航空學報最新期刊目錄

基于徑向基生成式對抗網絡的多源數據融合方法————作者：胡登峰;向渝;張駿;楊佳辰;汪文勇;

摘要：飛行器氣動數據可通過數值計算（CFD）、風洞試驗和飛行試驗等途徑獲得。如何在低成本的基礎上獲得高保真度且不確定度較低的氣動數據，依然是一個挑戰性問題。在深度學習方法中，利用多層神經網絡能夠在更高維度上進行特征的表征與組合，從而有效地融合來自不同數據源的相關特征，提升模型的預測精度和可信度。然而，現有方法在融合不同數據集特征時，仍面臨諸多技術難題。針對這一問題，本文提出了一種基于徑向基生成式對抗網絡...

低空空域無人系統交通管理方案初探————作者：賈永楠;

摘要：近年來，隨著無人機技術的飛速發展，全球各國開始積極布局低空空域管理，以確保低空經濟的可持續發展。現有空中交通管理系統（Air Traffic Management, ATM）主要面向中高空空域的有人駕駛飛機，難以適應大規模低空無人機的運行需求。尤其在物流配送、城市監控、基礎設施巡檢等領域，低空無人機的高密度運行對交通管理提出了新的挑戰。因此，如何構建一套高效、安全、智能的無人系統交通管理（Unma...

MCS-RETR:改進RT-DETR的無人機航拍圖像目標檢測方法————作者：鐘帥;王麗萍;

摘要：針對無人機航拍圖像中存在的目標邊緣信息模糊、復雜背景干擾以及小目標分辨率低、難以辨識等問題，提出了一種新型改進RT-DETR的無人機航拍圖像目標檢測方法，記作MCS-DETR。首先，在主干網絡中設計多尺度邊緣增強模塊，通過構建邊緣信息增強機制，并結合深度卷積操作和特征融合策略，實現在不同尺度上提取特征信息，增強模型對圖像邊緣信息的感知能力。接著，在尺度內特征交互機制中融入卷積加法標記混合器，以優化...

考慮輪軸點載荷測量的起落架落震試驗————作者：劉文斌;周正旺;尤穎;陳熠;王友善;

摘要：起落架落震試驗是關鍵的起落架動力學試驗，但當前普遍僅關注輪胎接地點載荷的研究，對輪軸點載荷的關注非常少，兩者之間的差異未得到詳細的研究。輪軸點載荷作為直接向上傳遞給機體的載荷，對于起落架著陸載荷的驗證以及飛機機體載荷設計而言都具有更大的價值，有必要開展考慮輪軸載荷測量的落震試驗研究。為此，基于某大型民用飛機油氣式雙輪起落架的研制需求：首先，結合落震試驗原理對起落架著陸載荷的特性進行研究，提出了采用...

通信故障下無人機編隊網絡分布式拓撲重構————作者：宋怡成;齊瑞云;姜斌;

摘要：針對三維空間中采用網狀拓撲的無人機編隊在飛行過程中發生通信故障的問題，基于剛性圖和持久圖理論，提出了一種分布式拓撲重構方法。考慮到大規模無人機編隊拓撲重構過程中的快速響應需求，針對故障拓撲剛性受損的問題，設計了一種基于局部編隊信息的剛性拓撲修復算法。為進一步降低修復拓撲的通信代價，設計了一種拓撲持久化算法，通過將雙向鏈路轉換為單向鏈路以優化通信成本。最后，通過分別設計不同規模編隊的仿真實驗，驗證了...

部分融化冰晶撞擊特性實驗研究————作者：劉宗輝;卜雪琴;林貴平;

摘要：冰晶結冰問題嚴重影響飛機飛行安全，部分融化冰晶撞擊特性是航空發動機結冰研究的關鍵。設計并搭建了部分融化冰晶高速撞擊實驗臺，使用并校核了一種基于傳熱學的冰晶融化率測量方法。以部分融化冰晶為實驗對象，開展了不同直徑、撞擊速度和融化率水平下的撞擊實驗，從冰晶的破碎模型出發，討論了液態水對冰晶臨界破碎問題的影響。進一步的，定義了相對水膜厚度系數θ來衡量液態水的存在對于部分融化冰晶撞擊破碎的影響，基于實驗數...

航空鋰電池熱失控燃爆火焰抑制阻火單元研究————作者：楊娟;趙昊宇;牛江昊;李文靜;王鶴然;張青松;

摘要：航空鋰電池系統熱失控產生的燃爆火焰對機上周圍設備、線路和結構的高溫熱沖擊危害極大。本研究構建波紋型阻火單元及其前后5 cm流體域的仿真模型，通過分析熱失控過程中溫度和壓力流通特性可知，阻火單元芯體孔高越大越有利于減少電池燃爆艙內部壓力積聚，芯體孔高越小更利于熱量吸收和限制熱量逸出，厚度越大則對火焰的抑制和控制流體流動效果更顯著。搭建鋰電池熱失控火焰抑制專用測試平臺，實驗對比不同結構參數阻火單元對鋰...

基于自適應模板更新的Transformer無人機目標跟蹤算法————作者：劉芳;盧晨陽;路言;王鑫;

摘要：無人機已被廣泛應用在軍事和民用領域，目標跟蹤是無人機應用的關鍵技術之一。針對無人機目標跟蹤中，目標易發生形變、遮擋、尺度變化以及復雜環境等問題，提出一種基于自適應模板更新的Transformer無人機目標跟蹤算法。首先，基于改進非對稱注意力機制構建Transformer骨干網絡，有效提取圖像特征并增強特征對目標的表達能力。其次，提出一種基于外觀變化系數的自適應模板更新策略。通過計算外觀變化系數，自...

考慮信道資源約束的多無人機航跡與通信策略協同規劃————作者：王辰;魏才盛;殷澤陽;靳鍇;李星辰;

摘要：針對多無人機協同偵察任務中飛行航跡與通信策略的優化問題，考慮飛行距離、通信能耗、信道容量等多元代價和基站信道資源約束、無人機性能約束、避碰約束等多重約束，提出了一種基于深度強化學習的協同規劃方法。首先，面向隨機未知偵察環境建立了多無人機航跡與通信策略協同規劃模型；其次，提出了一種基于多智能體近端策略優化算法的端到端深度強化學習框架，以飛行距離、通信能耗、信道容量為多元優化目標，對無人機軌跡、通信連...

基于機動避撞策略的低空多旋翼無人機安全間隔計算模型————作者：陳運翔;張建平;王致遠;鄒翔;趙嶷飛;賴庭峰;

摘要：低空空域無人機安全間隔，是保障低空無人機安全有序飛行，促進低空經濟健康發展的基礎前提。低空無人機以多旋翼構型為主，其安全間隔計算尚未充分考慮無人機機動避撞策略，主要問題在于現有模型針對兩機機動避撞策略，無法適應多機復雜遭遇場景。以多旋翼無人機運動狀態、相對速度、環境因素、導航位置誤差、飛行技術誤差和系統冗余等多種因素，結合遭遇場景建立了多旋翼無人機安全間隔計算模型。基于運動學原理和最近接近距離，推...

空間慣性傳感器檢驗質量動力學與控制研究進展————作者：吳樹范;孫笑云;張倩云;沈強;向煜;

摘要：本文以空間引力波探測任務為背景，綜述了無拖曳航天器內部用于提供精確慣性參考基準的空間慣性傳感器在動力學建模、控制策略確定及控制器設計方面的前沿研究進展。本文首先介紹了空間慣性傳感器在空間引力波探測任務中的作用與結構配置，提供了解析的傳感器電壓驅動過程，并介紹了對應的傳感器工作模式。然后，在兩種引力波探測任務對應的無拖曳航天器構型下，描述了慣性傳感器內部多參考質量的動力學模型建立過程。隨后，針對探測...

飛機翼面冰的結構建模與力學性能預測————作者：湯林;孟宣市;劉蕊迪;顧興士;易賢;

摘要：飛機飛行過程中過冷水撞擊低溫表面結冰是典型的動態相變過程，形成的翼面冰內包含氣泡孔隙，嚴重影響翼面冰力學性能。然而，現有研究對翼面冰力學性能的定量研究不足，難以為適航取證中翼面冰斷裂脫落危害的評估提供依據。本文研究了過冷水滴撞擊低溫表面形成的翼面冰的力學性能，尤其是孔隙率、孔隙形狀（以球度表征）等對其力學性能的影響。基于結冰風洞中模擬的實際飛行環境，針對不同馬赫數（0.21-0.32）下的翼面冰樣...

直升機掃雷系統跨介質剛柔耦合建模與配平分析————作者：王洛烽;陳仁良;馮瑞;

摘要：水雷嚴重威脅海上安全，直升機掃雷相比傳統船舶掃雷部署快、效率高、危險低，但目前仍缺乏公開適用的建模理論和分析方法。本文基于絕對節點坐標法建立了跨介質大柔性拖纜模型，發展了易于耦合集成的直升機和拖體的剛體動力學模型，構建并驗證了直升機掃雷系統跨介質剛柔耦合模型，提出了耦合系統的分塊配平方法，分析了關鍵設計參數和飛行參數對配平特性的影響，結果表明：飛行速度增大時，直升機低頭姿態加重，將拖點位置布置在重...

多噴嘴燃燒室三維熱聲不穩定性研究————作者：黃憶莎;王曉宇;秦蕾;張光宇;程榮輝;孫曉峰;

摘要：熱聲不穩定性是影響航空發動機和地面燃氣輪機中多噴嘴燃燒室安全穩定運行的關鍵問題。為深入理解和控制這一現象，采用三維格林函數方法描述多個噴嘴之間的幾何結構和熱源響應特征差異，旨在揭示影響三維熱聲不穩定性的關鍵參數以及組合不同類型噴嘴的控制效果。重點分析了燃燒室平均溫度、噴嘴軸向長度、噴嘴進口邊界條件對周向、徑向以及軸向模態熱聲不穩定性的影響規律。結果表明，當噴嘴軸向長度接近四分之一波長的奇數倍時，熱...

空天飛行器電磁功能結構研究進展及展望————作者：楊利鑫;李彥斌;費慶國;

摘要：空天飛行器是結構-功能高度一體化的新質裝備，需實現力、熱等承載特性和透波、隱身、射頻等電磁特性的融合。首先，分析了空天飛行器的主要特點及現實需求，構建了空天飛行器承載/透波/隱身/射頻（Load-bearing, Wavetransparent,Stealth,andRadio-frequency,LWSR）一體的四面體設計體系，闡述了四面體各頂點功能的科學內涵；其次，分析了三類飛行器典型電磁功能...

面向城市低空物流配送的無人機實時航跡雙層規劃————作者：陳丹;湯程;謝宇;馬園園;徐天樞;

摘要：為提高物流無人機在城市低空復雜環境下的安全性和公眾接受度，提出一種面向城市低空物流配送的無人機實時航跡雙層規劃方法。首先，采用柵格法和數字高程模型對空域環境進行表征，建立基于第三方社會風險的城市低空環境風險感知模型；其次，提出低空物流無人機實時航跡雙層規劃模型，針對預戰術階段的單架無人機，上層模型以最小化第三方社會風險成本和航行時間成本為目標，采用改進的A*算法規劃出最優期望航跡；針對戰術階段無人...

樣本分簇增強的快速近似建模方法及應用————作者：王悅;王志祥;李道奎;雷勇軍;

摘要：為提高復合材料加筋圓柱殼后屈曲分析和優化效率，提出了一種融合樣本分簇和改進K折交叉驗證的增廣徑向基函數（ARBF）快速近似建模方法。采用K-means聚類算法確定了樣本最優分簇，基于樣本局部密度確定了樣本的基準形狀參數，各分簇均引入縮放系數自適應調整形狀參數，有效兼顧了優化形狀參數的效率和精度。通過樣本子集建立ARBF輔助近似模型，進而建立了基于偏差-方差分解的ARBF輔助近似模型泛化性能評估準則...

基于WDPR懸掛支撐的旋轉彈箭耦合運動風洞試驗技術————作者：朱舟;林麒;何聰;師璐;詹磊;沈楚倫;韓東博;

摘要：針對旋轉彈箭在飛行中同時存在進動、章動和自旋等多種角運動相互耦合的特點，基于繩牽引并聯機器人（Wire-Driven Parallel Robot,WDPR）支撐技術，提出了一種具有運動學冗余的旋轉彈箭風洞試驗模型懸掛支撐機構。首次將WDPR成功用于閉式風洞，并進行了靜態和耦合運動動態風洞試驗。首先，設計了旋轉彈箭模型的懸掛支撐機構及其相應的試驗模型結構；接著，建立了具有運動學冗余特性的支撐機構運...

基于對抗強化學習的無人機逃離路徑規劃方法————作者：黃湘松;王夢宇;潘大鵬;

摘要：在無人機技術迅速發展的背景下，如何應對其他無人機的惡意追捕成為了無人機安全防護中的重要課題。本研究旨在通過使用對抗強化學習算法，提升無人機在敵對環境中的適應性和生存能力。針對這一問題，本研究利用對抗強化學習框架，針對無人機逃逸過程中接收錯誤信息對決策產生干擾的問題進行了處理，以圍捕者與逃逸者之間的對抗為基礎，優化運輸無人機的策略以應對圍捕者的行為；同時，針對傳統的強化學習方法中的稀疏獎勵問題，本文...

抵近中躲避非合作目標視場的航天器軌跡規劃————作者：王義宇;張澤旭;包為民;袁帥;崔祜濤;

摘要：本文針對空間攻防中航天器抵近非合作目標并規避其視場的軌跡規劃問題進行研究，面向多約束非線性強的軌跡優化問題，提出了一種高效的凸化和參數化重構方法。首先將航天器抵近軌跡規劃轉化為包含非凸約束的最優控制問題，創新性地提出了針對視場規避約束的新型凸化技術，通過引入松弛變量對一類非凸約束進行維度擴展和軟化處理，進而實現了整體向凸問題的轉化；此外，基于微分平坦理論對動力學系統進行高效重構，并采用非均勻有理b...

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