2025年 第26卷 第2期

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  摘要：2025年26卷第2期目次

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军用航空
• 飞机动载作用下轮胎积水道面相互作用分析
  蔡 靖1;2; 沈 詟1; 周 宁1; 李 岳1; 范怡飞1

  摘要：基于起落架轮胎积水道面动力耦合仿真模型并考虑道面平整度影响,获得起飞、着陆阶段轮胎轮心动位移时程曲线,在此基础上运用有限元软件仿真分析着陆和起飞阶段动载作用下积水道面支撑力、接触面积及位移阻力的变化规律,从而获得动载作用下临界滑水速度的动载影响系数。研究结果表明:在起飞、着陆阶段,道面支撑力、轮胎与道面接触面积、位移阻力及临界滑水速度均较静载作用下有所降低。起飞阶段,道面支撑力与静载作用时相差较小,位移阻力较静载下降低0.3~3 kN,临界滑水速度降低值在5.5 km/h以内;着陆阶段,道面支撑力较静载降低5%~10%,对应位移阻力最大降幅达到50%,临界滑水速度存在急剧变化的情况,差值在5~9 km/h。综合上述临界滑水速度变化规律,定义动静载临界滑水速度比值为动载影响系数,不同滑行工况下该系数取值在0.95~0.99;鉴于着陆阶段飞机临界滑水速度降低较大,滑水风险更高,偏于安全将动载影响系数取为0.96。

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• 基于概率统计和专家评价的飞机供电系统遂行任务能力评估
  胡辰宇1;2; 潘晋新1; 方 欣3; 焦晓璇1; 景 博1

  摘要：针对飞机供电系统遂行任务能力评估问题,提出基于统计分析与专家评价融合的方法。首先,对某型飞机供电系统进行介绍,分析其主要故障模式与故障原因;其次,通过供电系统故障统计数据,拟合出供电系统故障威布尔分布,并针对装备遂行任务的需求,提出基于后验知识的任务期间装备故障概率计算方法。在此基础上,针对遂行任务具体环境、强度等因素的差异,采用基于专家经验打分的方式,综合考虑振动、负载、自然环境等因素,对供电系统环境因素进行评级。通过某型飞机供电系统实际故障数据进行验证,结果表明,该方法能够有效预测供电系统关键部件遂行任务条件下的故障概率,并对任务环境因素进行综合评估,以支撑遂行任务决策。

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• 基于限制容差关系的动力舱冷却通风综合评估
  张 浩

  摘要：为拓展动力装置冷却通风试飞结果评价体系,定量评估冷却通风系统的综合性能水平,在试飞过程中发动机舱内温度测量数据存在缺失的情况下,引入综合舱温裕度的概念,开展了适用于不完备试飞数据的冷却通风综合性能评估方法研究。使用K-means聚类算法将舱温数据离散化,结合粗糙集理论的限制容差关系确定舱温指标权重,建立了一种动力舱冷却通风综合性能评估方法,并在3发构型直升机上进行算法应用,评估了冷却通风系统综合性能的影响因素。结果表明,技术状态更改和发动机装机位置对动力舱综合舱温裕度的影响较大,最大差异分别达到65.5 ℃和83.2 ℃。综合舱温裕度能够表征冷却通风综合性能,该方法具有通用性,可作为冷却通风试飞传统评估方式的补充。

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• 基于RBF神经网络的飞机油量计算方法
  罗云鹤; 赵 铮

  摘要：针对目前飞机燃油测量采用的查表插值油量计算方法效率低,以及神经网络应用于飞机油箱油量计算存在的精度不高、容错性不好等问题,开展了基于径向基函数(RBF)神经网络的飞机油量计算方法研究。通过改善油箱体积特性数据库的离散分布优化训练样本质量,改进神经网络训练算法提高对输入数据误差容错性,采用遗传算法优化神经网络设计参数,有效提升了RBF神经网络在油量计算中的泛化能力和训练效率。经某型飞机燃油箱计算实例和地面试验验证表明,油箱模型数据离散方法能更为准确描述油箱体积特性,与等距切割方法相比测试样本插值计算均方根误差下降34.8%。构建的RBF神经网络具有较好的计算精度,计算效率较插值计算方法提升了约5倍。改进算法与正交最小二乘法(OLS)算法相比,当输入参数存在误差时测试样本预估均方根误差下降61.5%,容错性明显提升,具有工程实用价值。

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空天防御
• 基于改进天际线选择方法的大规模目标威胁评估
  刘祥雨1; 王 刚1; 郭相科1; 王思远1; 何 晟2

  摘要：针对大规模复杂作战场景,首先进行聚类方法的设计,提出基于模糊理论的参数自适应密度网格聚类方法,对大规模目标进行处理,便于后续快速进行威胁评估。其次提出多级天际线选择方法,该方法避免了传统威胁评估方法的权值设定等复杂过程,消除权值设定过程中个人喜好等众多干扰因素。最后建立雷达图的多指标表示方法,为指挥员进行针对性决策提供依据。仿真对比实验结果表明,根据的威胁评估方法进行后续的目标分配和火力拦截,最终达到的作战效能更好。

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• 多种均匀圆阵阵型的波达方向估计性能分析
  周 爽1;2; 周 莉1

  摘要：均匀圆阵具有二维波达方向估计能力、适用于跨频程场景以及易于架设的特点,广泛应用于民用、军事、天文探测等领域。针对某电子侦察任务0.8~6 GHz频率范围二维高分辨率测向需求,开展均匀圆阵阵列模型的优化设计和波达方向估计性能比较分析,从而确定均匀圆阵的最优阵型。首先介绍无心圆阵和中心圆阵模型结构,理论推导圆阵阵列形式对测向的影响,并通过多重信号分类算法进行仿真实验,对不同信噪比、采样快拍数、半径波长比的情况下无心7圆阵、无心8圆阵、无心9圆阵、中心8圆阵、中心9圆阵、中心10圆阵等6种阵列模型的测向精度进行比较,并结合波束宽度、分辨率等性能指标进行综合分析,结果表明在0.8~6 GHz频带的高精度二维测向需求下,中心8圆阵为最佳测向阵型。

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• 改进模糊综合评价法的军地联合信息通信保障效能评估
  陈 俊1;2; 李建华1

  摘要：针对信息通信作战需求和军地联合信息通信系统的特点,提出了基于改进模糊综合评价的军地联合信息通信保障效能评估方法。首先,利用层次分析法分析影响军地联合信息通信保障效能的关键因素,引入改进的德尔菲法构建评估指标体系;其次,通过1-9标度法计算得到各层指标的权重,并进行一致性检验;然后,采用主客观评价结合的方式,在对定量指标直接评价的基础上,利用模糊数学理论将定性指标进行量化,进而得到效能评估计算模型,从而提升了定性指标量化的客观性;最后,利用实际算例验证了该评估方法的有效性,并给出了完善军地联合信息通信保障系统的对策建议,为军地联合信息通信系统的优化使用、效能提升等提供了重要参考。

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电子信息与通信导航
• 基于双分支融合的图像实时语义分割方法
  宋玉琴; 娄 辉; 张 琪; 商纯良

  摘要：针对现有实时语义分割网络分割多尺度目标时存在类别错分和分割不完整的问题,提出了一种基于双分支融合的图像实时语义分割方法。提出尺度注意融合模块,融合细节分支和语义分支提取到的目标空间特征和语义信息,以提高网络对多尺度目标识别的准确率。使用边缘损失函数引导细节分支学习目标边缘轮廓,增强网络对目标边缘细节的分割性能。最后,构建全局感知模块提高网络的全局上下文感知能力。实验结果表明:文中方法在CityScapes和CamVid数据集上平均交并比(mIoU)分别为78.1%和76.2%,平均像素准确率(mPA)分别为87.6%和85.4%,对于小尺度目标边缘实现了更精准的分割,且在一个GTX 1080Ti GPU 上推理达到实时要求,帧速率(FPS)分别达到59.8和43.5。

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• 基于SC-IFDMA 的电离层短波宽带通信系统设计与实现
  王一卓; 张 阳; 张 笑; 王冠林; 杨云冲; 任 鹏

  摘要：为了满足航空器在远海远域的超视距可靠通信需求,针对短波电离层反射信道的时频双选衰落严重的问题,设计了基于单载波频分多址技术(SC-IFDMA)的短波宽带通信系统,该系统使用联合分段相关和选择式RAKE接收的前导检测算法,保证系统在-15 dB的极低信噪比下的漏检和虚警概率都达到10-4 及以下。利用SC-IFDMA 符号在时域的重复结构进行频偏估计和信噪比估计,节省了系统开销,提升了系统传输性能。最后结合USRP搭建了半实物试验样机,在信道仿真仪环境下完成单链路回环测试。测试结果表明:系统样机能够在-15~5 dB信噪比区间内,实现误码率在10-5 以下的200~20 000 bps自适应速率可靠通信。

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• 基于深度学习的导航装备轴承剩余使用寿命预测
  党慧莹1;2; 李海林1; 吴北苹1;3; 余佳宇1;4; 庄银传5

  摘要：作为导航装备的重要部件,轴承影响着导航装备的定位精度和保障能力。在装备剩余使用寿命(RUL)预测中,传统的机器学习算法在处理复杂非线性传感信号问题上存在局限性,为此提出了一种基于注意力机制(AM)和双向长短期记忆网络(Bi-LSTM)的轴承RUL预测框架(Bi-LSTM-A)。该框架在前端加入一维卷积神经网络(CNN)从原始传感器信号中提取局部特征,然后利用双向长短期记忆网络与注意力机制相结合的方式对信号进行分析预测,最后经过网络末端的全连接层输出预测结果。通过与同类算法的对比实验表明,该方法能够准确地预测装备剩余使用寿命,具有较好的预测效率和预测精度。

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无人作战
• 基于鱼鹰搜索策略蛇优化算法的无人机三维航迹规划
  陈海洋; 温仕琪; 张江祺; 都 威

  摘要：针对智能优化算法在求解无人机三维航迹规划问题时存在搜索能力不足、收敛速度慢和易陷入局部最优等问题,提出了一种鱼鹰搜索策略蛇优化(OSSO)算法。首先,引入Bernoulli混沌映射初始化种群,扩大个体搜索范围,丰富种群的多样性;其次,结合鱼鹰优化算法下潜捕食、随机步长和精确开采思想,改进算法搜索策略,增强其全局搜索能力;然后,通过动态折射反向学习策略进行种群更新,提升算法对局部极值的处理能力,平衡算法全局搜索和局部开采能力;最后,分别采用函数法和高程数据构建2种三维模型,将航迹长度、威胁区距离和无人机本体约束作为评判指标进行仿真实验。实验结果表明:OSSO 算法具有较强的鲁棒性,对于求解三维航迹规划问题具有良好的稳定性和有效性。

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• 一种基于GRU 的空中目标作战意图预测方法
  雷 蕾1; 滕 飞2; 权 文3; 倪 鹏4

  摘要：由于实际空战中目标作战意图是由一系列战术动作实现的,因此目标状态呈现时序、动态的变化特征。传统作战意图识别方法仅依靠单一时刻进行推理,方法不够科学有效,并且没有提前预测敌方意图的效果。在门控循环单元(GRU)的基础上引入双向传播机制和注意力机制,提出一种空中目标作战意图预测方法。通过分层的方法构建空战意图特征集,编码生成数值型时序特征,并将领域专家知识经验封装成标签;运用BiGRU 网络对空战特征进行深层次学习,并利用注意力机制自适应分配特征权重,以提升空中目标作战意图识别准确度。为实现对目标意图的提前预测,在意图识别之前引入空战特征预测模块,建立预测特征与作战意图类型之间的映射关系仿真,实验表明,所提模型能在89.7%意图识别准确度的基础上提前一个采样点预测出敌方空中目标作战意图,在提升意图识别实时性方面具有显著意义。

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机场防护
• 基于碰撞检测的最小起降带决策方法
  赵鸿铎1;2; 夏 昶1;2; 高达辰1;2; 马鲁宽1;2

  摘要：面向应急救援场景下机场跑道产生毁损后如何快速确定最小起降带,提出了基于毁损外接圆与矩形碰撞检测的最小起降带决策模型,同时在决策模型搜索得到的最小起降带方案库内,建立了包括修复时间、任务需求和安全性能等11种指标在内的最小起降带决策指标体系,使用模糊层次分析法和TOPSIS法相结合辅助最小起降带进行优选决策。在相关算法的基础上,基于阿富汗Al Taqaddum 机场的2号跑道的实际毁损分布,通过碎屑模拟算法形成跑道范围内的碎屑分布情况,在该场景下使用最小起降带搜索算法得到了250个最小起降带方案,并决策出该场景和任务条件下的最优最小起降带方案,验证了基于毁损外接圆与矩形碰撞检测的最小起降带决策模型适用性。

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• 碳纳米纤维掺杂高性能混凝土修复材料力学性能及抗冻性研究
  李长辉; 薛文超; 齐 麟; 刘凌志; 王道通

  摘要：介绍了一种高性能混凝土(UHPC)掺杂气相生长碳纳米纤维增强体(VGCF)和碳纳米管(CNT)的跑道修复材料。已有大量研究证明在混凝土中添加纳米纤维可以提高其力学性能以及耐久性。着重对修复材料与水泥基道面材料的适应性进行研究,同时对碳纳米纤维材料对混凝土增强微观机理的影响进行分析。通过在混凝土中掺杂不同质量分数的碳纳米纤维进行配合比试验,测定了抗压强度、粘结强度和冻融循环下的质量损失率及粘结强度损失率。研究表明,当CNT104掺量为0.1%时,混凝土的抗压强度和粘结强度分别为60.6 MPa和11.3 MPa,150次冻融循环质量损失最小。当CNT107掺量为0.15%时,表现出较好的抗压强度和粘结强度,分别为59.1 MPa和11.5 MPa,当掺量达到0.2%时在150次冻融循环下质量损失最小。VGCF掺量为0.15%时混凝土达到最大抗压强度和粘结强度,分别为68.0 MPa和18.6 MPa,同时添加不同含量VGCF的混凝土均表现出更好的抗冻性能,在含量为0.15%时,经冻融循环后混凝土的质量损失率最低。在150次冻融循环后再次测得粘结强度,通过冻融前后对比得到掺入0.15%的VGCF粘结强度下降率为32.79%,是所有组中最低。结果表明,在使用掺入0.15%VGCF的UHPC作为跑道修复材料时,其与水泥基道面材料表现出良好的适应性。

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