计算方法

  • ADS-B与QAR轨迹数据差异性的多维度综合评价

    赵元棣;王译正;胡译心;谢展;

    为检测飞行轨迹数据的准确性和可靠性,对比研究ADS-B与QAR数据的差异,提出了一套多维度综合评价方法。采用DBSCAN算法对ADS-B与QAR数据进行清洗,剔除飞行轨迹中的噪点,运用LCSS算法进行三维坐标轨迹点匹配,并通过匹配点回溯选择最优时间差对原始数据进行调整,实现数据对齐。为衡量两者数据差异,分别采用LCSS、Fréchet距离和OWD算法进行差异性度量,并进行综合评价。采用K-Means聚类算法将9个航班分为3类,其中有3个航班为相似轨迹,4个航班为类相似轨迹,2个航班为非相似轨迹,通过分析所有轨迹能够识别并定位轨迹差异段。研究提供了一种多维度综合评价体系,能有效辨识飞行轨迹数据的差异性,为飞行安全监控提供有力支持。

    2026年01期 v.56;No.250 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1415K]
  • 动态客流环境下多值机系统资源配置研究

    周睿;王兴源;徐欣雨;

    针对动态客流环境下值机效率下降与旅客拥堵问题,提出构建多值机系统以融合不同系统优势。基于AnyLogic对传统值机系统与串联系统进行动态仿真,结果表明二者在不同客流条件下各具优势但均存在局限。基于此,进一步提出由两类系统共同组成的多值机系统,并建立以平均等待时间和运行成本为双目标的优化模型。采用NSGA-Ⅱ求解不同到达速率下的Pareto最优解集,并结合TOPSIS筛选最优配置方案。通过仿真实验,与机场实际运行中普遍采用的“以计划为基础、以实时调节为补充”的值机资源调度策略进行对比,本文提出的配置方案表现更优。

    2026年01期 v.56;No.250 7-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 1307K]
  • 飞机筋斗类机动高精度建模与仿真分析

    张文龙;张建营;胡良谋;

    针对飞机筋斗类机动的高精度建模与仿真问题,提出基于航迹坐标系的三自由度质心动力学建模方法及分阶段控制策略。首先,建立航迹坐标系下飞机质心运动的动力学方程,推导径向过载、法向过载及航迹滚转角的解析表达式,构建筋斗与斜筋斗机动的运动学模型。其次,根据机动动作的进入、保持与改出三阶段特性,设计以径向过载、法向过载和航迹滚转角为控制量的分层控制律;结合飞机说明书参数,严格调试模型气动系数与执行器响应特性,确保多状态仿真结果满足设计误差需求。仿真结果表明,所建模型可精确复现筋斗类机动过程,为飞行仿真与操纵系统设计提供理论支撑。

    2026年01期 v.56;No.250 12-17+24页 [查看摘要][在线阅读][下载 1350K]
  • 基于Voronoi-PMSE的Co-Kriging建模方法研究

    李喜茹;白鹏;

    提出一种基于Voronoi-PMSE的Co-Kriging代理模型建模方法,以高保真样本点作为生成元,将设计空间划分为Voronoi胞元,通过高精度样本点处的极大预估均方误差准则确定敏感胞元,在敏感胞元按照一定策略新增高低精度样本点,序贯完成建模,具有较好精度。最后,通过典型1D、2D、6D测试函数验证所提方法。结果表明:通过Voronoi空间划分与PMSE引导的自适应机制,能够精准定位需要细化的区域,在处理高维度、非线性问题上,所提出的建模方法,和经典的Kriging 、Co-Kriging代理模型相比,在效率和精度上优势显著。

    2026年01期 v.56;No.250 18-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 1459K]
  • GNSS/SINS组合导航最小误差熵卡尔曼滤波算法

    刘丽丽;孙晓范;李书锋;傅景礼;

    GNSS/SINS组合导航系统大多是基于测量噪声为高斯白噪声的假设及基于最小均方误差准则(MMSE)进行信息融合的。为了提高组合导航系统处理复杂非高斯测量噪声的滤波性能,提出了一种基于最小误差熵(MEE)的卡尔曼滤波(MEEKF)算法。首先,建立最小误差熵准则,并建立了组合导航系统的增强滤波模型;然后,提出了组合导航系统的在线递推算法,其中传播方程给出状态和协方差矩阵的先验估计,并使用定点迭代算法更新后验估计;最后,在多种测量噪声情况下对GNSS/SINS组合导航系统进行了验证。实验结果表明,在测量噪声为非高斯白噪声时,MEEKF算法具有精度高、鲁棒性强的特点。

    2026年01期 v.56;No.250 25-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1385K]
  • 基于TraClus-IAGA的机场繁忙路段识别方法

    赵天祥;卢朝阳;付宇晓;李浩;方书颖;

    针对机场日益增长的交通流量和复杂滑行路径,提出了一种融合改进自适应遗传算法(Improved Adaptive Genetic Algorithm,IAGA)与轨迹分段聚类(Trajectory Clustering,TraClus)的繁忙滑行路段识别方法。IAGA自动优化TraClus聚类参数,克服人工调参带来的结果波动;TraClus通过局部相似性挖掘,把进离场轨迹分别聚类,降低不同运行模式干扰。实验以西部某大型机场雷达轨迹为例,成功锁定高负荷滑行道,为塔台实时调度、起降排序及滑行道分配提供量化依据,同时验证IAGA收敛快、稳定性高,聚类效果显著优于传统方法。方法对运输机场运行繁忙路段的识别具有较强的普识性,可根据机场的飞行区结构和历史数据进行灵活调整。

    2026年01期 v.56;No.250 30-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1289K]
  • 基于ISM-BN方法的民航管制员胜任力研究

    石荣;薛浩宇;罗渝川;李秀易;

    为深入探究民航管制员胜任力指标之间的内在联系,并为民航管制员选拔与培训提供理论依据,通过文献研究构建了包含16项指标的管制员胜任力体系,运用解释结构模型(ISM)定性分析各指标关系。之后,将解释结构模型拓扑结构映射至贝叶斯网络(BN),结合相似度聚合专家意见法获取贝叶斯网络参数,构建管制员胜任力贝叶斯网络模型。基于该模型,开展因果推理以分析当前胜任力现状,并通过诊断推理识别出3项核心能力与3项基础能力。通过ISM-BN方法对管制员胜任力进行了系统建模与分析,识别了关键胜任力指标,为胜任力研究引入新的方法。

    2026年01期 v.56;No.250 36-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1213K]
  • 融合预测的大规模停机位多目标优化

    肖佩;唐小卫;张雯洁;朱文颖;李彤彤;

    针对大型枢纽机场近机位资源紧张与现有分配方法对航班不确定性响应不足的问题,提出一种面向大规模停机位的预分配分层优化方法。构建兼顾航空公司偏好、旅客服务质量与机场运行效率的混合整数规划模型,并引入预计入位时间预测结果以优化机位占用时间,提升对计划偏差的鲁棒性。为求解所建模型,设计第二代非支配排序遗传算法,并以上海浦东机场为实例开展实证验证。结果显示,方法可使靠桥率提升5%,滑行距离减少7.85%,人工调整次数显著减少。表明方法能够有效处理大规模航班信息,具有较强的实际应用价值。

    2026年01期 v.56;No.250 41-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 1976K]
  • 大中型固定翼无人机自动着陆纵向控制律设计

    田冬冬;刘桐;

    面向大中型固定翼无人机,给出了自动着陆纵向控制系统的架构,设计了自动下滑导引律与自动拉平导引律,并给出了高度指令和垂直速度指令的详细生成方法。在此基础上,提出了一种基于改进扩张状态观测器的俯仰姿态控制律设计方法,以实现对自动着陆导引指令的准确、快速响应。以某大型固定翼无人机为对象,在标称情况和风干扰条件下进行了仿真验证与性能评估。结果表明,所设计的控制律在标称情况、顺风干扰、逆风干扰和紊流干扰下,能够实现高精度的下滑轨迹跟踪和平滑的自动拉平,保障大中型固定翼无人机在恶劣气象环境中的安全着陆。

    2026年01期 v.56;No.250 47-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1558K]
  • 基于MSET-MOEA/D航空数据总线异常检测

    闫洁;王晓前;刘文琪;葛红娟;

    针对机载网络入侵检测系统样本具有不平衡性的问题,提出多元状态估计技术和基于分解的多目标进化算法(MSET-MOEA/D)相结合的方法,实现异常样本极少的航空数据总线异常检测。研究基于数据总线观测样本和估计样本偏差的初始预警阈值MSET评估算法,提出一种综合考虑误报数和漏报数的阈值设置方法。该方法以裕量为自变量,以误报数和漏报数为目标,将异常检测问题转变为一个多目标优化问题。进一步提出基于MOEA/D的可变目标权重的Pareto解集评价方法,获得最高满意度对应的折中解。机载网络数据集以GJB289航空总线数据集开展算法的验证和比较研究。实验结果表明,所提算法不仅适用于可变的多目标权重要求,且具有漏报数或误报数更低、检测效率高的优势,实用价值更高。

    2026年01期 v.56;No.250 53-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1290K]
  • 基于SVM的固定翼无人机飞行动作识别研究

    谭博文;贺强;申远宸;巴特尔;

    针对民用无人机的大量应用导致的基于飞行轨迹特征的适航验证与安全监测需求,而基于飞行轨迹的飞行动作识别是实现该需求的先决条件,提出了一种面向适航验证的民用固定翼无人机飞行动作识别方法。首先从已有的无人机专用条件中提取飞行动作识别需求,进而建立飞行动作类别及其轨迹特征;然后,根据轨迹特征,构建了由指示空速、俯仰角、滚转角、偏航角、高度、高度变化率6个指标组成的度量飞行动作的特征模式;最后,基于该模式结合SVM方法构建了民用固定翼无人机飞行动作识别模型;并通过优化数据处理和深入分析仿真实验,提高了识别精度和效率。实验结果表明,优化后的飞行动作识别模型能更好地满足民用固定翼无人机适航验证和安全监测要求。

    2026年01期 v.56;No.250 59-64+70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1798K]
  • 基于旅客出行效用超图的服务组合优化算法

    陈福荣;王靖琦;周钧;张凯伦;王旭;桂祺章;张皓瑜;

    为解决目前民航服务模式难以满足旅客个性化、多元化动态需求的问题,聚焦旅客出行服务组合优化研究,构建超图刻画服务节点、协同关系及旅客需求权重矩阵,结合马尔科夫决策过程与深度确定性策略梯度算法,设计分层规划与优先经验回放优化机制。结果表明,优化算法较传统基线方法在所有场景中的优化效用归一化≥0.98,耗时下降至少62%;在20种场景中三类旅客算法耗时下降94.7%、94.7%、89.4%,40种场景算法耗时下降73.0%、61.1%、65.2%。结论表明,算法能保证求解精度与稳定性,显著提升效率、降低旅客耗时,为服务资源动态配置提供高效辅助决策。

    2026年01期 v.56;No.250 65-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1375K]
  • 跨声速涡轮吸力面气膜冷却特性研究

    陈帝云;王国良;黄康;李世峰;

    以某典型跨声速气冷涡轮叶栅为研究对象,利用结构和非结构一体化网格划分方式,对无冷却结构原型、不同吸力面气膜孔开孔位置以及不同入射角度的涡轮叶栅开展数值研究。计算结果表明:随着出口等熵马赫数增大,激波在吸力面入射点位置后移;由于跨声速工况下激波与冷却气流的相互作用,吸力面气膜孔开孔位置对能量损失系数和冷却效率的影响较入射角度更为显著,随开孔位置后移,能量损失系数最大增加了12.00%,冷却效率最大减小了2.17%;而随着入射角度由25°增加至45°,能量损失系数最大仅增加4.68%,冷却效率最大仅减小0.27%。

    2026年01期 v.56;No.250 71-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 1300K]
  • 基于BiLSTM-TF混合模型的航班延误时间预测

    高明金;高强;吴薇薇;陈兰;

    为提升航班延误预测的精度与稳定性,提出了一种融合双向长短期记忆网络(BiLSTM)与Transformer的混合深度学习模型,该模型通过BiLSTM有效捕获局部时序特征,并利用Transformer的多头注意力机制建模数据中的长期依赖关系。基于南京禄口国际机场2024年共计115 734条离港航班及相应逐时气象观测数据开展实证验证。结果表明,该混合模型的平均预测误差为4.18分钟,与随机森林(RF)、BiLSTM和Transformer模型相比,平均绝对误差(MAE)分别降低了24.1%、12.2%和7.9%,显示出更优的预测性能。研究结果为航空运行管理与智能化决策提供了有效的技术路径与理论支撑。

    2026年01期 v.56;No.250 75-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 1355K]

计算机软件

  • 机载通用CPU微代码符合性证据的逆向开发方法

    李南星;马丽敏;蒋湛;万遥;

    针对机载设备中商用货架产品(COTS)器件内置的固化微代码ROM Bootloader因不能更改、擦除或二次加载,无法获取源码,形成“黑盒”而难以满足DO-178C目标的难题,提出并实践了一套逆向表明RBL适航符合性证据的方法。方法以对芯片内固化目标码的反汇编为起点,通过结合静态分析(涵盖程序结构、数据流及控制流)与动态分析(利用在线调试工具跟踪执行)技术,逆向推导出该微代码的软件需求与架构设计,并在此基础上严格遵循DO-178C标准,逆向构建了覆盖软件全生命周期过程的完整证据链。基于此方法生成的符合性证据已成功获得适航审查方认可,并支撑某型号机载设备软件项目完成了CTSOA取证,从而为同类COTS器件微代码的审定工作提供了具备实证价值、可推广的工程解决方案。

    2026年01期 v.56;No.250 80-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 1414K]
  • 符合DO-178C标准的软件栈分析方法

    赵羚钧;吴夏风;

    为确保高安全等级软件(Level A/B/C)在任何情况下栈空间不会溢出,提出一种易于在工程实践中应用的静态分析方法,该方法原理简单,可以很容易据此编写栈分析工具。此外方法建模简单且兼容性好,可方便适配至多款架构的处理器和编译器,精确得出软件使用最大栈空间值。该方法已应用于机载航电设备的软件开发中,并通过DAL-B级认证,其分析的准确性和完备性被局方审查代表高度认可。

    2026年01期 v.56;No.250 86-90+96页 [查看摘要][在线阅读][下载 1330K]

计算机应用

  • 基于大模型的民航领域接口请求参数提取方法

    杨秋平;云雄;刘辉;张笑天;邹东麟;向海霞;彭忠;

    为探索在民航领域中,如何利用大模型将非结构化的文本内容高效、准确地转换为结构化的接口请求数据格式,实现用户意图与后端服务之间的无缝对接,围绕“自然语言到接口请求参数”这一任务展开研究,针对自然语言文本中语义隐含以及上下文依赖等挑战,提出了一种融合结构化提示工程与大模型领域知识增强的综合方法体系,覆盖结构化提示词设计、提示词自动增强机制,以及领域知识注入策略。通过实验验证了其在民航运价规则文件解析场景中的有效性。结果表明,该方法在F1指标上优于少样本提示及函数调用技术,展现出良好的应用前景。

    2026年01期 v.56;No.250 91-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 1193K]
  • COTS元器件成熟度评估方法研究

    张晓敏;任玺悦;

    为建立一套可量化的COTS元器件成熟度评估方法,提出了一种基于多维加权模型的COTS元器件成熟度评估方法。模型采用分层评估模型,综合考量COTS元器件的IP成熟度,供货时间、供货量、勘误表发布情况以及特定应用领域的服役历史等多维度数据,通过科学赋予不同权重进行加权融合计算,最终得出一个0至100分的标准化成熟度分数,并映射为10级成熟度等级。结果表明,方法具备系统性、量化可观、导向清晰及灵活实用等显著优势。

    2026年01期 v.56;No.250 97-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 1114K]
  • 轻量化镜像仓库软件设计与实现

    吴晓斌;李康;甄超;

    随着嵌入式设备集群化部署的普及,传统容器镜像仓库存在资源占用高、实时性差等问题,难以满足嵌入式场景下低内存、高可靠的需求。提出了一种面向嵌入式环境的轻量化镜像仓库软件架构,解决了传统容器镜像仓库在资源受限设备中部署时存在的内存占用高、依赖复杂等核心问题。通过分层存储优化、分块哈希计算、文件摘要寻址等措施,实现嵌入式环境下的高效镜像管理。实验表明,在FD2000测试平台部署轻量化镜像仓库软件,相较于主流方案(如Harbor),内存占用更低,启动时间更短,镜像推送和拉取性能与主流方案相当,并支持实时操作系统,该成果为边缘计算、智能终端等场景提供了高适用性容器化部署支持。

    2026年01期 v.56;No.250 102-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 1301K]
  • 多核处理器在飞控系统中的应用研究

    白晨;安书董;王杰;

    针对飞控系统的高数据处理能力中单核处理器无法满足技术要求的需求,设计了多核处理器在飞控系统应用中的适航认证、安全性、确定性、可预测性等问题的解决方案。在认证和安全性方面,采用EUROCAE ED-135和SAE ARP4761/A安全标准论证多核处理器在飞控系统中的安全证据的协同效用。在确定性和可预测性方面,采用锁步、异构冗余外设、安全管理单元等技术,提升了多核处理器的故障诊断覆盖率,从干扰最小化、监控和调试能力方面论证了其满足ACM20-193的目标。多核处理器可满足飞控系统的认证和设计需求,且带来了简化软件功能、更高故障覆盖率、抗单粒子翻转等附加价值。

    2026年01期 v.56;No.250 107-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 1235K]
  • 空管危险源致因关联分析与风险管控研究

    令少月;杨昌其;姜美岑;

    针对民航安全管理中存在风险关联路径识别不足的问题,提出了一种关联规则融合复杂网络的研究方法,深度挖掘空管危险源文本数据中隐含的因果关系网络。在文本预处理的基础上构建了BERT-TF-IDF-TextCNN组合模型对空管危险源致因从人、机、环、管4个维度进行分类,采用了FP-Growth算法对管制危险源致因因素间的关联关系进行挖掘,共产生84种致因间的强关联规则。最后以空管危险源致因为节点构建了空管危险源复杂网络模型,从节点度、平均度等方面对网络特性和各节点联系展开量化分析,结合实际民航案例说明了风险传导机制并给出了针对性建议。

    2026年01期 v.56;No.250 112-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 1399K]
  • 基于剪敏液晶的壁面摩擦力场识别与演化研究

    赵吉松;石晓诺;

    研究了一种基于剪敏液晶(Shear-Sensitive Liquid Crystal,SSLC)涂层的壁面摩擦力场精细化识别方法。通过采集SSLC涂层在壁面射流作用下、不同观测方向的颜色响应图像,并结合机器学习方法进行分析,实现了壁面摩擦力矢量场的空间分布识别。结果表明,方法能够有效识别全场壁面摩擦力矢量特性,清晰捕捉射流边界附近的涡旋结构。在不同射流马赫数条件下,对壁面摩擦力矢量分布进行了识别,结果揭示了摩擦力场随射流速度增大的演化规律。研究表明,SSLC技术为壁面摩擦力场测量提供了一种便捷的、非接触式的精细化识别手段,在空气动力学实验测量、数值模拟验证及工程应用中具有良好的应用前景。

    2026年01期 v.56;No.250 118-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 1931K]
  • 低空空域数字孪生智能管理与可视化系统设计

    范松寒;路晶;林灵;于浩天;黄子仪;

    随着低空经济的快速发展,空域运行的复杂性不断增加,对精细化管控和安全监视提出了新的挑战。设计并实现了一套基于数字孪生的低空空域管理平台,采用网格化管理方法对三维空间进行动态划分与编码,构建了数据采集与处理、数据融合与服务以及孪生应用与可视化三层架构。系统集成监视报文解析、轨迹数据处理与推送式通信机制,并在三维地球场景中实现了态势可视化。功能与性能测试结果表明,该平台在数据处理、实时通信与三维可视化方面具有良好的稳定性与可靠性,能够有效支持低空空域的精细化资源分配与冲突检测,为低空飞行器管理和空域监视提供技术基础。

    2026年01期 v.56;No.250 123-127页 [查看摘要][在线阅读][下载 1648K]

综述报告

  • 飞行冲突解脱的深度强化学习方法研究综述

    王浩宇;卢子洋;王壮;

    面对空中交通管理系统日益高密度、异构化的运行环境,飞行冲突的潜在风险相应增加。与传统方法相比,深度强化学习(Deep Reinforcement Learning,DRL)为飞行冲突解脱提供了先进的智能化决策路径。为给空管系统的算法智能化创新提供参考,系统梳理了DRL在民航客机、无人机及高密度空域三类典型场景中的研究进展。首先阐述了飞行冲突解脱与DRL的基本概念,进而分类评述不同场景下的DRL模型设计、核心算法与应用效能。分析表明,DRL在冲突解脱任务中展现出优于传统方法的潜力,但在环境不确定性处理、大规模可扩展性及实际工程约束兼容性等方面仍存在局限。

    2026年01期 v.56;No.250 128-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 1157K]

  • 《航空计算技术》征稿简则

    <正>《航空计算技术》是由中国航空工业集团有限公司主管、由中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所主办的国内、外公开发行的科技期刊,是中国科技核心期刊和中国航空学会会刊,被多家权威检索系统收录。本刊热忱欢迎从事计算技术研究及其应用的科技工作者和大专院校师生踊跃投稿。1投稿约定1.1稿件应当论点明确、论证严密、文字简练、数据可靠。篇幅(含图、表)一般应控制在6000字以内。1.2稿件需包含以下内容:中英文题名、作者署名(姓名、单位)、摘要、关键词,引言、正文、参考文献。具体要求如下:(1)中文题名应不超过20个汉字(2个英文字母等同1个汉字),且应简明、具体、确切。(2)多位作者、多个单位时,应标明序号,且作者与单位等信息对应一致。(3)作者单位应包含:单位,所在省市,邮政编码。(4)摘要应包含“目的”(研究对象、解决的问题)、“方法”(所用理论、条件、材料、手段等)、“结果”、“结论”等要素。字数一般为200~300字。

    2026年01期 v.56;No.250 135页 [查看摘要][在线阅读][下载 1223K]
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