簡介：隨著空中交通日趨繁忙，傳統(tǒng)的空管運行模式正面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。由于空管信息系統(tǒng)業(yè)務(wù)邏輯多變、安全要求高、管理數(shù)據(jù)多，要求其提供足夠的靈活性來適應(yīng)未來的需要。本文提出了系統(tǒng)層次模型，其具有能夠管理相關(guān)復(fù)雜問題的多層體系結(jié)構(gòu)，以用來簡化系統(tǒng)方案的開發(fā)、部署，并且為搭建具有可伸縮性、高靈活性、易維護性和易擴展性的應(yīng)用系統(tǒng)提供了良好的機制。同時，MVC設(shè)計模式是一種能夠有效分離數(shù)據(jù)和表現(xiàn)的解決方案，它提供了分離功能層的機制。本文分析研究了數(shù)據(jù)集成的特點，遵循MVC模式的分層機制，在該模型下構(gòu)造了一種改進的MVC模型框架，并對其關(guān)鍵技術(shù)進行論述。本文對采用該模型框架開發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)民航空管中心區(qū)調(diào)班前準(zhǔn)備系統(tǒng)進行了詳細論述。

簡介：INMARSAT航空衛(wèi)星通信系統(tǒng)不僅為飛機提供可靠的話音和數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)，而且可傳輸有關(guān)空中交通控制、飛機操作控制等信息，從而顯著改善飛行安全條件。本文在對航行衛(wèi)星系統(tǒng)協(xié)議研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計并實現(xiàn)了多個衛(wèi)星信道的數(shù)字接收。本文首先概括地介紹了INMARSAT航空衛(wèi)星通信系統(tǒng)組成和應(yīng)用；然后分析了系統(tǒng)的硬件平臺設(shè)計，由于FPGA具有高速數(shù)字信號處理的能力，適用于實時信號處理，本文以ALTERA公司的CYCLONEⅡ為核心器件設(shè)計了衛(wèi)星接收機的數(shù)字部分硬件電路；接著重點討論了衛(wèi)星接收機基帶數(shù)字信號處理的實現(xiàn)方案，基帶數(shù)字信號處理包括幀同步、解交織、VITERBI譯碼和去擾碼等四部分，航空衛(wèi)星系統(tǒng)有多個信道，不同信道具有不同的傳輸特性和信道結(jié)構(gòu)，本文針對不同的信道特性提出了多種解決方案，文中詳細闡述了各部分的設(shè)計思想和設(shè)計方法，給出了采用硬件描述語言在QUARTUSⅡ開發(fā)環(huán)境下各模塊的FPGA實現(xiàn)過程和仿真結(jié)果；最后介紹了基于SOPCBUILDER開發(fā)環(huán)境的NIOSⅡ系統(tǒng)設(shè)計，包括NIOSⅡ嵌入式軟核處理器和所有所需的外設(shè)及接口模塊，NIOSⅡ系統(tǒng)硬件平臺的實現(xiàn)為系統(tǒng)軟件開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。經(jīng)過現(xiàn)場實測，本文的設(shè)計能夠達到預(yù)期目標(biāo)。本設(shè)計結(jié)合了FPGA的高速處理能力和嵌入式處理器的靈活性，能夠很好地適應(yīng)快速變化的協(xié)議和性能需求。本課題的實現(xiàn)為INMARSAT航空衛(wèi)星系統(tǒng)的研究提供了物理層原始數(shù)據(jù)，具有良好的實際應(yīng)用價值。

簡介：近年來，隨著國內(nèi)經(jīng)濟的高速發(fā)展，民航旅客的數(shù)量急劇增加，國內(nèi)民航進入快速發(fā)展模式。各航空公司為了應(yīng)對民航市場的激烈競爭，分析民航不同旅客群體的出行偏好，進而制定相應(yīng)的競爭策略成為航空公司的迫切需求。為此，本文以航空旅客購票時記錄的客戶信息作為數(shù)據(jù)來源，采用聚類分析的方式，在對客戶群體進行有效劃分的基礎(chǔ)上，分析航空旅客的出行偏好。與傳統(tǒng)聚類算法分析的數(shù)值類型的數(shù)據(jù)不同，本文以記錄航空客戶訂票行為的數(shù)據(jù)作為分析對象，其特殊性在于首先，源數(shù)據(jù)為包含數(shù)值屬性和分類屬性的混合類型數(shù)據(jù)；其次，數(shù)據(jù)量龐大且分布存儲于各航空公司。為此，本文通過改進現(xiàn)有聚類算法的方式使其適合于單一航空公司混合類型數(shù)據(jù)的聚類分析，從局部的角度分析單一航空公司的旅客出行偏好；進而設(shè)計分布式聚類算法，以同時利用不同航空的旅客信息，從全局的角度來分析民航旅客的出行偏好。因此，本文的研究工作主要包括以下兩個方面（1）本文以旅客訂票過程中記錄的相關(guān)信息為基礎(chǔ)，將旅客群體劃分歸結(jié)為混合類型數(shù)據(jù)的聚類問題，采用KPROTOTYPES算法來實現(xiàn)航空旅客群體的有效劃分。同時，針對描述旅客購票信息的部分數(shù)據(jù)屬性為離散值且類別眾多、語義模糊的不足，借助于民航領(lǐng)域知識對屬性數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換表示，簡化了屬性數(shù)據(jù)的類別信息，顯示表示屬性數(shù)據(jù)中的隱含知識；同時通過構(gòu)建旅客價值的定量計算模型，有效刻畫旅客價值，從而在對航空旅客進行有效劃分的基礎(chǔ)上分析航空旅客的出行偏好。（2）為了有效處理大規(guī)模分布式混合數(shù)據(jù)集，本文通過擴展KPROTOTYPES算法，以并行方式運行KPROTOTYPES算法，結(jié)合領(lǐng)域知識，提出了面向領(lǐng)域的并行KPROTOTYPES算法（DOMAINBASEDPARALLELKPROTOTYPES，DPKP），使得各自航空公司的旅客劃分和數(shù)據(jù)分析在各自站點完成，在提高算法運行效率的同時保護了航空公司的商業(yè)隱私。實驗結(jié)果表明，本文提出的聚類算法適合對航空旅客數(shù)據(jù)的劃分，不僅使得聚類結(jié)果的準(zhǔn)確性有所提高，而且聚類的時間效率也有提升。最后本文利用國內(nèi)航空公司提供的旅客數(shù)據(jù)集，結(jié)合本文提出的聚類算法，構(gòu)建航空旅客細分模型，對旅客進行細分，同時根據(jù)細分結(jié)果分析不同旅客群體的出行需求，制定相應(yīng)的營銷策略，從而為航空公司提供了很好的戰(zhàn)略建議。

簡介：論文來源于國家863計劃資源與環(huán)境領(lǐng)域課題“航空伽瑪能譜勘查系統(tǒng)研發(fā)（編號2006AA06A207）”以及國家自然科學(xué)基金項目“核地球物理學(xué)天然伽瑪場研究（編號40774063）”。航空伽瑪能譜測量是一種將伽瑪能譜儀裝載在飛機上獲取伽瑪射線能譜和照射量率的一種航空地球物理勘查方法，已廣泛應(yīng)用礦產(chǎn)資源調(diào)查、環(huán)境輻射調(diào)查與評價。采用蒙特卡羅方法模擬航空伽瑪能譜測量的儀器譜，不僅為伽瑪譜探測器的探測器刻度提供了一種新方法；而且為不同形狀伽瑪輻射體、不同飛行高度等測量條件下的空中伽瑪儀器譜特征，提供了科學(xué)參考；對實際航空伽瑪能譜測量也起到了指導(dǎo)和定性分析作用，更是提供了理論依據(jù)。論文中論述了自然界中天然Γ輻射的來源、地空界面上天然Γ能譜的分布特征和Γ光子與物質(zhì)相互作用的機理；建立了基于蒙特卡羅數(shù)值模擬的隨機抽樣模擬模型；在此基礎(chǔ)上，自行采用C語言編制了Γ能譜蒙特卡羅模擬軟件。應(yīng)用自行編制的軟件，對已設(shè)定含量的天然地層介質(zhì)（其中鉀含量為170GKG、鈾含量為0003GKG、釷含量為001GKG）進行分析，得出放射性核素中共17種能量的天然放射性Γ射線穿透若干高度空氣介質(zhì)后，進入NAITL晶體中的響應(yīng)進行模擬。研究及模擬過程中取得的主要成果有1）對天然環(huán)境中主要Γ射線輻射體進行分析，得出具體核素（如214PB、214BI、223AC、208TL、40K等）及其對應(yīng)的總共17種Γ射線能量，并計算出了各核素在放射性平衡條件下的相對含量，以及各含量對應(yīng)的對天然Γ射線場的貢獻值和相對放射幾率；2）建立了地表均勻介質(zhì)中放射性核素種類、放射性核素位置、Γ光子初始出射方向、Γ光子與介質(zhì)反應(yīng)類型及碰撞距離等隨機抽樣模型，為航空Γ能譜測量儀器譜蒙特卡羅模擬提供了理論公式；3）構(gòu)建虛擬探測器模型，通過對虛擬探測器改變其本身的結(jié)構(gòu)、幾何形狀和尺寸，放大了實際虛擬探測器幾何尺寸，利用虛擬探測器與實際探測器大小間的比例系數(shù)，對探測器接收Γ光子時位置進行轉(zhuǎn)換，有效地提高了抽樣效率和減少了蒙特卡羅模擬方差；4）根據(jù)伽瑪光子在地質(zhì)介質(zhì)、空氣介質(zhì)和探測器中的輸運過程，編寫出航空伽瑪能譜測量儀器譜蒙特卡羅模擬軟件，該軟件具有對抽樣次數(shù)、探測器大小、模擬高度可調(diào)以及顯示Γ能譜圖等功能，顯示效果較好；5）通過對不同高度上模擬的Γ能譜進行分析，得出航空伽瑪能譜測量中飛機飛行高度對探測器的影響及關(guān)系曲線，顯示高度與全譜面積計數(shù)和全能峰面積計數(shù)均成指數(shù)遞減函數(shù)關(guān)系。

簡介：近年來民航運輸業(yè)迅猛發(fā)展同時也對空中交通管理的技術(shù)含量和科技水平提出了更高的要求。空中交通管理的信息化也成為了目前空管行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。如何有效的利用信息化手段對空管行業(yè)的人員、設(shè)備、資產(chǎn)、臺站進行管理充分發(fā)揮信息化的優(yōu)勢更高效的利用相關(guān)資源提高空管行業(yè)的科技化水平更有效的保障飛行安全已成為目前空管行業(yè)發(fā)展急需解決的關(guān)鍵問題。由于空管行業(yè)的特殊性其臺站較多且地理分布較廣。如何將分散在各地的臺站相關(guān)信息包括臺站的位置、用房、車輛、設(shè)備及人員信息等進行統(tǒng)一管理和資源共享也成為提高目前臺站管理水平的關(guān)鍵。而目前各臺站基本都配備了可上網(wǎng)的辦公電腦利用網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)可以將分散的臺站聯(lián)系起來進行統(tǒng)一管理和信息資源共享可以使得相關(guān)人員更便捷和及時的掌握臺站的運行情況從而更好的對邊遠臺站進行管理。文章根據(jù)臺站工作實際情況本著便于維護易于使用低成本的原則結(jié)合信息管理系統(tǒng)相關(guān)知識建設(shè)臺站運行管理系統(tǒng)。針對邊遠臺站的特點結(jié)合筆者的工作經(jīng)驗論文開發(fā)了基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)庫的臺站運行管理系統(tǒng)。系統(tǒng)選取了MYSQL作為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫并利用JSP和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在不增加管理成本的前提下充分利用現(xiàn)有資源和設(shè)備對邊遠臺站的基本信息進行采集、分類、和保存。為臺站的信息化統(tǒng)一管理進行了嘗試并為以后信息化建設(shè)的進一步推進提供了思路和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)保證。

簡介：從遙感圖像中獲取地理信息是人類認識自然的重要技術(shù)手段之一。作為獲得地面幾何與物理信息的主要信息源，航空影像在地形地圖繪制，地理信息系統(tǒng)，環(huán)境建模與監(jiān)測，城市和區(qū)域規(guī)劃等方面都有著極其廣泛的應(yīng)用。隨著計算機和信息科學(xué)的迅速發(fā)展，攝影測量與遙感數(shù)據(jù)的計算機處理更趨向自動化和智能化，航空影像的解釋、分類、自動或半自動處理，并將其應(yīng)用于各種CAD系統(tǒng)和空間信息系統(tǒng)的必要性也越來越突出。從航空圖像中提取人工地物的研究工作發(fā)展至今已有將近二十年的歷史。目前國內(nèi)外已有的研究成果主要局限于鄉(xiāng)村圖像中簡單結(jié)構(gòu)平行四邊形或L形的房屋提取和低分辨率航空圖像或SAR圖像中的線狀道路提取。對于密集城市航空圖像中結(jié)構(gòu)復(fù)雜的房屋和多等級道路交通的識別與提取仍然存在很大的困難。難點主要集中在以下幾個方面1知識的表達與建模；2解釋的控制策略；3特征描述、提取與精確定位。根據(jù)目前人工地物提取的研究現(xiàn)狀和難點，本論文以復(fù)雜城市區(qū)域的高分辨率航空圖像為研究對象，在不規(guī)則房屋主曲線提取、道路線特征提取、光照參數(shù)自動獲取和房屋自陰影提取等方面開展了具有創(chuàng)新性的工作，并提出了具體的房屋、道路語義模型、策略和提取算法。主要研究內(nèi)容和成果如下1提出了一種復(fù)雜背景下的線結(jié)構(gòu)無偏檢測算法。通過建立基于高斯尺度空間的比較函數(shù)，使圖像中相鄰線結(jié)構(gòu)相互分離，將灰度圖像轉(zhuǎn)化為一組二值特征圖像，有效抑制了噪聲對線結(jié)構(gòu)提取的影響和零點漂移的問題。結(jié)合航空圖像中道路的圖形和圖像特征，利用道路線狀特征的方向尺度不變性，提出基于局部方向能量的線特征檢測算法。解決了目前廣泛采用的基于邊緣的線條提取算法跟蹤復(fù)雜性大的問題。2提出了一種適用于復(fù)雜航空圖像中不規(guī)則地物主曲線檢測的SNAKE改進模型。針對現(xiàn)有SNAKE模型在收斂性、計算復(fù)雜性和易受光照影響等方面的局限性，結(jié)合航空圖像中房屋的幾何特性和輻照度特性，在初始節(jié)點的控制規(guī)則、能量函數(shù)定義和搜索控制策略三個方面對SNAKE模型進行了改進，并對其中的參數(shù)選擇進行了討論。新的模型減小了原有SNAKE對于初始節(jié)點的限制，大大降低了形如Ω的光照毛刺的影響，并能有效分離由毛刺相連的相鄰房屋。算法的復(fù)雜度從ONM3降低至接近O2N，并且克服了原有SNAKE模型不能收斂于凹形邊緣的缺陷。3提出了一種自動獲取圖像中的陰影投影方向的算法。該算法利用陰影的上下文關(guān)系直接獲取圖像中房屋與陰影的對應(yīng)關(guān)系，進而建立兩者間的幾何聯(lián)系。解決了目前獲取光照參數(shù)必須嚴(yán)格滿足光照模型所描述的規(guī)則地物與陰影的幾何關(guān)系的限制，尤其適用于解決城區(qū)航空圖像中房屋與陰影相互覆蓋的情況。4提出了屋頂輻照度數(shù)學(xué)模型，實現(xiàn)平臺屋頂和人字形斜坡屋頂?shù)淖詣优袆e，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)出一種基于模型和上下文關(guān)系的斜坡屋頂自陰影檢測算法。該算法對于斜坡屋頂和異形屋頂上的自陰影檢測均有很好的效果。突破了目前房屋自陰影提取需要依賴于模型、多目視覺系統(tǒng)或者高程信息的限制。5提出了人工地物的語義模型，包括多尺度的房屋語義模型和多等級道路語義模型，并在該模型的指導(dǎo)下開發(fā)出一種有效的復(fù)雜結(jié)構(gòu)房屋提取系統(tǒng)算法和一種基于線特征和圖表達的多等級道路提取、融合算法。與以往模型強調(diào)目標(biāo)整體特征不同，該模型著重于描述人工地物的結(jié)構(gòu)元素在不同尺度下和光照環(huán)境下的形態(tài)特征以及元素之間的內(nèi)在聯(lián)系和其上下文關(guān)系，并建立起各元素在實物層、幾何層、圖像層和拓撲層之間的聯(lián)系。以類語義網(wǎng)表達的房屋模型解決了幾何模型對房屋提取的場景和結(jié)構(gòu)的限制；多等級道路模型解決了目前線狀道路與面狀道路模型不兼容、只能應(yīng)用于單一場景、單一等級道路提取的問題?；谀Ｐ椭R提出的房屋和道路提取算法和大量實驗證明，該模型能有效表達復(fù)雜城市航空圖像中的不規(guī)則結(jié)構(gòu)房屋和多等級的道路。

簡介：隨著空軍航空維修管理信息系統(tǒng)的下發(fā)使用各航空兵部隊開始使用數(shù)據(jù)庫管理數(shù)據(jù)，積累了大量的航空維修信息數(shù)據(jù)。為了有效利用這些歷史信息，提高飛行保障工作的效率，發(fā)現(xiàn)航空維修信息的規(guī)律，實現(xiàn)信息共享，就有必要對大量的航空維修信息進行分析和處理。而空軍現(xiàn)有的航空維修管理信息系統(tǒng)已經(jīng)遠遠不能滿足決策分析的需要。作者認為只有通過構(gòu)建數(shù)據(jù)倉庫，將多維分析OLAP，數(shù)據(jù)挖掘和知識發(fā)現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用于部隊各型飛機故障規(guī)律的研究，才能真正提高決策科學(xué)性、決策效率和軍隊信息化建設(shè)的經(jīng)濟效益。本課題對航空兵部隊航空維修領(lǐng)域數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)分析技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀進行了較為全面的調(diào)研，基于數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)及數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)設(shè)計了一個航空維修信息挖掘系統(tǒng)研究模型。該模型探討了系統(tǒng)建立需要采用的信息技術(shù)和必須解決的關(guān)鍵問題，通過建立數(shù)據(jù)倉庫，實現(xiàn)聯(lián)機在線分析，并在此基礎(chǔ)上深入研究了數(shù)據(jù)挖掘的關(guān)聯(lián)規(guī)則的理論與算法，引用了一種經(jīng)典APRII算法的改進算法，提高了關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘的效率。以VC為開發(fā)工具，將改進的關(guān)聯(lián)規(guī)則算法應(yīng)用于航空維修信息數(shù)據(jù)倉庫中，對故障信息進行深入分析，可以發(fā)現(xiàn)故障件名稱與故障專業(yè)、工作時次、故障季節(jié)等之間的相關(guān)關(guān)系，以對季節(jié)性故障、周期性故障及其故障判明方法做出預(yù)測。并在航空維修一線工作中得到了驗證。

簡介：眾所周知危險品具有易燃、易爆、腐蝕、氧化等特性容易在運輸過程中引起燃燒、爆炸、中毒等災(zāi)難事故。因此與普通貨物的運輸相比危險品運輸事故造成的后果要嚴(yán)重得多再者較其他運輸方式而言民航運輸?shù)氖鹿事孰m然較低然而事故一旦發(fā)生將會造成極大的經(jīng)濟損失。因此危險品貨物運輸經(jīng)營利潤較高同時效率也比較低?，F(xiàn)代航空危險品運輸具有技術(shù)裝備復(fù)雜、運行條件多變以及整體要求嚴(yán)格等特點因此要提高航空危險品運輸?shù)陌踩絾渭兲岣唢w行器的裝備水平是遠遠不夠的必須改善管理模式提高人員素質(zhì)等。為了從根本上提高航空危險品運輸?shù)陌踩揭粋€非常有效的措施就是進行事故前的安全因素評價即針對以往事故的產(chǎn)生因素進行分析找出影響安全的主要因素以便發(fā)現(xiàn)隱患采取措施預(yù)防事故的發(fā)生。因此對風(fēng)險進行識別和分析顯得尤為必要這對有效的提高航空危險品運輸?shù)陌踩跃哂兄卮蟮默F(xiàn)實意義。因此本論文結(jié)合航空危險品運輸?shù)奶攸c應(yīng)用層次分析法AHP對影響危險品運輸模式的各影響因素進行層次分析得到在經(jīng)濟、社會、環(huán)境等綜合評價上風(fēng)險最低的危險品運輸模式的方案。然后本論文從動態(tài)的角度研究表明運輸一體化運輸模式比傳統(tǒng)的運輸模式風(fēng)險更小安全性更高而且運輸模式是隨著人員的素質(zhì)、飛行器的先進程度以及管理方式等的變化而變化的。最后通過對目前我國危險品運輸企業(yè)經(jīng)營混亂、低效和不安全事故頻發(fā)的實際現(xiàn)狀分析結(jié)合現(xiàn)代物流企業(yè)經(jīng)營管理手段與方法和危險品在運輸過程中的法律法規(guī)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)規(guī)范的特殊性要求提出了我國航空危險品運輸朝著運輸效率更高、更安全、風(fēng)險更小方向發(fā)展所需要在管理、技術(shù)、政策等方面的改進策略和手段。

簡介：航天電磁繼電器是應(yīng)用于導(dǎo)彈、運載火箭、人造衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機及其配套地面測控設(shè)備中完成信號傳遞、執(zhí)行控制、系統(tǒng)配電等功能的開關(guān)電器元件，是國防電子系統(tǒng)中的主要電子元器件之一。其可靠性直接影響軍事國防電子系統(tǒng)的可靠性。廣泛應(yīng)用的電磁繼電器在型號使用的元器件中是屬于可靠性較差的一類。研究電磁繼電器的可靠性問題對于避免經(jīng)濟損失、減少武器裝備故障等具有可觀的經(jīng)濟效益和社會效益。本文針對目前航天電磁繼電器由于可靠性設(shè)計理論的不完善導(dǎo)致的輸出特性抗干擾性差等問題，采用田口玄一提出的穩(wěn)健性設(shè)計方法，從設(shè)計上對繼電器產(chǎn)品參數(shù)及其容差進行優(yōu)化，以提高其可靠性。動態(tài)特性計算是本文研究的基礎(chǔ)。通過建立電磁繼電器動態(tài)特性數(shù)學(xué)模型，利用磁路法從理論上計算了電磁繼電器的動態(tài)特性；利用FLUX軟件建立了繼電器電磁系統(tǒng)的有限元模型，并采用暫態(tài)分析功能對繼電器動態(tài)特性進行了仿真分析；利用ADAMS軟件建立了繼電器機械系統(tǒng)的多體動力學(xué)模型，對繼電器動態(tài)特性進行了仿真分析并確定了觸點分斷速度與觸點碰撞速度仿真結(jié)果的提取方法。仿真結(jié)果驗證了理論計算的正確性，同時為本文試驗研究的準(zhǔn)確計算提供了保障。在穩(wěn)健性參數(shù)設(shè)計環(huán)節(jié)，通過對顯著影響電磁繼電器工作壽命的電弧進行分析，確定了研究的目標(biāo)函數(shù)為觸點分斷速度、觸點碰撞速度和銜鐵碰撞速度；基于磁路法計算電磁系統(tǒng)動態(tài)特性，通過分析電磁系統(tǒng)各設(shè)計參數(shù)連續(xù)變化時對目標(biāo)函數(shù)的影響，確定了電磁系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)；采用內(nèi)外側(cè)正交表直積法安排試驗，并利用仿真軟件進行動態(tài)特性計算；通過對試驗數(shù)據(jù)進行信噪比方差分析與靈敏度方差分析得到電磁系統(tǒng)的最優(yōu)水平組合。最后對參數(shù)設(shè)計結(jié)果進行了實驗驗證。在穩(wěn)健性容差設(shè)計環(huán)節(jié)，采用正交試驗的手段安排試驗，并利用仿真軟件計算繼電器的動態(tài)特性；通過對試驗數(shù)據(jù)進行貢獻率分析，分別得到了電磁系統(tǒng)和觸簧系統(tǒng)的容差設(shè)計公式，并用于評價圖紙的公差分配是否合理；以容差設(shè)計后目標(biāo)函數(shù)質(zhì)量特性的波動減小為原來的50％為目標(biāo)，初步給出電磁系統(tǒng)和觸簧系統(tǒng)改進后的方案。當(dāng)明確各公差與成本或加工能力之間的對應(yīng)關(guān)系后，可對其經(jīng)濟可行性作進一步驗證。本文為航天電磁繼電器的穩(wěn)健性設(shè)計提供了必要的研究手段和研究基礎(chǔ)，其相關(guān)方法與技術(shù)也可應(yīng)用到其他電器產(chǎn)品的設(shè)計中。目前，研究結(jié)論正應(yīng)用于對某型號航天電磁繼電器的改進。

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簡介：當(dāng)今，航空電子正朝著微型化、綜合化和智能化的方向發(fā)展，新一代航空電子系統(tǒng)是一個有線與無線網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合、有明確分工協(xié)作、有大量信息交互的DREDISTRIBUTEDREALTIMEEMBEDDED系統(tǒng)。隨著航空電子綜合化，機載軟件系統(tǒng)變得日趨復(fù)雜，而傳統(tǒng)實時中間件也面臨著新的挑戰(zhàn)1傳統(tǒng)實時中間件不支持動態(tài)與不確定載荷的管理；21盡管傳統(tǒng)實時中間件支持功能可移植，但在實時性可移植方面卻無能為力；3傳統(tǒng)實時中間件未能將系統(tǒng)功能的實現(xiàn)與QOSQUALITYOFSERVICE的確保分離開，大大降低了構(gòu)件的可重用性。為了順應(yīng)航空電子綜合化的趨勢，本論文提出了一種面向新一代航空電子的實時自適應(yīng)資源管理中間件RTARMMREALTUNEADAPTIVERESOURCEMANAGEMENTDLEWARE以及三個自適應(yīng)算法，目標(biāo)是實現(xiàn)不確定載荷管理，使之支持實時性可移植，以解決新一代航空電子系統(tǒng)所面臨的嚴(yán)峻問題。本論文的主要貢獻和創(chuàng)新之處包括1分析了航空電子系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，介紹了美國F22航空電子體系結(jié)構(gòu)和我國新一代戰(zhàn)斗機分布式計算機系統(tǒng)設(shè)計方案；根據(jù)我國航空電子系統(tǒng)的實際發(fā)展水平，提出了面向新一代航空電子系統(tǒng)自適應(yīng)資源管理中間件RTARMM的設(shè)計思路、體系結(jié)構(gòu)以及實現(xiàn)方案；將QOS概念引入到實時任務(wù)中，從軟件結(jié)構(gòu)上提供對實時任務(wù)QOS機制的支持，并設(shè)計專門的構(gòu)件與模塊以實現(xiàn)多種QOS自適應(yīng)策略，實現(xiàn)了將系統(tǒng)功能的實現(xiàn)與QOS的確保分離的目標(biāo)。2針對周期性實時任務(wù)，提出了一種基于最優(yōu)收益的任務(wù)再分配算法，采用兩級調(diào)度思想實現(xiàn)自適應(yīng)CPU資源管理頂層算法在系統(tǒng)載荷發(fā)生變化時動態(tài)調(diào)整任務(wù)QOS，在確保任務(wù)可調(diào)度性的同時，保持系統(tǒng)總體性能最優(yōu)；底層算法如RMRATEMONOTONIC則負責(zé)實際的任務(wù)調(diào)度。3針對具有端到端任務(wù)模型的DRE系統(tǒng)，提出了一種性能控制算法，它能兼顧非周期實時任務(wù)的個體性能任務(wù)實時性和總體性能系統(tǒng)吞吐量；并將任務(wù)估計執(zhí)行時間與實際執(zhí)行時間之間的偏差、非周期任務(wù)到達作為引起系統(tǒng)不確定的兩個外部因素。該算法即能通過許可控制從概率上確保任務(wù)的端到端截止時間，又能通過經(jīng)典反饋控制提高CPU利用率。4同樣針對具有端到端任務(wù)模型的DRE系統(tǒng)，提出了一種利用率控制算法，它將非周期任務(wù)許可控制機制與最優(yōu)控制理論相結(jié)合，把系統(tǒng)抽象成一個多輸入多輸出控制問題，采用離散時間狀態(tài)空間方程描述系統(tǒng)行為，并通過建立具有線性二次型指標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)控制模型實現(xiàn)非周期任務(wù)端到端利用率控制，為系統(tǒng)提供更好的QOS確保。本論文關(guān)于面向新一代航空電子實時自適應(yīng)資源管理中間件及算法的研究將為我國新一代航空電子軟件系統(tǒng)的研發(fā)提供理論和技術(shù)支持。

簡介：隨著系統(tǒng)的越來越復(fù)雜分層調(diào)度的分析方法被廣泛地應(yīng)用于實時系統(tǒng)的設(shè)計中它可以保障任務(wù)可調(diào)度并且大大簡化了系統(tǒng)的設(shè)計?；诮M合調(diào)度的分析設(shè)計方法同時保證了系統(tǒng)內(nèi)部子系統(tǒng)的獨立性。同時在航空全雙工交換式以太網(wǎng)AVIONICSFULLDUPLEXSWITCHEDETHERAFDX中虛擬鏈路也是以分層的形式存在的。將組合調(diào)度的分析方法應(yīng)用于虛擬鏈路的分析中可以簡化AFDX網(wǎng)絡(luò)虛擬鏈路的設(shè)置并且保證虛擬鏈路數(shù)據(jù)流的獨立性。但是組合調(diào)度的分析方法不能直接應(yīng)用于AFDX網(wǎng)絡(luò)中。我們需要虛擬鏈路的重新建模以及對調(diào)度分析方法的進行調(diào)整。在這篇文章中我們研究的是如何使用組合調(diào)度的分析方法分析AFDX網(wǎng)絡(luò)的虛擬鏈路數(shù)據(jù)流?；谔摂M鏈路的周期資源模型被建立起來非搶占式的調(diào)度方式也被引入了組合調(diào)度的分析方法中。論文的主要工作和研究成果如下1AFDX網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建模。主要是針對終端系統(tǒng)和虛擬鏈路的建模在AFDX終端系統(tǒng)的建模中主要使用的是AFDX數(shù)據(jù)流、AFDX數(shù)據(jù)包隊列、AFDX規(guī)整器以及調(diào)度器另外重新定義和假設(shè)虛擬鏈路和虛擬鏈路組合節(jié)點使得其能夠滿足組合調(diào)度分析的要求。2結(jié)合AFDX網(wǎng)絡(luò)的特性修改基于實時任務(wù)的組合調(diào)度分析模型將組合調(diào)度的分析應(yīng)用于AFDX虛擬鏈路數(shù)據(jù)流分析中。將原來的基于實時任務(wù)的組合調(diào)度的分析中搶占式的任務(wù)調(diào)度方式修改為非搶占式的調(diào)度方式。建立了基于虛擬鏈路數(shù)據(jù)流的周期資源模型使得虛擬鏈路能夠應(yīng)用組合調(diào)度的方法進行分析。3將RMRATEMONOTONIC調(diào)度算法和EDFEARLIESTDEADLINEFIRST調(diào)度算法應(yīng)用于組合調(diào)度的分析方法中使得針對不同特性的數(shù)據(jù)流可以采用更多的分析調(diào)度方法。同時應(yīng)用組合調(diào)度分析AFDX虛擬鏈路的過程中得到了虛擬鏈路主要參數(shù)BAGBWIDTHALLOCATIONGAP和LMAX合理分配方法。4通過對組合調(diào)度分析工具CARTSCOMPOSITIONALANALYSISOFREALTIMESYSTEMS的修改使之能夠應(yīng)用于基于虛擬鏈路的組合調(diào)度分析中并且應(yīng)用其進行數(shù)據(jù)實驗和分析。

簡介：航天繼電器在國防系統(tǒng)及航天領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用，航天繼電器的可靠性預(yù)測關(guān)乎航天安全性。本文基于航天繼電器自身的特征，選用了多種方法對其壽命及可靠性進行預(yù)測，研究工作如下1基于回歸退化模型的航天繼電器壽命預(yù)測?；谶x定的航天繼電器的5個性能參數(shù)，以回歸退化模型為基礎(chǔ)，建立了繼電器的壽命預(yù)測模型。研究發(fā)現(xiàn)該模型的預(yù)測結(jié)果可較準(zhǔn)確地體現(xiàn)繼電器性能參數(shù)的趨勢性，但不能體現(xiàn)非平穩(wěn)性，即不能對其波動分量進行處理。2基于小波包混沌模型的航天繼電器壽命預(yù)測。對小波包變換方法及混沌模型進行了改進，在此基礎(chǔ)上對繼電器的性能參數(shù)數(shù)據(jù)先進行多尺度分解，得到數(shù)據(jù)的高低頻時序分量，然后基于混沌模型對高低頻時序分量分別進行預(yù)測，即得到各高低頻時序序列的混沌預(yù)測結(jié)果，之后基于小波包重構(gòu)方法對各個混沌模型預(yù)測結(jié)果進行合成，得到最終預(yù)測結(jié)果。研究發(fā)現(xiàn)該算法預(yù)測出的繼電器壽命曲線比較精準(zhǔn)，并能充分體現(xiàn)繼電器性能的波動特征，但該方法也有其局限性，即給出的只是繼電器的壽命預(yù)測曲線，并不能從數(shù)值上看出處于工作中的繼電器的失效狀態(tài)及其程度。3基于高斯混合模型的航天繼電器壽命預(yù)測。對高斯混合模型進行改進，基于改進后的模型獲得航天繼電器壽命的預(yù)測值。研究發(fā)現(xiàn)改進后的高斯混合模型具有對非平穩(wěn)時間序列的良好處理能力，因此可從數(shù)值上準(zhǔn)確預(yù)測繼電器的壽命及可靠性，彌補了小波包混沌預(yù)測模型等曲線型預(yù)測模型的缺陷。綜上，小波包混沌預(yù)測模型預(yù)測出來的是一條精確性良好的可靠性曲線，屬于曲線型預(yù)測，而高斯混合模型對繼電器可靠性地預(yù)測不但與實際情況很好地吻合，而且該模型是基于數(shù)值型的預(yù)測模型，具有很強的實用性。在航天應(yīng)用場合，對于航天繼電器壽命及可靠性數(shù)據(jù)精確預(yù)測模型，數(shù)值型預(yù)測模型較曲線型預(yù)測模型具有更強的普適性，而小波包混沌預(yù)測模型與基于高斯混合模型的航天繼電器壽命預(yù)測模型相結(jié)合是實現(xiàn)更為精準(zhǔn)預(yù)測的可行途徑。

簡介：在現(xiàn)代工業(yè)中液壓系統(tǒng)的故障有70％80是由于液壓系統(tǒng)污染造成的。而在飛機液壓系統(tǒng)當(dāng)中液壓系統(tǒng)污染對飛機的液壓系統(tǒng)造成破壞最為嚴(yán)重甚至?xí)苯油{到飛機的飛行安全。由于系統(tǒng)自身循環(huán)產(chǎn)生的顆粒物污染構(gòu)成了飛機液壓系統(tǒng)污染的主要原因所以飛機在總裝、地面試驗和服役后都需要對液壓油的污染度等級進行測量。航空液壓油污染度等級現(xiàn)有的測量手段包括重量法顯微鏡顆粒計數(shù)法等大多數(shù)都需要在實驗室進行極大地降低了生產(chǎn)效率少部分及時在線的測量手段又因為技術(shù)復(fù)雜或成本過高不適宜用于日常生產(chǎn)。本文的工作正是為了解決航空液壓油不能及時準(zhǔn)確測量的問題提出了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的航空液壓油污染度等級軟測量方法。首先本文分析了航空液壓油污染度等級測量在實際生產(chǎn)中的重要意義并提出了軟測量技術(shù)在其中的應(yīng)用價值。其次討論了航空液壓油污染以及航空液壓油污染度等級劃分。根據(jù)軟測量技術(shù)原理以航空液壓油污染度等級在線測量為目標(biāo)研究了液壓油的各個物理量與油液污染度等級之間的相互關(guān)系選擇機理相關(guān)且完全可觀測的4個獨立過程變量作為軟測量的輔助變量。選擇數(shù)據(jù)驅(qū)動的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的軟測量方法通過設(shè)計實驗獲取了不同污染度等級條件下的樣本變量數(shù)值。接著比較了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中重要的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法并利用獲得的實驗數(shù)據(jù)通過MATLAB建立軟測量模型。對兩種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分別訓(xùn)練和測試結(jié)果顯示基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的軟測量模型在此情況下具有分類準(zhǔn)確擬合能力和預(yù)測能力好等優(yōu)點。最后利用MATLAB的GUI功能創(chuàng)建航空液壓油污染度等級軟測量平臺能夠完成對當(dāng)前油液污染度等級的軟測量并且可以通過選擇誤差精度和輔助變量重新對數(shù)據(jù)集訓(xùn)練得到新的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。平臺操作簡單適用于實際生產(chǎn)能夠簡化航空液壓油污染度等級的測量工作。

簡介：航天應(yīng)用軟件運行在惡劣的空間環(huán)境中，其可靠性受到由空間高能粒子輻照導(dǎo)致的瞬時故障的嚴(yán)重影響。為解決該問題，國內(nèi)外相繼對容錯技術(shù)展開了研究。容錯技術(shù)按實現(xiàn)方式可分為硬件實現(xiàn)和軟件實現(xiàn)。與硬件實現(xiàn)的容錯技術(shù)相比，軟件實現(xiàn)的容錯技術(shù)具有開發(fā)成本低、靈活度高、開發(fā)效率高等優(yōu)勢，因而受到了廣泛關(guān)注。軟件容錯技術(shù)按其實現(xiàn)層次不同，可以分為進程級容錯、線程級容錯、源代碼級容錯和指令級容錯。本研究主要內(nèi)容包括⑴提出了一套源代碼級的數(shù)據(jù)流檢測方法。研究了輕量級的可靠性優(yōu)化技術(shù)，基于不變式的可執(zhí)行性斷言檢測技術(shù)和基于關(guān)鍵性分析的可配置加固技術(shù)。針對輕量級的可靠性優(yōu)化技術(shù)，提出了基于取值范圍的錯誤屏蔽和程序等價性變換兩種方法，可以在不損失性能甚至提高性能的同時，提高程序自身的容錯能力。針對基于不變式的可執(zhí)行性斷言檢測技術(shù)，提出了變量和循環(huán)結(jié)構(gòu)的不變式提取方法，提供了對變量和循環(huán)結(jié)構(gòu)進行不變式檢驗的一般思路。針對基于關(guān)鍵性分析的可配置加固技術(shù)，提出了一種可定制的變量關(guān)鍵性分析方法，為程序中的變量建立了保護的優(yōu)先級別。⑵提出了一種源代碼級的控制流檢測算法SLCED。SLCED能夠檢測函數(shù)間、基本塊間以及基本塊內(nèi)部的控制流錯誤，檢測范圍較廣。該方法的特點在于通過修改參數(shù)表使標(biāo)簽保存在函數(shù)參數(shù)棧中，能夠解決遞歸調(diào)用、嵌套調(diào)用等特殊控制流的錯誤檢測問題。此外，SLCED在函數(shù)間和函數(shù)內(nèi)部算法的分層次設(shè)計，使其具有良好的可配置性，可以通過優(yōu)選函數(shù)內(nèi)部檢測算法、重新劃分基本塊、函數(shù)分級保護等方法實現(xiàn)優(yōu)化配置。⑶利用本文提出的加固方法，對某型號航天器應(yīng)用軟件中的部分核心代碼進行了加固實現(xiàn)。設(shè)計并實現(xiàn)了基于調(diào)試服務(wù)的故障注入工具FIDS，進行了故障注入實驗和性能開銷實驗。性能開銷實驗表明，本文的加固方法平均時間開銷為504％，平均空間開銷為2019。故障注入實驗表明，本文的加固方法可以將可靠性平均提升41，加固效果明顯。