PN算法和LS算法的估计误差要小，误码率也更低，在信噪比为20 dB的条件下，压缩感知类算法的误码率小于10E-4。在稀疏度未知的情况下，PN-SAMP算法比正交匹配追踪算法更稳健，更能满足对时变慢衰落航空稀疏信道的估计需求。

摘要:为了抑制传统后向投影成像方法产生的伪影，提出了一种基于二维尺度维纳后滤波的伪影抑制方法。首先，针对步进频连续波MIMO雷达，将频域BP成像方法建模为一个二维无失真波束形成器；然后，利用带尺度因子的二维维纳后滤波器使波束形成结果的均方误差最小；最后，分析了尺度因子对单目标和多目标成像性能的影响。现有基于相干因子(CF)的伪影抑制方法仅是所提方法具有不同尺度因子时的特例。通过选择适当的尺度因子，该方法可以克服CF方法的一些局限性。仿真结果表明，所提方法在距离向和方位向都能有效地抑制成像过程产生的伪影。

摘要:针对现代通信系统的日益复杂对天线的带宽提出越来越高的需求，设计并测试了一款结构简单的宽带磁电偶极子天线。在传统Г型馈电结构中加入了一对平行铝板以拓展阻抗带宽并改善阻抗匹配。新加入的平行铝板形成了一组容性加载，可用以弥补传统馈电结构在高频处的感性，从而有效拓展了工作带宽。实测结果表明，提出的天线相对阻抗带宽达92.5%（|S11|<-10 dB），频率覆盖范围为1.36~3.7 GHz。在整个工作带宽内，天线拥有较为对称的方向图、较低的交叉极化水平、较高的前后比以及最高可达11 dBi的增益效果。

摘要:针对当前集中式网络更新方法更新时间长且过度依赖控制器的问题，为降低网络更新时间和减缓控制器负荷，提出一种面向航空集群机载网络的分布式更新方法。设计改进的更新消息，控制器通过生成更新依赖图进行更新消息的构造，将更新依赖关系编码到更新消息中下发到数据平面；而后交换机分布式执行更新操作，利用询问和通知消息进行更新顺序协调，从而在数据平面实现分布式网络更新。仿真实验表明：与现有集中式更新方法相比，所提分布式更新方法能够通过降低更新期间的节点交互次数来减少更新协调时间，从而降低业务流更新时间以及整个网络更新时间。

摘要:战伤抢修是提高飞机生存力与航空兵部队持续作战能力的重要手段。针对军用飞机电气线路系统的战场损伤，梳理总结了电气线路系统的战伤模式，分析了损伤可能带来的影响；在介绍外军、民航有关做法的同时，给出了我军飞机电气线路系统战伤检测与修复的建议。