自由飞行下基于航空器定位误差修正的碰撞风险研究

自由飞行能够提高空域容量从而缓解空域拥挤问题,在保障自由飞行安全性的基础上尽可能减小飞机的安全间距,需要研究自由飞行条件下飞机的安全评估问题。分析了所需CNS性能、防撞系统、风的因素等自由飞行下航空器定位误差的影响因素,考虑到航空器定位误差在短时间内具有累积性,提出采用INS、GPS数据融合算法对定位误差进行周期性修正。给出修正后的航空器定位误差分布在时间上的变化规律,并将其运用到自由飞行下碰撞风险评估中。结果表明,碰撞风险随安全间距增加呈下降趋势,以1.5×10-8次/飞行小时的目标安全水平为例,对航空器定位误差修正的最小安全间距为8 600 m,不对航空器定位误差进行修正的最小安全间距为9 100 m。     

Dynamic temperature model for proton exchange membrane fuel cell using online variations in load current and ambient temperature

This paper presents a dynamic temperature model for a proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) system. The proposed model overcomes the complexity of conventional models using first-order expressions consisting of load current and ambient temperature. The proposed model also incorporates a PEMFC cooling system, which depends upon the temperature difference between events. A dynamic algorithm is developed to detect load changing events and calculate instantaneous PEMFC temperature variations. The parameters of the model are extracted by employing the lightning search algorithm (LSA). The temperature characteristics of the NEXA 1.2 kW PEMFC system are experimentally studied to validate model performance. The results show that the proposed model output and the temperature data obtained from experiments for linear and abrupt changes in PEMFC load current are in agreement. The root-mean-square error between the model output and experimental results is less than 0.9. Moreover, the proposed model outperforms the conventional models and provides advantages such as simplicity and adaptability for low and high sampling data rates of input variables, namely, load current and ambient temperature. The model is not only helpful for simulations but also suitable for dynamic real-time controllers and emulators.     

明渠中有机质微粒沉降过程的随机游走模拟

基于明渠流动的主要特点,考虑紊动强度的垂向非均匀性,及颗粒运动的游荡效应（loitering effect）影响,对微粒运动基本方程进行改进,建立了明渠非均匀紊流中考虑游荡效应的随机游走模型,对明渠中微粒的沉降损失进行了模拟分析.模拟结果显示,不考虑游荡效应影响时,明渠中微粒的沉降损失率可用微粒沉速与水深之比计算;而在游荡效应影响下,微粒沉降损失率会发生约18%~27%的下降,下降百分比与均匀紊流中微粒沉速在游荡效应影响下的折减百分比渐近值（19~25%）基本一致.本文结论基于不考虑微粒重悬浮、游荡效应为紊流对微粒沉降的主导影响机理等前提,主要适用于对明渠中细小有机质微粒沉降至床底过程更准确的计算分析.     

一种基于离心机试验辨识惯导平台误差系数的方法

针对离心机试验中惯导平台误差系数辨识问题,提出了一种基于谐波分析辨识误差系数的方法。首先,根据惯性器件误差模型推导了离心机试验下陀螺和加速度计的输出方程,其输出由各阶谐波分量构成。然后通过傅里叶分析得到各项谐波的幅值。最后根据谐波幅值与各项误差系数之间的关系反解得到各项误差系数。仿真结果验证了方法的有效性。     

惯性系统飞行试验精度检验方法

目的针对传统工具误差分离方法得到的分离结果不够准确可信的问题,提出了一种利用等效误差实现对惯性系统精度判定的方法。方法首先基于主成分分析,定义等效误差,等效误差具有独立、无偏的性质。然后提出基于等效误差的假设检验判断惯性系统精度是否合格的方法。结果算例表明采用该方法可以实现惯性系统精度的可信判断。结论该方法解决了以往方法误差大,分析结论可信度不高的问题。     

PM_(2.5)和PM_(2.5~10)资料同化及在南京青奥会期间的应用试验

建立了面向PM_(2.5)和PM10观测资料的三维变分同化系统,并在南京地区青奥会期间进行了同化和预报试验.同化系统的控制变量为PM_(2.5)和PM_(2.5~10)(PM10中扣除PM_(2.5)后剩余部分),利用南京地区2014年8月的WRF-Chem模拟结果,估计了PM_(2.5)和PM_(2.5~10)的背景误差协方差,发现在水平和垂直方向上PM_(2.5)的相关系数随距离的衰减均小于PM_(2.5~10),这可能与PM_(2.5)粒径小、生命史长,在大气中传播地更远有关.利用南京及周边区域的134个监测站PM_(2.5)和PM_(10)逐时观测资料,对青奥会期间(2014年8月16~28日)进行滚动同化和预报试验,并利用模式最内层观测资料进行检验分析,结果表明同化对初始场有显著改进,PM_(2.5)和PM10的相关系数均提高53%以上,均方根误差降低55%以上,平均偏差则降低了90%左右;同化试验对其后的预报场也有明显改进,正效应可以持续到20h以后,模式对PM10的预报效果好于PM_(2.5).     

基于可能-概率测度转换的危险品运输风险分析

为解决不确定环境下的风险分析问题,针对危险货物运输中风险参数具有不确定性、随机性和模糊性的特点,建立基于概率测度-可能性测度转换原则和模糊逻辑的危险货物运输风险分析方法。首先对具有模糊性的参数直接建立模糊数,对具有随机性的参数建立随机数;接着依据概率测度向可能性测度转换的最优原则,将随机数转换为模糊数;然后根据模糊运算法则进行风险计算和分析。最后通过一个算例验证了模型和算法的有效性。结果表明,提出的方法能处理随机和模糊环境下的风险分析问题,能为风险分析尽可能多地保留不确定性信息,尽可能少地丢失有用信息。     

Estimation of the CDF of a finite population in the presence of acalibration sample

We compare the performance of a number of estimators of the cumulative distribution function (CDF) for the following scenario: imperfect measurements are taken on an initial sample from afinite population and perfect measurements are obtained on a small calibration subset of the initial sample. The estimators we considered include two naive estimators using perfect and imperfect measurements; the ratio, difference and regression estimators for a two-phasesample; a minimum MSE estimator; Stefanski and Bay's SIMEX estimator (1996); and two proposed estimators. The proposed estimators take the form of a weighted average of perfect and imperfect measurements. They are constructed by minimizing variance among the class of weighted averages subject to an unbiasedness constraint. They differ in the manner of estimating the weight parameters. The first one uses direct sample estimates. The second one tunes the unknown parameters to an underlying normal distribution. We compare the root mean square error (RMSE) of the proposed estimator against other potential competitors through computer simulations. Our simulations show that our second estimator has the smallest RMSE among thenine compared and that the reduction in RMSE is substantial when the calibration sample is small and the error is medium or large.     

油气管道第三方施工损伤风险控制方法研究

针对当前油气管道运行的现状指出第三方施工损伤风险控制的紧迫性,根据第三方施工损伤风险辨识的内容,以及油气管道第三方施工损伤风险评估中人为因素分析理论,阐述第三方施工损伤风险的影响因素,通过计算各因素的灰色关联度辨识出了第三方损伤风险的主控因素,并提出了第三方施工损伤风险控制方法.     

随机地震激励下相邻隔震结构被动控制研究

利用隔震结构和非隔震结构间的相互作用来减小地震作用下的结构响应,考虑地震激励的随机性,基于Clough-Penzien谱模型,推导了相邻结构随机响应的拓展状态方程,采用两种优化控制目标,分析得到了相邻隔震结构体系间连接控制装置的控制参数与结构随机响应的关系及其对控制效果的影响,并分别从地震响应时程和振动累计能量时程角度研究了相应地多自由度相邻隔震结构复合被动控制体系,在不同优化准则及不同控制方案下,结构体系的减震控制效果。研究结果表明,相邻隔震结构复合被动控制体系,可以获得较好的减震控制效果,阻尼系数在减震控制中起主要作用,但存在最优取值,并不是越大越好;采用以左、右子结构振动总能量最小为优化准则,在顶层+中间层安装控制装置的控制方案,可以有效地减小相邻结构的地震响应,得到的控制效果较好。