2024年, 第42卷, 第02期　
刊出日期：2024-04-15

  

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  基于通信信号管制的城市空中交叉口设计研究

  张洪海, 黄雨婷, 戴一鸣, 夷珈, 万俊强

  中国民航大学学报. 2024, 42(02): 1-12.

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  为确保城市低空空域内无人机规模化运行安全，缓解低空交通运行瓶颈，本文借鉴地面交通较为成熟的研究成果，结合城市低空及无人机运行特色，提出一种基于通信信号管制的城市空中交叉口设计模型。首先，考虑航路构型设计与航路运行主体，构建无人机运行所需的城市低空航路。其次，从进出口道、冲突响应距离2方面对空中交叉口几何结构进行设计，再从进口航道划分、通信信号管制、无人机高度调整3方面对交通组织进行设计，实现对空中交叉口的基本模型设计。最后，设置仿真实验验证该模型的可行性，并分析不同参数组合下的交叉口综合通行效率。实验结果表明：当飞行速度为18 m/s，纵向间隔为50 m，管制信号周期时长为226 s时，综合通行效率达到最佳。本研究可为未来城市空中交通航路网络精细划设与管理提供支撑，增强低空无人机交通的实践性。
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  Web应用攻击检测方法综述

  杨宏宇, 张建伟, 胡泽, 成翔, 张良

  中国民航大学学报. 2024, 42(02): 13-22.

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  Web应用程序是众多组织进行业务运营和用户服务的重要方式。数据的交互和共享通过Web浏览器实现，由于涉及用户的敏感信息和业务数据，网站和数据库经常成为各种高频Web攻击的目标。随着新型Web攻击不断涌现，传统的Web攻击检测技术不再适用，国内外学者开始采用新兴技术进行攻击检测的研究。通过对近3年国内外文献调研，本文首先从Web攻击过程和相关概念展开叙述，全面分析了目前Web应用程序的攻击现状；其次，从机器学习和深度学习、Web应用防火墙（WAF,Web application firewall）优化和Web蜜罐欺骗技术3个方面总结目前最新的检测方法，并对比分析了不同模型的性能和优势；最后，总结Web攻击检测面临的挑战，并对未来研究进行了展望。
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  基于任务优先权的军民航飞行活动协同排序模型

  张兆宁, 杨雯

  中国民航大学学报. 2024, 42(02): 23-29.

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  随着空域资源需求的不断增大，军民航间飞行矛盾日益突显。为解决此问题，本文以国务院、中央军事委员会空中交通管制委员会提出的“军民航空管联合运行”为背景，引入军民航共享空域的概念，重点研究了在此类空域中军民航飞行活动协同排序（CMFCS,civil-military aviation flight activity collaborative sequencing）问题。首先，基于军民航各自飞行任务特点与差异，对军民航飞行任务的种类进行划分，并使用层次分析法确定各类飞行任务的优先权原则；其次，以军民航飞行活动总延误时间成本最小为目标，建立CMFCS模型；最后，使用遗传算法对模型进行求解，确定军民航飞行活动批准进入共享空域的时间序列。研究结果表明，与经典的先到先服务（FCFS,first come first service）策略相比，协同排序策略得到的总延误时间成本降低了72.17%，优化效果显著且更符合实际，能够实现军民航共同使用国家空域资源，保障飞行活动安全、有序、高效地运行。
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  共信道干扰环境下中继无人机的航迹优化方法

  刘海涛, 黄金凤, 刘晓畅, 李冬霞

  中国民航大学学报. 2024, 42(02): 30-37.

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  为克服共信道干扰恶化无人机中继通信系统链路传输可靠性的问题，提出了中继无人机的航迹优化方法。首先，建立了点对点无人机中继通信系统模型，以基站节点解调器输入信干噪比（SINR,signal-to-interference-plus-noise ratio）最大化准则为基础，提出中继无人机的航迹优化方法，并通过粒子群优化算法获得中继无人机的最佳飞行航迹；随后，理论分析给出了无人机中继通信系统的链路中断概率和遍历容量；最后，仿真验证了所提出航迹优化方法的正确性。研究表明：所提方法可克服共信道干扰的影响，提高系统链路传输可靠性。
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  基于QAR飞参数据飞行员风切变处置能力评价模型

  孙宏, 李旭, 王静, 郑林江, 王东, 尚家兴

  中国民航大学学报. 2024, 42(02): 38-43.

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  为提高飞行员处置风切变的能力，本文基于快速存取记录器（QAR, quick access recorder）飞参数据建立了飞行员风切变处置能力评价模型。首先，将飞行员风切变处置能力分为处置决策及时性、程序合规性以及航迹管理能力3个维度；其次，基于层次分析法（AHP, analytic hierarchy process）建立飞行员风切变处置能力评价体系，并融合专家经验构建风切变处置能力定量评价模型；最后，基于QAR采集的飞参数据验证该模型的实用性和可行性。实验结果表明，本文所构建的定量评价模型可以较好地判别飞行员风切变处置能力的优劣，定位出其处置不当的指标，并给出操纵建议。该评价模型可为改进飞行训练提供参考，具有一定的实用价值。
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  基于深层时空图卷积网络的短时到港客流时空分布预测

  张红颖, 贾驰, 李彪

  中国民航大学学报. 2024, 42(02): 44-50+64.

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  针对空港综合交通枢纽各区域短时到港客流感知能力较弱的问题，提出一种基于深层时空图卷积网络的预测方法。以空港综合交通枢纽的空间连通特点和到港旅客的行为规律为依据，构建深层图卷积网络提取临近时间段内到港客流量分布的空间特征，并运用门控循环单元提取空间特征序列的时间依赖性，同时利用当前与历史航班信息对预测结果进行修正，实现对目标时间段内各区域内到港客流的预测。基于国内某大型空港综合交通枢纽内到港客流的历史数据展开验证，结果表明，与代表性的预测模型（历史均值模型、自回归差分滑动平均模型、支持向量机回归模型、长短时记忆神经网络、门控循环单元模型、时间图卷积网络）相比，该方法在测试集上的均方根误差和平均绝对值误差均取得最小值，相较于预测精度第二的时间图卷积网络，预测时间范围为5、15、30 min时，均方根误差分别降低了4.19%、7.15%、7.79%，平均绝对值误差分别降低了9.72%、5.05%、8.89%，说明该方法能够更真实地反映不同区域不同时间段内的客流变化趋势，有助于合理地进行空港综合交通枢纽的运力资源配置。
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  机坪泛光照明环境仿真与组合机位照明分析

  李岳, 郑美春, 蔡靖, 彭梦凯, 张炳福, 张涛

  中国民航大学学报. 2024, 42(02): 51-57.

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  机坪泛光照明系统（AFS,apron floodlight system）是建设绿色机场和节约能耗的重要环节，但对机坪泛光照明环境精细化分析的不足限制了照明节能的策略优化。对此，本文采用DIALux evo平台建立组合机位照度仿真模型，提出基于机坪运行功能的分区照明评价指标，对前列式与转角式组合机位开展参数影响分析。结果表明：对C类停机位需通过双侧高杆灯照明以满足基本照度条件，飞机和廊桥对光线的遮蔽影响不容忽视；转角式组合机位由于照明范围大需控制灯具垂直俯仰角投射方向，当垂直俯仰角大于45°时容易导致眩光指标超出限值，对保障驾驶舱安全性和客舱舒适度较为不利。通过与神经网络算法融合，可进一步完善高杆灯照明参数优化过程。
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  航空轮胎着陆冲击动力学仿真与安全分析

  李双宝, 张博

  中国民航大学学报. 2024, 42(02): 58-64.

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  本文针对飞机着陆冲击动力学建立了飞机单轮主起落架有限元模型，并进行着陆冲击动力学仿真和安全分析。首先，通过对机身、起落架、轮胎和道面结构的简化构建了飞机单轮主起落架三维模型，并利用Hypermesh完成模型的网格划分。其次，采用Ogden模型描述轮胎橡胶的应力-应变关系，建立了轮胎有限元模型，验证了轮胎变形的仿真结果与经验公式计算结果基本一致。最后，采用隐式动力学算法研究了不同着陆速度下轮胎的承受载荷和变形情况，并结合适航标准对轮胎着陆冲击的安全性进行分析，得到了飞机着陆速度的安全阈值，为航空轮胎着陆安全性评估提供了新的研究方法。