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。

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。

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°。

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。

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。

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。

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。

为研究边界层吸入（BLI,boundary layer ingestion）对S形进气道流场畸变的影响，本文设计了短扩压、小偏距的S形进气道，分析了边界层吸入对S形进气道流场特性的影响，进一步研究了吸入不同厚度边界层对出口流场的影响。结果表明，边界层吸入时，进气道内流体的三维分离流动产生对涡旋流畸变区，使低能流体在进气道底部堆积，在出口位置形成特有的下凹形状总压畸变区。随着吸入边界层厚度的增加，进气道流通能力下降，出口截面处总压畸变强度和范围都增大，而旋流畸变范围小幅增加，旋流强度无显著变化。

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。

本文以A320主起落架轮胎与装配式道面板为研究对象，首先，基于能量损耗理论及摩擦学基本原理，建立轮胎与道面之间的能量耗散方程，从而得出道面宏观构造特征参数与摩擦耗散之间的量化关系。其次，利用ABAQUS建立飞机轮胎-道面板相互作用动力仿真模型。最后，通过仿真实验得到最优的装配式刻槽道面的构造特征参数（刻槽深度、刻槽宽度、刻槽倒角），结果表明：当刻槽宽度为30 mm、刻槽深度为2 mm、刻槽倒角为45°时，装配式道面板可以显著增强道面抗滑性能，具有良好的摩擦耗散性能，与轮胎接触面更大，抓地性能更好，可以提高装配式道面板的耐久性。

针对预加油航班需要手工筛选、出错率高、效率较低等问题，设计并实现了一款基于.NET平台的民航飞机预加油软件。首先，阐述了预加油软件的设计原理，根据航油价格的调整时间定义了分类阈值时间，并通过分类阈值时间将需要筛选的航班计划分为预先加油航班、前段带油航班和停场航班；其次，给出了预先加油航班、前段带油航班和停场航班的概念和筛选原理；然后，介绍了.NET平台的优势以及预加油软件的实现方法，以ExcelDataReader库作为数据输入工具，以C#中的DataTable作为数据存储和处理工具，并分析了跨月航班对字符串数据和整型数据的影响；最后，以中国南方航空股份有限公司在北京大兴国际机场的航班数据为例进行验证，结果表明，所设计开发的预加油航班管理软件可以快速有效地完成3种航班的筛选，相较于手工筛选效率有较大提升。

在全球变暖的背景下，高温热浪事件显著增多且对飞机性能的影响日益显著。利用机场气象站点观测数据、通用地球系统模式版本2(CESM2,community earth system model version 2)和波音性能软件（BPS,Boeing performance software）分析了中国1973—2022年期间机场高温热浪发生的趋势，并定量评估了未来高温热浪事件对B737-800飞机最大起飞重量和起飞滑跑距离的影响。结果表明，1973—2022年期间平原机场纬度越低，高温日数上升趋势越明显，高温热浪事件在1989年后显著增多，而高原机场在此期间未发生高温热浪事件；2096—2100年期间4个机场的飞机最大起飞重量全部受到高温影响的限制，相较于2010—2014年减载天数明显增多，其中高原机场受影响程度最大；当飞机满载飞行时，飞机在3个平原机场的起飞滑跑距离随温度升高并呈非线性变化，温度越高，增长趋势越明显。该结论可为未来改造或新建机场跑道及航空公司制定飞行计划提供重要的参考依据。

近年来，由于高原机场数目和航班运输量持续增长，导致高原机场航空噪声问题进一步加剧。为了科学有效地评估高原机场噪声对周围环境的影响，本文基于高原机场特定环境条件与标准大气条件差异导致的噪声数据环境修正值建立适用于高原机场的离场航线噪声计算模型。同时，结合高原机场噪声数据及离场航线剖面信息建立离场航线周围噪声的空间分布。实验结果表明，基于高原机场环境修正后的噪声值及影响面积相较于修正前有所减少，且根据噪声三维空间模型可以确定高原机场离场航线对地面产生70 dB及以上声压级的航线高度区间在0～2 000 m之间。该研究有助于高原机场离场航线噪声的计算，为离场航线优化研究提供支持。

本文基于空中交通流运行现象建立交通拥挤传播规则挖掘模型，从数理角度分析并表征终端区交通流拥挤状态的传播现象。首先，对终端区交通流按照航段结构进行划分并给出交通状态评价指标，采用模糊C均值算法对终端区进场交通流状态进行聚类划分；其次，使用OApriori算法挖掘终端区进场交通流拥挤传播规则；最后，基于实测历史数据构建北京终端区全空域及机场模型（TAAM,total airspace and airport modeler）仿真场景，模拟终端区在不同流量分布特征下的运行情况并进行分析，结果表明：本文模型分析所得的传播规律与实际情况相符，并发现优化终端区进场点流量分布能显著减少终端区拥挤状态的传播现象。

由于机载哈龙等灭火剂被联合国限制和淘汰以及全氟和多氟烷基物质（PFAS,per-and polyfluoroalkyl substances）的即将禁用，开发出能够完全满足机载需求的哈龙替代灭火剂成为热点研究话题。三氟碘甲烷（CF₃I,trifluoroiodomethane）是一种不属于PFAS的高效灭火剂，灭火效率接近哈龙-1301并具有优异的环保性能，被视为最有潜力替代哈龙灭火剂的物质之一。目前，CF₃I在民用航空领域应用面临的主要问题是合成成本较高。因此，本文总结了现有的CF₃I合成工艺并选择出最优技术路线，为推进CF₃I在民航领域的应用以增强未来民航热灾害防控能力提供指导。

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。

现有进场航班排序与调度模型较少考虑不确定因素的影响，本文基于点融合系统（PMS,point merge system）连续下降进近时间符合高斯分布的特点，建立增强鲁棒性的两阶段进场排序与调度模型。第一阶段，描述随机变量带来的不确定性，基于机会约束规划理论设计带有额外缓冲区的静态排序与调度模型，以飞行时间和次序变更量为指标确定最佳额外缓冲区；第二阶段，补偿不可预知原因导致飞行时间超出缓冲区的情况，采用基于滑动时间窗的启发式算法对第一阶段的方案进行动态调整。通过Monte-Carlo模拟不确定性场景下的连续下降进近时间，仿真结果表明，在高、中、低3种交通密度下，所提出的两阶段模型相较于其他模型在鲁棒性和公平性的平衡方面表现出了良好性能。

儿童航空安全装置（ACSD,aviation child safety device）是专用于商用飞机上的儿童约束系统。目前，中国民航主要使用附加环带作为儿童航空安全约束装置，但缺乏其对儿童保护效果的定量分析。本文基于16 g水平冲击滑台试验，研究Q1.5假人在附加环带和CARES(child aviation restraint system)安全带两种儿童航空安全装置约束下的头部、颈部、胸部和腹部损伤情况。结果表明：在规定的试验工况下，CARES能有效约束和保护1.5岁儿童，而附加环带会对儿童颈部和腹部造成严重损伤。该研究可为儿童航空安全装置的使用提供参考和指导。

为了进一步明晰飞机-跑道系统的相互作用机制和动力响应，首先，本文建立了飞机主起落架-刚性跑道动力相互作用的物理模型，将飞机轮胎和跑道地基分别模拟为刚性滚子模型和Pasternak地基模型；其次，基于位移协调原理推导出刚性滚子模型和Pasternak地基模型的数学表达式，采用新型快速显式积分算法求解飞机起落架和跑道结构的振动响应；最后，以B737-800典型机型为例，通过研究不同跑道结构强度、飞机滑跑速度、道面平整度下的飞机子系统和跑道子系统的动力响应，揭示影响飞机安全、舒适度和跑道结构安全的关键因素。结果表明：地基刚度衰减对跑道振动响应的影响程度较大，最大增幅可达56.13%；随着飞机滑跑速度增大，机轮轮下道面振动位移峰值先增大后减小，而机身和机轮振动加速度峰值均持续增大；由于起落架缓冲器的消散作用，跑道平整度变化对机身振动加速度的影响存在滞后效应。

为了研究马赫数、雷诺数、后掠角、壁面温度和压力梯度等因素对超声速边界层自然转捩横流模态和Oblique T-S模态的影响，在平板、翼型和无限展长后掠翼等二维或准三维流动中使用线性稳定性理论（LST, linear stability theory）和eN转捩预测方法，通过变参数分析研究了这几类影响因素分别对横流模态和Oblique T-S模态N因子的作用效果。基于文中算例所设置的来流和壁面条件进行计算，计算结果表明，横流模态N因子增长速率分别与来流马赫数、雷诺数呈正相关；随着后掠角从30°增加到60°，横流模态N因子值的增长不断加快，超过60°以后驻波N因子值增长开始减弱，而行波N因子值在60°～75°范围内变化不明显，可以推断行波N因子值开始衰减的临界后掠角更大；Oblique T-S模态N因子值的增长速率分别与来流雷诺数、壁面温度与来流温度的比值呈正相关，当来流马赫数越大或者顺压力梯度越大时增长速率减小。因此，来流马赫数的变化对自然转捩的影响与所分析的不稳定模态类型有关，而来流雷诺数的变化对自然转捩横流模态和Oblique T-S模态N因子的影响趋势是一致的。

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。

针对四旋翼无人机（UAV,unmanned aerial vehicle）数据链在低空飞行时易受高强辐射场（HIRF,high intensity radiated field）干扰的问题，本文采用场-路联合仿真的方法对其进行干扰效应的研究。首先，利用电磁仿真软件探究UAV整机模型在HIRF下的天线耦合效应，并对不同辐照方向、信号类型和脉宽系数下的耦合电压进行分析；其次，通过电路设计分析软件对数据链射频（RF,radio frequency）前端电路进行注入仿真并分析干扰效应。结果表明，脉宽系数越小，高斯脉冲造成的干扰越强，相同脉宽系数下的调制高斯脉冲造成的干扰强于高斯脉冲；干扰信号的加入会导致射频前端中频（IF,intermediate frequency）输出信号的峰值显著增大，峰值频率发生偏移以及信噪比降低。

为改善机场旅客安检现状，在不改变安检物理格局的前提下，结合排队论提出6种安检验证服务台的排队方式。根据某机场的安检布局及空间尺寸，在以社会力模型为基础的AnyLogic软件中，构建机场旅客安检流程模型。按照低、中、高峰时段的旅客到达率402、623、802人/h对6种排队方式进行仿真，得到安检总时间、平均单队列人数、旅客平均等待时间和安检平均服务时间4个性能指标用来衡量安检效率，发现1对1型且验证服务台远离安检通道的排队方式表现效果更好。再对比验证服务台远离安检通道1～20 m，每隔1 m放置时的性能指标，结果表明：1对1型且验证服务台远离安检通道20 m，队列为S形的排队方式更适用于目前机场旅客安检的需求。

为了探究催化剂制备过程中不同酸处理对催化性能的影响，降低三氟碘甲烷（CF_3I）生产成本以推进其作为灭火剂在民航领域的应用，采用无机酸（HNO_3、HCl、H_2SO_4）和有机酸（CH_3COOH、CF_3COOH、C_6H_8O_7）分别对活性炭（AC,activated carbon）进行预处理，以处理后的AC作为载体制备一系列KF/AC催化剂，研究其在相同工况下催化合成的性能（以CF_3I收率计）。结果表明：除柠檬酸（C_6H_8O_7）外，无机酸和有机酸处理均会使AC微孔孔容增加；不同酸处理均会增加AC表面羧基和催化剂碱性位点数量；K元素在微孔中的负载量对催化剂的性能起关键作用；有机酸处理可使微孔负载量达到未处理催化剂的3倍以上，效果明显优于无机酸处理；三氟乙酸（CF_3COOH）处理对催化性能提升最明显。

飞机通信寻址与报告系统（ACARS,aircraft communication addressing and reporting system）是目前世界范围内使用最广泛的空地数据链通信系统。以激活真实航材的ACARS功能为目的，选择典型的甚高频（VHF,very high frequency）机载电台柯林斯VHF-2100型，从接口规范、数据交互时序关系和电气连接特性3个方面进行研究，设计了ACARS功能的激活方法。通过实验平台的验证，测试结果表明：所设计的方法能够对VHF-2100机载电台进行配置，并能使其收发ACARS报文。真实航材的激活验证了接口控制的可行性，对ACARS机载电台的国产化有一定的借鉴意义。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

本文给出了区组长度为3、4和5的平衡不完全区组设计，将设计的关联矩阵作为校验矩阵，从而构造出3种低密度奇偶校验码（LDPC,low-density parity-check code）。由于这些校验矩阵是准循环矩阵，所以构造的码是拟循环LDPC码（QC-LDPC,quasi-cyclic LDPC）。计算码的相关参数，并针对具体的例子通过与类随机码的译码性能进行分析比较，结果显示，所构造的码具有较好的性能。

为提高科学评估扇区管制复杂性的能力，本文提出基于郊狼优化算法（COA,coyote optimization algorithm）的扇区管制复杂性聚类算法。首先，引入逐维变异改进策略来改进郊狼优化聚类算法，解决其易陷入局部最优解的问题。其次，以中国西北地区区域管制扇区为研究对象，采用改进郊狼优化聚类算法（ICOCA,improved coyote optimization clustering algorithm）对扇区管制复杂性指标进行聚类分析。最后，对扇区聚类结果进行仿真验证，结果证明了所提算法在扇区管制复杂性分类方面的有效性和可靠性，可为后续的空域管理提供有效的数据决策。

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。

考虑到试验过程的安全性，飞机货舱烟雾探测系统适航验证试验一般不会使用真实火灾烟雾，而是通过烟雾发生器产生模拟烟雾进行试验。但是烟雾发生器产生的模拟烟雾与真实火灾烟雾有一定的差异，要想在验证过程中使两种烟雾达到近似的效果，就需要对模拟烟雾进行闭环控制，从而能更加准确地进行烟雾探测系统的验证。首先，在火灾动力学模拟器（FDS,fire dynamics simulator）中建立烟雾模拟数值模型，设定烟雾发生器发烟的边界条件，计算得出目标位置处的烟雾数据，然后辨识出模拟烟雾的代理模型，最后设计闭环控制律。研究结果表明，建立的烟雾模拟模型符合要求，设计的控制律能达到对模拟烟雾的控制效果。通过对模拟烟雾的闭环控制研究，可以为飞机货舱烟雾探测的验证工作提供可行的方法和支持。

随着网络攻击形式的多样化和攻击手段的复杂化，网络威胁情报（CTI,cyber threat intelligence）已成为应对未知网络威胁的重要手段。为有效解决网络威胁情报因来源广和重复性高而导致其质量难以评估的问题，本文提出一种基于多源异构数据的网络威胁情报质量评估方法 ISU-Measure(intelligence-source-user measure)。首先，设计及时性、活跃性、关联性、完整性作为量化指标来表征微观威胁情报的质量；其次，提出将规模性、周期性、独创性作为量化指标来评估威胁情报源整体质量；然后，针对用户需求差异性设计了用户指标偏好并与Critic权重法结合生成复合权重，同时对7个量化指标赋权构建量化评估模型。通过对12个主流威胁情报源的质量评估结果显示，ISU-Measure方法设计的复合权重法优于Critic权重法和均值法，相比其他研究方法在指标覆盖范围、获取难度、区分性上具有明显优势。

为更好地发挥航空运输和高铁运输的优势，本文研究了空铁综合运输网络的互补作用。首先，以城市为节点，以航线/高铁线路为边，以单日航班频率/高铁班次频率为权值，构建了航空网络、高铁网络和空铁综合运输网络。其次，采用枚举法和遗传算法，基于网络加权效率研究了网络的鲁棒性，并识别出网络关键节点组合。再次，针对随机节点失效和关键节点失效两种情况，分别从鲁棒性、互补强度两个方面研究了高铁网络和航空网络的互补作用。结果显示：空铁综合运输网络的加权效率为0.317，明显高于航空网络0.268和高铁网络0.209，当独立的高铁网络不连通时，空铁综合运输网络仍然连通；当随机节点和关键节点失效时，高铁子网络对航空子网络的互补强度平均值分别为0.072和0.435，航空子网络对高铁子网络的互补强度平均值分别为0.217和0.368，关键节点失效时的互补作用更强。结果表明，空铁综合运输网络结合了航空网络和高铁网络的优势，具备更好的鲁棒性，航空网络和高铁网络能够发挥互补作用，且当关键节点失效时，互补作用更为明显。

航空噪声是影响机场周边土地利用配置的重要因素，基于航空噪声相容性进行机场周边土地利用优化对促进机场周边区域发展有重要意义。基于航空噪声相容性的机场周边土地利用规划问题，构建了融合航空噪声相容性的土地利用分配约束多目标优化（CoMOLA,constrained multi-objective optimization of land use allocation）模型。结合航空噪声与土地利用相容性模型和非优势排序遗传算法，设置土地利用转换、面积、综合效益的外部模型，最后对相邻土地间相容性进行分析，对不相容地块提出相关的解决措施。研究结果表明，本模型有效地融合了航空噪声与机场周边土地利用规划，有助于机场周边土地利用规划的政策部署，丰富了机场周边国土空间优化模型，对航空港协调发展具有实际意义。