为识别快充老化因素对锂离子电池工作及热安全性能的影响，首先，本文采用1C/2C充电速率对商用18650锂离子电池开展循环老化试验，表征电池的容量衰减、电化学阻抗、工作升温等特性。其次，在自搭建的热失控平台上，对比新鲜和快充老化后的锂离子电池在热失控行为、温度特性等方面的差异。结果表明，锂离子电池老化过程是非线性的，呈现3个阶段的变化，对应于不同的老化机制；提高快充速率会导致电荷转移阻抗、欧姆电阻大幅增加；2C充电速率老化的锂离子电池循环寿命迅速缩短，且在循环期间出现异常放热行为，其在充电阶段的最高表面温度达到75℃，这不仅导致电池容量衰减加快，还提高了热失控风险。热失控测试结果表明，老化锂离子电池热失控延后，热失控温度更高；受快充老化因素影响的锂离子电池具有更好的热稳定性，但热失控过程更加危险。

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。

采用涡轮增压系统可以有效地恢复发动机高空动力性能，提高通用航空器的工作升限，但在改善发动机性能的同时，其安全性也应引起足够重视。为提高航空活塞发动机涡轮增压系统的安全性并对实际运行提供建议，本文基于模型的系统安全性分析、“V”型安全性分析、响应面分析法（RSM,response surface methodology）与Sobol因子敏感性分析方法，构建了以Rotax914为原型的发动机整机准维模型与拟合方程进行全局敏感性分析，对航空活塞发动机涡轮增压系统性能的不同安全影响因素的敏感性进行分析与比较。结果表明：海拔高度的敏感性指数远高于其他因素；进气阀直径的敏感性指数高于废气阀直径但二者在量级上相近；在正常运行环境下空气过滤器的有效长度对发动机涡轮增压系统几乎不产生影响。因此，在实际运行中可以根据分析结果调整安全影响因素的变化范围，降低关键因素的不确定性，从而进行高效、直观的安全分析。

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。

在机场水泥混凝土道面板浇筑成型的早期阶段，如果混凝土结构体内部存在裂缝缺陷，在变形作用下微裂缝会逐渐扩展成为可见裂缝，甚至发展成道面病害。为控制早期微裂缝持续扩展，本文通过结合某机场道面工程，从水泥混凝土道面材料、道面板设计、道面施工3个方面分析道面板开裂成因及对应的控制措施。本研究可为需要控制早期混凝土微裂缝的类似工程提供参考。

为探究航空发动机低压涡轮吸力面边界层受尾迹影响下的非定常流动特性，本文采用商用软件CFX 15.0进行数值模拟，并使用具有上游尾迹模拟功能的叶栅实验台进行了实验验证。首先，在保持轴向转速不变的情况下，调整上游尾迹杆转速实现了3种不同的上游尾迹折合频率。其次，利用数值模拟得到了3种工况下低压涡轮吸力面边界层流场数据并进行对比分析，分析中特别使用了本征正交分解（POD,proper orthogonal decomposition）、动态模态分解（DMD,dynamic mode decomposition）和傅里叶模态分解（FMD,Fourier mode decomposition）3种新式流场分析方法。结果表明，在3种折合频率下，尾迹中心通过分离区域时，其距离叶面的高度差别较大，尾迹作用下的吸力面边界层中尾迹的影响程度与识别到的主要特征也存在较大差别。

本文结合影响航空公司安全运营和客户关注的因素，提出航线运行安全态势风险算法模型。首先，从事故症候严重/一般、不安全事件、故障千时率、使用困难报告等级、航班不正常情况、持续适航事件风险等级、商业运行放行条件指数、重要类级别以上的服务通告（SB,service bulletin）未贯彻风险8个方面，计算航空运输协会（ATA,Air Transport Association）各章节风险指数；然后，根据单架机风险指数组成的机队风险指数清单，获悉航司各架飞机的风险点；最后，在此基础上分析症结点，提供减缓风险的措施。验证表明，该算法模型可提升机队运营效率和经济性，从而保证飞机安全、通畅运营。

为解决航空座椅垫由于变形较大，易导致航空座椅有限元模型冲击模拟中出现负体积和计算时间过长的问题，本文提出一种由并联的非线性弹簧和线性阻尼构成的航空座椅垫集中参数模型。首先，开展了航空座椅垫材料的静动态压缩试验，分别建立了航空座椅垫有限元模型和集中参数模型；其次，根据有限元仿真结果拟合了集中参数模型的弹簧阻尼参数，并对比两种模型在14、16、19 g三角脉冲下的动力学响应。结果表明，两种模型的一致性较好，本文建立的航空座椅垫集中参数模型可为含座椅垫的复杂有限元模型简化提供支持。

可靠性试验是获取基础安全性数据的重要来源之一。考虑机载设备的实际工作环境，多种应力共同作用导致产品失效且存在复杂的相互作用，本文提出一种基于多应力广义耦合加速退化的可靠性试验方法，可以直接获取用于适航符合性验证的基础安全性数据。首先，建立考虑多应力广义耦合的非线性Wiener加速退化模型，结合相关性分析确定应力耦合形式；其次，提出基于多应力加速退化模型的最大似然估计与参数优化方法，解决多参数估计难题；最后，以某机载LED芯片为对象开展三应力加速退化试验，实现寿命评估。结果表明，相比于传统多应力加速模型，本文所提方法更贴近实际工况，误差控制在1%以内，寿命评估精度较高，可以有效解决基础数据缺失和不准确的现实适航问题。

：提高机场航空器污染物排放清单精度是发展绿色民航的重要前提。本文首先以2019年广州白云国际机场航班运行数据和航空例行天气报告数据为数据驱动，对发动机燃油流量、污染物排放指数、混合层高度和航班运行阶段时长等关键参数进行计算修正；其次，基于国际民航组织标准模型和数据驱动修正模型（简称修正模型）建立碳氢化合物（HC）、一氧化碳（CO）和氮氧化物（NO_x）的排放清单并进行对比分析；最后，从航空器类型、时间和空间3个维度探究污染物的排放特征。结果表明：修正模型得到的HC、CO、NO_x年排放量比标准模型分别降低了10.26%、11.94%、26.03%;A320机型具有较低的排放强度；08:00—10:00为3类污染物的高峰排放时段，而02:00—03:00为低峰时段；HC和CO全年排放变化较小，而NO_x在混合层高度偏高和相对湿度偏低的11—12月排放偏高；3类污染物排放主要分布于离港航路点LMN、YIN、VIBOS所对应的空间方向。

高铁与民航间的竞合关系使得基于双方比较优势设计和优化中国航空客运网络成为必然。本文以2008—2018年间同时具备高铁站与机场的88个城市为研究对象，在分析高铁建设布局变化的基础上，分别探讨了高铁对中国民航客运的阻力效应、机场旅客吞吐量增速及机场城市的航空等级结构的影响，结果表明：中国高铁建设布局呈现从东部、中部向西部、东北部扩展的态势，且城市对距离在1 200 km以下时，高铁对民航客运的阻力效应更为明显。此外，高铁线路开通后第2年对42个机场旅客吞吐量增速及21个机场城市的航空等级结构有负向抑制作用，对19个机场旅客吞吐量增速及47个机场城市的航空等级结构有正向促进作用。因此，中国航空客运市场应结合高铁竞合效应差异，针对性地设计和优化航线网络以发挥航空客运网络优势。

本文以仪表着陆系统（ILS,instrument landing system）和建立要求特殊授权的所需导航性能（RNP AR,required navigation performance authorization required）进近（EoR,established on RNP AR）混合程序为研究对象，探讨混合进近下跑道进场容量。首先，研究了飞机尾流消散和运动规律，提出混合进近条件下安全间距计算方法；其次，根据混合进近运行特征，建立混合进近平行跑道进场容量模型；最后，以昆明长水国际机场为例，构建全空域机场仿真模型，对模型进行验证，并在此基础上，设置多个运行场景对影响混合进近条件下跑道进场容量的因素，包括程序结构、机型和RNP AR能力飞机比例进行分析。研究结果表明：容量评估模型能够对混合进近运行下平行跑道进场容量进行精确、客观的评价；且固定半径转弯（RF,constant radius to fix）航段半径越大，跑道进场容量越大；RF航段半径为4～7 km时，RNP AR能力飞机比例越大，跑道进场容量越大；中型机比例越多，跑道进场容量越大。

针对空中交通流量管理部门如何更高效地实施流量管理的问题，本文将态势感知理论应用于空中交通网络流系统（ATNFS,air traffic network flow system），建立空中交通网络流系统的运行态势预测模型。首先，给出了空中交通网络流系统的态势感知过程，从节点和航线的角度筛选出航线饱和度、不正常航班率、节点饱和度、节点延误架次比、节点航班取消率5个态势要素，使用态势值作为态势理解的指标；其次，分析隐马尔可夫模型（HMM,hidden Markov model）的优势与不足，建立了基于灰狼优化（GWO,grey wolf optimization）算法和改进隐马尔可夫模型的态势预测模型；最后，使用某空中交通网络流系统的实际运行数据进行算例验证。结果表明，改进后的预测模型相较于原本的隐马尔可夫预测模型精度更高，预测结果更准确。

针对中国航空发动机寿命管理发展的迫切需求，本文综述了5种航空发动机涡轮盘定寿方法：预定安全循环寿命定寿法、2/3功能失效定寿法、数据库定寿法、损伤容限定寿法以及因故退役定寿法。首先，从无损检测及在线监测技术、载荷及失效模式分析技术和先进疲劳寿命预测方法 3个方面，系统分析了涡轮盘定寿方法的发展趋势及前景。其次，结合实际工程案例，介绍了基于选定定寿方法的可靠性评估流程、参数确定及其适用条件，并探讨了试验样本数量及不同寿命分布假设对定寿结果的影响。最后，总结了现有研究工作和涡轮盘定寿方法未来的发展趋势，指出中国航空发动机涡轮盘定寿工作应以充分发挥部件的寿命潜力为目标，并基于实际工程需求，结合新型传感器、数字孪生、机器学习等相关先进技术开展，从而进一步提高航空发动机全寿命周期的可靠性和经济性。

为充分发挥联盟合作的价值，本文提出一种考虑联盟衔接的国际航班时刻优化方法。优化模型将始发直达旅客计划延误成本和中转旅客中转时间成本作为机会成本，纳入航空公司总利润最大的优化目标中，引入中转时间、绕航系数、旅客数限制、目标航班到港时刻限制等约束条件，保证联盟网络上前后航班的顺利衔接。设计两阶段求解算法，确保得到可行范围内的单个最优时刻和多个航班的整体最优时刻。在上海浦东国际机场—洛杉矶国际机场航线市场的实例分析中，按照优化后的3个航班离场时刻运行可为航空公司增加约31.9万元的利润。结果表明，基于联盟衔接优化的航班时刻可有效减少旅客机会成本，增加航空公司利润，该模型可为航空公司制定联盟合作航班计划提供参考。

为降低温度翘曲对机场水泥混凝土道面弯沉测试的影响，提升机场道面结构性能评价精度，本文提出一种基于道面弯沉的温度翘曲影响修正方法。首先，推导出负温度梯度条件下道面有效弯沉为现场实测弯沉减去相应的温度翘曲量；其次，基于数值仿真和回归计算，分析出道面板边和板角位置的温度翘曲量与道面板厚度、水泥混凝土弯拉弹性模量呈线性正相关，且仅受低水平地基反应模量和接缝传荷能力的一定影响，进而建立了以道面板厚度、水泥混凝土弯拉弹性模量为修正参数的道面温度翘曲量计算公式；最后，通过现场测试对本文所提修正方法进行验证，结果表明：以零温度梯度下道面弯沉为标准，道面板边弯沉修正误差小于10.0%，板角弯沉修正误差小于6.0%。本文提出的基于道面弯沉的温度翘曲影响修正方法可满足一般机场道面结构性能评价需要。

为解决民航飞机维修训练条件苛刻、操作人员对复杂维修手册理解困难等问题，设计开发一种基于虚拟现实（VR,virtual reality）技术的双模式某型民用飞机模拟维修系统。本文首先基于Unity3D平台和HTC Vive虚拟设备开发桌面和VR双模式系统，并开展射线动态碰撞检测算法和几何变换交互研究；然后，提出一种基于B/S架构的数据管理与调度方案，开展子查询搜索引擎研究；最后，以民用飞机起落架维修和绕机检查维修为案例分别开展双模式系统试验验证。研究结果表明，基于动态碰撞检测算法的空间分割技术更有利于射线检测，按照逻辑步骤拆分成子查询的搜索更高效，所开发的系统满足学员对不同模拟维修的虚拟学习与训练需求。

腰椎载荷和动态响应指数（DRI, dynamic response index）是评估飞机应急着陆过程中乘员腰椎损伤的两种常见腰椎响应指标。为明确这两种指标的差异，首先，本文建立了座椅-乘员有限元模型和乘员上肢集中参数模型；其次，对座椅-乘员有限元模型和乘员上肢集中参数模型进行对比验证；最后，通过改变加载时间和加载峰值对这两种腰椎响应指标进行变参分析。计算结果表明，采用地板加速度计算的DRI值较采用骨盆加速度计算的DRI值更低，且当加载时间一定时，随着加载峰值的增加，DRI值呈增长趋势；当加载峰值一定时，随着加载时间的增加，DRI值呈先增加后减小趋势；当速度变化量一定时，随着加载峰值的增加，DRI值呈增长趋势。综上，通过梳理和分析DRI的作用原理，有助于促进乘员腰椎损伤判定标准的持续完善。

针对传统Q-learning算法规划出的路径存在平滑度差、收敛速度慢以及学习效率低的问题，本文提出一种用于移动机器人路径规划的改进Q-learning算法。首先，考虑障碍物密度及起始点相对位置来选择动作集，以加快Q-learning算法的收敛速度；其次，为奖励函数加入一个连续的启发因子，启发因子由当前点与终点的距离和当前点距地图中所有障碍物以及地图边界的距离组成；最后，在Q值表的初始化进程中引入尺度因子，给移动机器人提供先验环境信息，并在栅格地图中对所提出的改进Q-learning算法进行仿真验证。仿真结果表明，改进Q-learning算法相比传统Q-learning算法收敛速度有明显提高，在复杂环境中的适应性更好，验证了改进算法的优越性。

针对当前干扰识别算法依赖特征工程提取特征存在提取繁琐、识别准确率受干信比取值影响较大的问题，本文提出在不同干信比情况下基于时频图学习的北斗卫星导航系统（BDS,Beidou navigation satellite system）干扰类型识别方法。以航空机载北斗卫星导航系统B1I信号为对象，对原始B1I信号、包含干扰的B1I信号进行短时傅里叶变换，将变换后获取的时频图作为支持向量机和卷积神经网络模型的输入向量，完成干扰类型的检测与识别。仿真结果表明，两种机器学习识别算法的平均识别率均达到了99%以上，识别结果比传统决策树识别算法提升了30%以上，解决了现有干扰识别算法需要严重依赖人工设计的特征工程手动提取干扰信号特征以及识别率较低的问题。该研究结果可为后续的干扰抑制工作提供先验信息，提高航空领域中北斗卫星导航系统的安全性。

故障电弧是飞机电气线缆互联系统（EWIS, electrical wire interconnect systems）最为常见的失效模式之一。为了研究不同条件参数对电弧损伤的影响，本文根据SAE AS5692标准中的振动实验方法，模拟因飞机振动导致的线束与燃油管路接地故障电弧，开展了机载28 V直流电源、400 Hz/115 V交流电源条件下的接地故障电弧损伤实验研究，并基于流-固-热耦合数值计算方法建立了电弧损伤预测模型。结果表明：交流电源条件下的电弧由于瞬时功率较高造成线束熔断时间相比直流电源条件下更短，其电弧损伤明显小于直流电源条件下的电弧损伤；伴随振动频率增加，线束与管路接触时间延长，电弧损伤与振动频率呈正相关性；将实验与仿真结果进行对比，两者误差较小，有效验证了电弧损伤预测模型的适用性，为飞机EWIS线束安全评估提供一定参考。

翼型几何参数对旋翼的气动特性影响较大。本文针对涵道共轴双旋翼模型进行数值模拟计算，研究不同几何参数对旋翼气动特性的影响规律，以提高涵道共轴双旋翼的气动效率。结果表明，翼型弯度和桨根安装角的增加均可以显著提高涵道共轴双旋翼的总拉力。当拉力系数小于0.04时，小弯度翼型的气动性能参数高于大弯度翼型；随着拉力系数继续增大，在涵道唇口绕流与上旋翼翼尖涡之间以及双旋翼尾迹之间出现气动干扰和涡流轨迹紊乱；涵道出口内壁面发生局部流动分离成为小弯度翼型气动性能参数迅速下降的主要原因。大弯度翼型的气动性能参数变化平稳，拉力系数较大时的气动效率优于小弯度翼型，NACA6412的桨根安装角在20°～40°之间进行旋翼设计是更好的选择。

为了科学测量重大突发公共卫生事件对中国民航运输量的影响程度，预测未来中国民航运输量的发展趋势，本文引入重大突发公共卫生事件影响值和影响度的概念，对北京首都国际机场、大连周水子国际机场和中国民航2018—2019年旅客吞吐量、货邮吞吐量等指标进行定量分析，并利用三次指数平滑方法计算出2020年和2021年的预测值，将预测值与实际值之间的差值设定为影响值，将当月影响值和前一个月影响值的比值定义为影响度。结果显示，突发公共卫生事件对民航运输量的影响度约为1.0, 2022—2025年中国民航运输量将实现稳步恢复。影响度相关概念和方法的提出为突发事件背景下民航运输量的预测提供了新思路。

为分析垂向坠撞试验中大飞机机身框段的坠撞响应、结构吸能及乘员伤害情况，首先，建立大飞机典型机身框段-座椅-乘员有限元模型；其次，对比分析了该有限元模型与试验件机身框段的失效模式和乘员响应等；最后，对机身框段不同部件进行了坠撞吸能分析，并从腰椎压缩载荷和骨盆加速度两方面分析了乘员损伤情况。仿真结果表明，机身框段-座椅-乘员有限元模型能够有效模拟机身框段失效模式、货舱地板下部结构中间支撑件区域的1处塑性铰以及两侧客舱地板支撑立柱与机身隔框连接处的2处塑性铰，乘员响应得到有效验证；从吸能情况来看，6.02 m/s垂直坠撞速度下，机身隔框、蒙皮及其连接角片都是主要吸能部件；从乘员伤害情况来看，仿真获得的乘员腰椎压缩载荷小于6 672 N，骨盆加速度在人体损伤可接受区域内；由地板加速度所得的动态响应指数（DRI,dynamic response index）值相比由骨盆加速度所得的DRI值更低；某机型在6.02 m/s坠撞速度下，机身框段客舱区域生存空间得到保持，乘员腰椎压缩载荷及骨盆加速度伤害风险较小。本文研究结论可为大型民机机身结构设计提供参考。

为实现准确的机场流量短期预测，本文建立了基于二次分解方法的分解集成预测模型。首先，应用局部加权回归周期趋势分解（STL, seasonal and trend decomposition procedure based on Loess）算法将原始时间序列分解为趋势项、季节项和余项3个分量，并计算其样本熵。其次，应用遗传算法（GA,genetic algorithm）优化变分模态分解（VMD,variational mode decomposition）参数，对熵值较大的分量进行二次分解。再次，使用极端梯度提升（XGBoost, extreme gradient boosting）对二次分解后的所有分量进行预测，采用加和集成得到最终的预测值。最后，采集国内典型机场实际运行数据进行实例分析。针对北京首都国际机场60 min进场、离场流量时序，本文模型预测的均等系数（EC,equal coefficient）值分别为0.970 3、0.995 9，相比其他常用模型均有所提高。此外，对于上海浦东、上海虹桥、广州白云3个大型国际机场，本文模型在60 min、30 min统计尺度下进场和离场流量预测的EC值均在0.970 0以上，15 min统计尺度下预测的EC值均在0.950 0以上。结果表明，本文建立的二次分解集成预测模型具有良好的准确性和普适性，用于机场流量短期预测是可行和有效的。

<正>~~

针对旋转机械设备中齿轮剩余使用寿命（RUL,remaining useful life）的预测问题，本文利用长短期记忆（LSTM,long short-term memory）网络在处理时间序列数据方面的独特优势，提出一种将注意力机制和LSTM融合的齿轮RUL预测算法。首先，从齿轮振动信号中分解出最能反映其健康状况的4种时域特征（均方根值、峭度、方差和裕度指标）作为RUL预测网络的输入；其次，以提升RUL预测结果的精度为目标，把LSTM和注意力机制相结合，设计了一种新型的RUL预测网络；最后，使用实验室齿轮全寿命加速疲劳实验台生成的真实数据进行了模型验证，结果表明，本文所提出的注意力LSTM算法在进行齿轮RUL预测时具有较高的预测精度。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

利用传统的运动恢复结构（SFM, struct from motion）算法实现无人机视角下的三维重建时，为减少特征点的错误匹配和运动目标对整体稀疏点云的影响，主要依靠随机采样一致性（Ransac, random sample consensus）算法，但会导致Ransac在求解相机位姿时的正确率降低，迭代次数增加。本文基于深度学习的单次多框检测器（SSD,single shot multibox detector）网络进行目标检测。首先，在尺度不变特征转换（SIFT,scale-invariant feature transform）提取特征点后，对动态目标类别范围内的特征点进行剔除；然后，在K近邻（KNN,K-nearest neighbor）暴力匹配后，对错误匹配进行剔除，减少无效运动目标范围内的特征点和不同类别间的错误匹配，使得相同置信度时，Ransac求解相机位姿的迭代次数降低，同时减少特征点暴力匹配和SFM算法计算三维点的时间。最后，通过2个场景12张图片验证了引入深度学习优化后三维重建算法的可行性。

广播式自动相关监视（ADS-B,automatic dependent surveillance-broadcast）系统采用同一频段随机广播的方式发射ADS-B信号，这将导致ADS-B信号产生交织，威胁航空安全。目前，利用Capon算法分离ADS-B信号时，未考虑到ADS-B信号的脉冲特性，这会使Capon算法的性能大幅下降。因此，本文针对ADS-B交织信号，设计了基于聚类加权协方差矩阵的信号分离算法。首先，根据ADS-B信号的脉冲特性分析出其在阵列响应上的特征，借助K均值聚类算法筛选出只有噪声、只有第1条信号和只有第2条信号的3类快拍，分别计算这3类快拍的协方差矩阵。其次，选择由噪声快拍得到的协方差矩阵和预抑制信号快拍得到的协方差矩阵，并求两者之和，以此代替Capon算法目标函数中利用所有快拍估计的协方差矩阵。最后，结合Capon算法，实现对ADS-B交织信号的分离。结果表明，该方法在分离ADS-B交织信号时的性能显著提升。

定量安全性评估是验证无人机是否满足安全性要求的重要手段。本文首先针对无人机部件失效分布存在参数不确定性的问题，利用贝叶斯理论对基本事件的失效分布参数进行修正，得到顶事件的失效概率；然后借助贝叶斯决策理论完成对顶事件的安全决策分析；最终将无人机的安全性评估完善为整套的评估-决策分析流程。研究表明：以某型无人机运行过程中的数据链通信产生的错误信息为例，能够实现上述顶事件失效概率的计算过程和贝叶斯决策的计算过程。

针对真实飞行数据中故障样本匮乏、数据类间失衡且缺少标注问题，本文提出了一种基于多尺度卷积神经网络（MSCNN,multi-scale convolutional neural network）与长短时记忆（LSTM,long short-term memory）网络的水平安定面系统状态监测方法。此方法不依赖于标注数据，利用无监督学习的方式对水平安定面系统进行状态监测。首先，利用MSCNN-LSTM对系统正常运行状态的快速存储记录器（QAR, quick access recorder）数据从空间和时间两个维度进行特征提取，以实现舵面位置预测；其次，计算舵面位置预测值与舵面位置实际值的残差，分析残差分布来确定系统健康状态的阈值；最后，利用某飞机的QAR数据进行验证。实验结果表明，本文所提方法能准确实现水平安定面系统飞行级的异常状态识别，并能在系统发生故障时，提前1个飞行循环进行异常预警。

完好性是民用航空导航系统的性能要求之一，而电离层延迟是进行完好性评估的重要误差来源之一。对于单频系统来说，通常采用Klobuchar模型对单频信号进行修正，但修正率仅为60%左右，精度有限。本文提出一种估算电离层延迟并将其用于完好性评估的方法，首先，通过反向传播（BP, back propagation）神经网络对观测站电离层延迟进行训练，得到观测站的BP神经网络模型并计算电离层延迟，提高了观测站的电离层延迟修正率；其次，利用经过训练的观测站BP神经网络模型以及三点插值法计算装备单频接收机的航空器在其飞行位置的电离层延迟并进行完好性评估。以2015年2—3月的数据为例进行评估，结果表明，通过BP神经网络模型以及三点插值法计算部分地区的电离层延迟与Klobuchar模型相比，计算电离层延迟效果较好，提高了日间和夜间电离层延迟的修正率，从而提高了保护级的精度。

确定满足适航要求的严酷工况是机翼结冰适航审定过程中的必要环节，传统的防冰严酷工况计算方法需要大量重复计算，因此，本文结合拉丁超立方抽样和严酷评估指数提出了一种基于CCAR-25附录C（简称附录C）的考虑全飞行阶段、全冰积聚条件确定严酷工况的简化方法，并利用计算流体力学模型验证其可行性。首先，基于附录C明确了结冰工况参数区间，利用拉丁超立方抽样实现了连续参数区间的离散化，获得组合工况；其次，引入严酷评估指数，对结冰工况进行排序，并通过单变量结冰条件及连续最大结冰条件下机翼结冰的计算流体力学仿真计算，验证了在相同冰型下该严酷评估指数可以以结冰量（包括结冰总质量和最大结冰厚度）作为评价指标，用于严酷程度评估，证明了其绝对值越大，工况越严酷；等待阶段由于飞行时间远大于其他飞行阶段，导致其结冰严酷程度最高，严酷工况均在等待阶段；最后，通过本文提出的严酷工况确定方法给出了基于附录C的严酷工况。

本文采用建立理论模型、实验验证以及仿真分析的方法，分析了民机液压软管在含磨损缺陷时的力学性能变化规律以及失效情况，得出了软管需要重点监控的损伤状态以及建议更换的磨损缺陷深度。基于流固耦合法，在ANSYS WORKBENCH中进行复合管路有限元仿真分析，探究了在不同流体压力下，磨损缺陷深度、轴向长度对力学性能的影响，给出了不同压力下管路最大总变形和最大等效应变的预测函数关系式，并建立了损伤管路复合强度模型。由该模型可知，管路在内壁未完全破损前不失效，在磨损深度与壁厚比为0.4时，其力学性能显著下降，此时需重点监控或更换。