基于飞行跟驰模型的纵向安全间隔计算方法

为了精确计算飞机飞行的纵向安全间隔, 分析了纵向间隔的影响因素, 利用管制员和飞行员的反应时间统一度量人为因素对纵向安全间隔的影响, 根据反应时间建立了飞机飞行跟驰模型。通过量化反应时间对纵向安全间隔的影响, 提出了考虑反应时间的安全间隔计算方法。仿真计算结果表明: 在航路飞行阶段, 相近飞机的纵向间隔小于3·0km为纵向危险接近, 为了保证跟驰飞行安全, 纵向间隔最小应为3·6km。可见模型和方法是可行的, 能够为飞行间隔标准的制定提供理论依据。     

基于最早预达时刻的进近排序模型及算法

为解决空中交通流量的高速增长造成了进近冲突，合理安排飞机着陆顺序，充分利用跑道容量，对现有排序模型进行简化．讨论了相邻飞机之间安全间隔的标准．通过分析相邻飞机速度对安全间隔的影响、飞机预计到达时刻、飞机优先权，提出了基于最早预达时刻的排序模型及算法．算例表明，该算法计算量较小，排序结果优于传统排序算法．     

航空简史

现代航空发展速度之快令人吃惊。从古代飞行传说到人类第一次借助热气球升空，中间经过了漫长的几千年；从热气球载人升空到有动力的飞机问世，中间经过了120年；而从飞机问世到喷气式飞机出现只有36年，从喷气式飞机到超音速飞机的间隔只有8年……同样，民用飞机的快速发展也令人咋舌，给人类生活带来了极大的变化。     

机场近距平行跑道进近方法研究

本文首先简要介绍了现时平行跑道的运作方式，探讨了所面临的问题，然后综述了如何提高近距平行跑道容量的主要进近方法，包括NASA Langley的AILS(空中侧向间隔信息)系统、Jonathan Hammer提出的配对进近方法等，并对其利弊进行了系统分析。指出AILS系统适应于近距平行跑道，并具有相对可靠性，但是离实际投入使用尚存在一定的距离；而配对进近方法可以使用于极近距平行跑道，它能通过减少前后机之间的纵向间隔而增加机场的进场飞机流，但这种进近方法要求的条件比较苛刻，对于风速、最后进近速度和加速度等十分敏感。     

转弯航路碰撞风险模型

引入时间变量和时间间隔变量,分析了飞机之间任意时刻的标称间隔和碰撞风险,建立了基于时间间隔分布、飞机流率、机型比例与转弯角的碰撞风险模型,计算了转弯航路的碰撞风险,分析了不同参数对碰撞风险的影响.分析结果表明:碰撞风险是随着航段起始点到转弯点的距离与飞机流率的增大而逐渐增大,随着飞机到达转弯点的最小时间间隔的增大而逐渐...     

“空中高速路”成功扩容

从11月22日零时起，中国民航在8400米以上、12500米以下的空域实施缩小飞行高度层垂直间隔，飞机的巡航高度层由过去的7个增到13个，这标志着我国“空中高速路”第三次成功扩容，航班飞行将更加安全顺畅。     

航空简史六

六、民用飞机的发展 现代航空发展速度之快令人吃惊.从古代飞行传说到人类第一次借助热气球升空,中间经过了漫长的几千年;从热气球载人升空到有动力的飞机问世,中间经过了120年;而从飞机问世到喷气式飞机出现只有36年,从喷气式飞机到超音速飞机的间隔只有8年……同样,民用飞机的快速发展也令人咋舌,给人类生活带来了极大的变化.     

飞机遭遇尾涡的安全性分析

分析了飞机遭遇尾涡后的响应机理, 建立了飞机受扰诱导力矩计算模型; 综合考虑飞机阻尼特性、反应时间以及操纵品质等因素, 建立了飞机滚转参数计算模型; 以抖动失速作为飞机遭遇尾涡后改出过程的坡度角极限, 建立了可接受最大坡度角计算模型。采用Delphi7.0计算了给定尾涡流场条件下的飞机受扰后滚转参数和尾涡安全间隔, 分析了飞机质量、速度、高度容差以及初始坡度角对飞行安全的影响。分析结果表明: 在速度一定时, 飞机质量越大, 可接受最大坡度角越小; 在相同质量情况下, 安全间隔随速度增加而缓慢减小, 随高度容差的减小而减小, 随初始坡度角增大而增大; 安全间隔计算结果与国际民用航空组织(ICAO)标准数据之间的最大偏差是1.56%, 因此, 计算方法正确。     

机场跑道交通量纵向分布研究

针对当前对机场交通量分布认识不全面的问题,重新审视现有机场道面交通量分析方法,提出了机场交通量纵向分布的概念,并计算出飞机在起飞和着陆两种情况下交通量纵向分布的数学方程,完善了机场道面交通量分析方法,为机场跑道平面设计和道面设计提供更为可靠的理论基础。同时分析了跑道交通量纵向分布的影响因素,发现飞机种类与性能、跑道两端起降概率以及跑道长度等多因素对跑道交通量纵向分布有较大的影响。     

基于ADAMS仿真确定飞机着陆道面动荷载

为了合理确定机场刚性道面设计中的动载系数,减少道面荷载现场测试的工作量,利用ADAMS软件进行仿真研究,分析了飞机着陆时道面的竖向荷载、纵向水平荷载和横向水平荷载的动态响应规律.通过改变飞机着陆时的俯仰角、滚转角、初始下降速率和初始机轮离地距离4个主要参数,分析道面受载情况的敏感性,并利用白噪声线性滤波法生成不同等级道面,研究了不同平整度下道面的动态响应规律.研究结果表明:初始下降速率从0 m/s增大到3 m/s时,动载系数从0.677增大到1.623;着陆水平荷载主要为纵向水平荷载;飞机对H级道面的动荷载最大值比A级道面增大68.71%.     

飞机巡航阶段尾涡遭遇安全性多参数评估方法

分析了飞机遭遇尾涡后的响应机理,综合考虑飞机滚转阻尼特性及操纵品质等因素,建立了飞机滚转角加速度计算模型;因飞机遭遇尾涡后飞行轨迹及飞行姿态发生改变,选择了多个扰动参数评估尾涡遭遇安全性,建立了飞机动力学参数计算模型;为确定尾涡遭遇可接受安全水平,基于国内现行尾流间隔标准,统计了中低空典型机型组合的尾流遭遇受扰参数计算数据;分析了高空尾涡流场演化特性,计算了高空巡航状态下的尾流安全间隔,分析了不同因素对飞行安全的影响。研究结果表明：与中低空相比,高空尾涡流场的初始强度大,持续距离长,飞行高度超过9 000 m后,尾涡消散随高度的增大而加快;当前机为超级重型机、重型机,现行尾流间隔无法保证飞行安全,需增加安全间隔1.4~2.1 km,飞行高度分别超过13 800、14 400 m后,尾涡遭遇严重度降低;当前机为一般重型机时,尾流安全间隔可缩减1.5 km以提高空域利用效率;当前机为中型机时,尾涡遭遇安全性较高,但此时受最小雷达间隔限制,无法进一步缩减前后机间距;后机的飞行速度越低,发生尾涡遭遇的严重程度越高;在后机初始滚转坡度角由0增加到10°的过程中,尾涡安全间隔增加1.3 km,增加幅度约为8.61%。可见,采用多个受扰参数能有效评估高空尾涡遭遇严重程度。     

基于足尺试验的机场沥青道面轮辙发展与预测

轮辙是引起沥青道面过早破坏的重要因素，飞机地面滑行渠化交通显著，由轮辙病害引起的道面平整度与舒适性问题突出.为此，建立飞机轮组-地基-沥青道面结构体系仿真分析模型，提出适应轮组荷载特征的等效循环加载方式，依托NAPTF (National Airport Pavement Test Facility)足尺沥青道面轮辙试验，验证仿真结果的适用性与可靠性，并开展加载时间间隔与环境温度等多因素分析.研究结果表明：考虑轮载作用横向偏移效应，轮辙总宽度达到轮组宽度的3倍，轮辙断面曲线有多处转折点与以往单一凹陷面特征明显不同；循环加载时间间隔对轮辙发展影响显著，经过150 s间隔后沥青面层回弹变形趋于稳定，可兼顾分析效率需要；前10%循环加载次数对轮辙变形的贡献超过40.4%，可基于初始轮辙建立指数型轮辙发展预测公式，对循环加载全过程拟合度高于96.4%，轮辙分析效率有明显提高.     

进化算法在终端区飞机动态排序中的应用

讨论了终端区飞机动态排序问题,并利用进化算法建立了终端区航班排序的数学模型.根据飞机尾流间隔要求,利用生物进化理论,找到更合理的航班着陆队列,减小了航班的总延误成本.仿真结果表明,航班总延误成本的优化结果是令人满意的,该算法在终端区飞机动态排序问题中的应用是可行的.     

线路爬行对无缝道岔受力与变形的影响分析

无缝道岔辙叉及辙跟结构不同，则纵向力的传递机理不同，致使不同结构的无缝道岔受力与变形规律不同。分析比较了固定辙叉、长翼轨可动心轨、短翼轨可动心轨三种辙叉型式、限位器及间隔铁两种辙跟型式的无缝道岔纵向力传递机理及无缝道岔各部件受力及变形的影响。分析结果表明：提高线路阻力，控制无缝道岔前后线路的爬行量，有利于提高无缝道岔的铺设轨温范围。     

紧急制动条件下地铁车辆与钢弹簧浮置板轨道动力相互作用

为了优化坡道上钢弹簧浮置板轨道的设计, 在考虑轮轨纵向作用关系与钢弹簧浮置板轨道特点的基础上, 运用多体动力学理论和有限元法建立了紧急制动条件下地铁车辆与钢弹簧浮置板轨道动力相互作用模型, 利用多体动力学软件UM验证了模型的有效性, 分析了车辆与轨道的动力响应。研究结果表明: UM软件与本文模型计算得到的车体纵向加速度和轮轨纵向力平均相对误差分别为1.3%、2.8%;在紧急制动过程中, 车体始终处于向前点头和纵向振动的状态, 导致前轮增载, 后轮减载; 由于板与板之间不连续, 钢轨和浮置板之间会产生纵向相对错动, 须注意钢轨与浮置板之间不协调的纵向变形; 间隔2组扣件布置一对隔振器方案(方案1) 所得板端钢轨垂向位移比板中大0.2 mm, 间隔2组扣件布置一对隔振器, 再间隔3组扣件布置一对隔振器方案(方案2) 所得板端钢轨垂向位移比板中小0.5 mm; 2种布置方案下, 轨道纵向变形相差不超过5%, 扣件和钢弹簧受到的纵向作用力相差不超过15%;短波轨道不平顺显著加剧了钢轨和浮置板的垂向振动效应, 不平顺状态下钢轨最大垂向加速度可达15g左右; 钢弹簧浮置板轨道可以降低传递到基础底部的垂向振动, 加速度降幅约为0.2 m·s^-2, 但会显著放大低频段钢轨、浮置板的垂向振动, 振动量增幅约为15 dB。     

激光雷达选址对飞机尾涡特征参数反演的影响

为了提高距离高度显示器模式激光雷达的尾涡探测与反演精度,提出了基于涡核区域分割的机场激光雷达最佳选址求解算法,研究了激光雷达横向和纵向安装位置对尾涡反演精度的影响;考虑尾涡消散和下沉影响,建立了激光雷达动态回波数据仿真模型;推导了尾涡区域分割径向距离公式,根据区域分割后的速度极值点确定了尾涡涡核位置;对涡核位置进行探测时间差修正后代入诱导速度方程,利用涡核附近的特征点径向速度构建了联立方程组,求解了尾涡环量相对误差;结合机场的机型占比数据,设计了激光雷达最佳选址的计算流程;基于国内某机场一周的运行数据,提取了5种典型机型数据进行机场激光雷达选址影响分析,确定了该机场的最佳激光雷达布局位置。研究结果表明：激光雷达选址的横向距离对反演精度影响较大,且存在最佳横向距离,大约为飞机翼展的10倍;最佳横向距离附近大约200 m是较佳的选择范围,该范围内探测精度变化不大;纵向距离选择存在最小值,最小值与尾涡下沉速度成正相关,对于典型民航大型飞机,大约为800 m;当纵向距离大于最小值时,其变化基本不影响尾涡探测精度;机场激光雷达的最佳选址区域为横向位置在最佳横向距离附近、纵向距离大于最小值的长条形区域。可见,机场激光雷达最佳选址求解算法是有效的,可以应用于尾涡探测试验或动态尾流间隔系统的激光雷达选址决策分析。     

不同结构无缝道岔的纵向力传递机理

分析、比较了固定辙叉、长翼轨可动心轨和短翼轨可动心轨3种辙叉型式、限位器及间隔铁2种辙跟型式的无缝道岔纵向力传递机理及其对无缝道岔各部件受力和变形的影响．研究表明，辙叉采用长翼轨可动心轨、辙跟采用限位器是一种较合理的无缝道岔结构．     

轨道参数对无缝道岔组合效应的影响

基于有限单元法, 建立了组合无缝道岔钢轨纵向力及位移的力学计算模型, 编制了计算软件, 并以1 2号固定辙叉无缝道岔为例, 分析了不同轨道参数对组合无缝道岔钢轨附加力及位移的影响, 并与其对单组无缝道岔的影响作了对比分析。研究表明, 道床纵向阻力对组合无缝道岔钢轨附加力及位移的影响要明显大于单组无缝道岔, 扣件阻力和限位器间隔对组合道岔和单组道岔的影响差不多, 扣件阻力对组合道岔的影响略大于单组道岔, 而限位器间隔对组合道岔的影响略小于单组道岔, 相比单组无缝道岔, 保持组合道岔道床质量显得更为重要。     

市场竞争下考虑发车间隔的中欧班列定价与补贴决策研究

中欧班列与海运班轮的市场竞争受运价、时效性与政府补贴的影响.本文从班列运营企业视角，研究定价与发车间隔选择.通过分析发车间隔对班列需求和成本的影响，利用两阶段博弈研究班列和班轮的运价竞争，以及政府分别根据发送量和社会福利最大目标对班列运营企业的补贴决策，提出班列发车间隔选择策略，并进行数值分析.结果表明：当政府根据发送量目标确定补贴时，班列企业倾向选择较长的发车间隔；当根据社会福利最大确定补贴时，若每列班列支付给铁路的固定费用较大(较小)时，班列企业倾向选择较长(较短)的发车间隔.     

大型客机运行监控与健康管理系统设计

总结了大型客机实时运行监控与健康管理的研究现状, 介绍了C919大型客机的健康管理系统总体架构, 将其划分为实时监控、健康状况趋势分析和预测以及故障诊断与维修决策3个功能模块。分析了实现该系统的地面实时监控技术、趋势分析及预测方法、剩余寿命预测方法、故障诊断算法、维修决策方法以及系统验证仿真技术等6个关键技术和方法, 并对本领域的研究和应用进行了展望。研究结果表明: 通过对飞机进行实时运行监控, 能够降低排故时间, 提高航班正点率, 易于飞机的调配, 提高飞机的利用率; 通过对飞机进行健康管理, 使技术人员能更有效地制定维修任务, 控制维修间隔, 实现预防性维护和视情维修, 从而大大降低维修成本, 提高飞机的可靠性及经济性, 同时也能为飞机的设计提供改善依据。