2025年, 第43卷, 第02期　
刊出日期：2025-04-15

  

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  民用飞机振动舒适性设计研究进展

  舒俊成, 贺尔铭, 尹梦晗, 赵冠臣

  中国民航大学学报. 2025, 43(02): 1-7.

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  在民用飞机市场竞争中，乘客的乘坐舒适性至关重要。为提升民用飞机的振动舒适性，增强中国民用飞机的市场竞争力，本文从民用飞机设计流程上为解决民用飞机振动问题提出方法及思路。首先，结合中国具有自主知识产权的支线客机ARJ21和大型客机C919的商业运营，详细介绍了目前中国自研民用飞机存在的主要振动问题。其次，分析了民用飞机的多源振动特性及其在机体上的传递路径，并介绍了多源振动贡献量分析方法和舱内振动舒适性评价方法。随后，为了在民用飞机设计阶段首先考虑振动舒适性要求，提出了基于多源振动贡献量分析的两级减振指标分配流程，并构建了民用飞机振动舒适性设计的基本思路。最后，展望了民用飞机振动舒适性设计的研究方向，探讨了提升乘客乘坐舒适性的技术措施及思路，以期为中国民用飞机的振动舒适性设计提供有益启示。
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  民航数据安全共享关键技术及方法综述

  邓武, 李鑫焱, 周相兵, 赵慧敏

  中国民航大学学报. 2025, 43(02): 8-18.

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  本文深入剖析了民航数据共享的研究现状与技术进展，首先，概述了民航数据共享的基本框架与核心要素，随后详细探讨了多项前沿技术及其应用。其中，广域信息管理系统（SWIM, system wide information management）作为民航数据共享的核心支撑平台，通过构建统一的信息交换网络，实现了航空数据的全面整合与高效利用。协同决策（CDM,collaborative decision making）系统则进一步强化了跨部门、跨机构间的实时沟通与协作，特别是在航班运行管理、资源优化配置及应急响应等方面展现出显著成效，有效提升了民航系统的整体运行效率与安全性。在数据共享中的数据安全与隐私保护方面，区块链与联邦学习等新技术也展现出巨大潜力，区块链提供安全、透明的数据共享方案，联邦学习则在保护隐私的前提下实现知识共享。然而，数据共享面临标准化不足、合作协调难、数据安全、技术复杂性及成本可行性等挑战。综上所述，本文不仅揭示了民航数据安全共享关键技术的最新进展，还前瞻性地展望了未来趋势与机遇，为民航数据共享的持续创新与全球民航业的数字化转型提供了参考与指导。
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  基于融合编码转移网络的空中交通流量波动演化研究

  张勰, 张钧, 刘宏志, 赵嶷飞

  中国民航大学学报. 2025, 43(02): 19-30.

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  为突破以往仅针对空中交通流量波动方向的研究局限，考虑在空中交通流动态演化研究中充分突出流量波动状态与机场容量限制等实际运行信息，借助动态粗粒化编码方法将机场流容比及流量波动梯度进行符号编码并融合为波动模态，提出了融合编码转移网络构建方法。针对北京大兴国际机场（简称大兴机场）的全天时段与协调时段，从复杂网络视角开展了空中交通流量波动演化规律与特征的定量分析与定性识别研究。研究结果表明：大兴机场两个时段的空中交通流量波动演化差异主要集中在宏观层面；流量波动模态的演化具有显著的转移集聚与相继频现的特点，存在显著的频繁转移模式；强聚类模态和大枢纽模态有效刻画了流量波动演化的轨迹性特征。这些规律性特征为空中交通流量波动状态预测、流量管理预案构建提供了理论基础，对提升机场容量使用效率、优化机场时刻资源配置具有现实意义。
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  航空器动态滑行路径优化

  高金敏, 乐美龙, 李星灿

  中国民航大学学报. 2025, 43(02): 31-37.

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  为减少航空器滑行时间，提高机场场面的使用效率，本文建立了航空器动态滑行混合整数线性规划模型。该模型以运行总成本最小为目标，以滑行安全间隔和冲突避免等为约束条件，模型本质是动态旅行商问题，为此，基于广州白云国际机场（简称白云机场）场面构型数据和33架次起降航班数据开展了计算试验。为了便于研究，本文先对物理场面进行了图论化处理，将交点、端点、分段点作为点，跑道、滑行道分段作为边，建立了图论模型，并根据进（离）港情况建立有向图，以保证航空器滑向停机位（跑道）；在处理穿越跑道上，采用了特殊点设计，使其避免与起飞航班发生冲突；为了采用Cplex优化器求解，模型对非线性化约束进行了线性化处理；为了验证模型的正确性，先开展了不考虑冲突的计算试验，证明其能够找到最短路径，然后附上使用时间标识，即时间窗，进行避免冲突的动态优化路径计算。结果表明，航空器动态滑行混合整数线性规划模型能有效获得动态起降滑行优化路径，在白云机场采用东西侧分开运作，即跑道指派“就近模式”下，可用于航空器滑行优化调度。
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  基于BP神经网络的飞行员对跑道平整度的评价预测

  齐麟, 李苓通

  中国民航大学学报. 2025, 43(02): 38-44+51.

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  基于美国联邦航空管理局（FAA,Federal Aviation Administration）在B737-800和A330-200飞行模拟器中进行的飞行员对37条实测跑道平整度主观评价的调查数据，对中国跑道平整度评价指标与飞行员对跑道平整度评价间的关系进行分析，并对比分析不同机型对飞行员评价跑道平整度的影响。构建反向传播（BP,back propagation）神经网络，以中国现行的跑道平整度评价指标和飞机总重（AGW,aircraft gross weight）作为输入，以飞行员对跑道平整度能否接受作为输出，预测飞行员对跑道平整度的评价。结果表明，各跑道平整度评价指标与飞行员对跑道平整度的评价间拟合优度偏低，无法单独对飞行员的评价结果进行预测；机型会影响飞行员对跑道平整度的评价，在飞行员对跑道平整度进行评价预测时需要考虑机型特征；BP神经网络在训练集的预测准确率为100%，在测试集的预测准确率为95.5%，能够有效地综合中国跑道平整度评价指标的特征，并实现跨机型准确预测飞行员对跑道平整度评价的结果。
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  漠河地区冻结粉质黏土强度及其影响因素研究

  戚春香, 马佳荟, 路维龙, 张凯强, 赵中涛

  中国民航大学学报. 2025, 43(02): 45-51.

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  多年冻土受温度及冻融循环作用影响显著，为了探究其力学特性，本文以漠河地区冻土为研究对象，开展了不同含水率及冻融循环次数条件下的冻土直剪试验以及不同温度、含水率、围压、加载频率和冻融循环次数条件下的冻土动三轴试验，以分析不同影响因素下冻土的抗剪特性和动力性能。试验结果表明：冻土试样剪应力-剪切位移曲线为应变软化型；冻土试样随含水率和冻融循环次数增加，抗剪强度、黏聚力和内摩擦角均出现不同程度的降低；冻土试样的动弹性模量在试验内的变化范围为210～800 MPa，与含水率、冻融循环次数、加载频率呈正相关关系，与温度和围压条件呈负相关关系，并随含水率的变化最为显著。同时，根据试验结果得出基于各影响因素的冻土动弹性模量计算公式。以上研究成果可为漠河地区开展机场建设等工程项目提供冻土力学特性参考数据。
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  基于DEMATEL-ISM模型的航站楼安全韧性影响因素分析

  宋洋, 王瑞琪, 张鹏

  中国民航大学学报. 2025, 43(02): 52-57+82.

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  为促进航站楼安全韧性建设，提高航站楼安全管理水平，将“安全韧性”概念引入航站楼安全管理，利用集成决策实验室分析（DEMATEL,decision-making trial and evaluation laboratory）和解释结构模型（ISM,interpretative structural model）方法来分析航站楼安全韧性的影响因素。首先，提出航站楼安全韧性定义，以随其运营表现出的监测能力、抵抗能力、应急能力、恢复能力为核心构建航站楼安全韧性影响因素指标体系；然后，建立DEMATEL-ISM模型，使用DEMATEL方法计算各因素的影响度、被影响度、中心度、原因度以及因素间的因果属性，利用ISM方法划分其层级结构；最后，以国内某机场A航站楼为例进行模型验证。结果表明：航站楼安全韧性的根本影响因素是建立航站楼安全韧性机制，与A航站楼实际运营情况一致，验证了模型的有效性和可靠性，为航站楼安全管理提供决策和理论支持。
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  金属网结构参数对CFRP层合板雷击防护效果影响分析

  贾宝惠, 刘旭宇, 杨霄

  中国民航大学学报. 2025, 43(02): 58-65.

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  为探究金属网几何结构参数对雷击防护能力的影响，本文建立了含有不同几何结构参数的金属网防护层碳纤维增强复合材料（CFRP,carbon fiber reinforced polymer）层合板有限元模型，采用热电耦合分析模拟了无防护、铝网防护和铜网防护下的CFRP雷击烧蚀损伤，对比分析了不同几何结构参数铜网防护下的CFRP烧蚀损伤。研究发现：在相同几何结构参数下，铜网相比铝网具有更好的雷击防护效果；金属网几何结构参数能够影响其雷击防护效果，长短节距会影响金属网格节点数量，金属网的雷击防护能力会随着节点数量增加而提高；增加网线宽度和厚度均能提高金属网的雷击防护能力，增加网线厚度提高的雷击防护能力优于增加网线宽度；通过对比不同网格内角的铜网防护能力发现，能够相对较好地提高金属网雷击防护能力的内角角度为48°。
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  客改货飞机结构健康管理系统设计与开发

  李顶河, 高舶翔, 武耀罡

  中国民航大学学报. 2025, 43(02): 66-72.

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  民用飞机客改货是应对航空货运量增长、老旧客机处理的一种有效途径，客改货飞机多为老龄飞机，结构损伤问题严重，因此，开发结构健康管理系统具有十分重要的工程应用价值。本文结合某航空维修（MRO,maintenance, repair and overhaul）企业的飞机健康管理业务现状及其自身信息化发展需求，基于某型客改货飞机电子样机模型，设计并开发了一套客改货飞机结构健康管理系统，为大量结构健康数据提供了高效的处理和管理平台，实现了健康管理业务的计算机管理、信息资源的共享与交流、典型损伤的分析与评估等功能。通过有限元分析可为飞机构型管理及健康管理等提供有效价值。
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  基于CA-SIFT的图像特征两级匹配算法

  焦卫东, 焦一哲

  中国民航大学学报. 2025, 43(02): 73-82.

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  针对欧氏空间尺度不变特征变换（SIFT,scale invariant feature transform）算法在彩色图像匹配过程中丢失图像光谱信息、匹配精度低、计算量大等问题，利用Clifford代数（CA,Clifford algebra）对多维空间的表达能力提出一种基于CA-SIFT的图像匹配算法。首先，将图像转换到CA空间表示，同时保留图像空间和光谱信息，通过共形几何代数内积运算构造度量函数，提高特征点搜索效率，在CA空间中检测特征点；其次，采用图像特征两级匹配策略，即将CA-SIFT特征描述向量转换为哈希编码，由暴力匹配得到粗匹配结果；最后，采用网格运动统计（GMS,grid-based motion statistics）方法完成精匹配。实验结果表明：本文算法性能优于SIFT算法，提取的特征点对数量最多提升近54%；图像匹配方面，平均匹配精度达到98%以上，实现了高精度、适用于多数场景的图像匹配方法。
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  基于Unity3D中大型无人机仿真平台研究

  宋云雪, 邹子真

  中国民航大学学报. 2025, 43(02): 83-88+96.

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  随着中大型无人机（UAV,unmanned aerial vehicle）应用日益广泛，其维修保障和飞行操纵能力日益被用户关注。本文针对无人机维修实操难度大、飞行操纵安全性低等问题，以MQ-9无人机为例，采用交互性强、逼真度高的Unity3D引擎作为开发工具，构建了无人机可视化仿真平台，探究无人机虚拟维修和飞行模拟方法。结果表明，仿真平台交互式可视化特性能够使用户便捷地获得无人机维修系统的静态和动态特性，及时给出维修者与维修环境间的几何干涉警告，验证维修和飞行操作的准确性，达到提升维修流程认知和飞行操作技能的目的。
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  多层次视角下中国航空运输业与民营经济耦合协调度评价

  李国栋, 刘慧婕, 梅玥

  中国民航大学学报. 2025, 43(02): 89-96.

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  为促进中国航空运输业与民营经济协调发展，本文采用熵权法构建综合评价模型反映航空运输业与民营经济的耦合发展水平，并从国家、地区和省级行政区层面对二者的耦合协调度进行研究。研究结果表明：中国航空运输业与民营经济的耦合协调度稳步上升，并逐步实现优质耦合；二者在地区层面的耦合协调度表现出两极化，华东地区最高，西北和新疆地区最低；二者在省级行政区层面的耦合协调度同样呈现两极化，广东等处于“耦合协调区”，北京等处于“失调衰退区”。最后，针对不同层面的研究结果给出相应的合理化建议。