《航空概论论文【通用9篇】》

下面是编辑帮大家整编的航空概论论文【通用9篇】，欢迎参考。

航天航空概论 篇1

虽然我对A股中上市的航空业的大部分股票都有美好的愿望及增持的态度，但我却不赞成买天天涨停板的航空股。理由很简单，买航空股，是因为这个行业非凡的周期增长和即将到来的奥运客流高潮；不买股价“一飞冲天”的东方航空则是因为从技术面上看，它更像是一个用加强饲料迅速催熟长大的火鸡，而不是上海土生土长油光水滑的三黄鸡。

一个简单的、不支持现在买东方航空的理由：假设同样市盈率的情况下，东方航空的中期业绩EPS只是中国国航的1/10左右。目前价格呢？很接近。东方航空的大涨，受到两方面刺激：一是新加坡航空公司和淡马锡的联合入股，二是中期业绩扭亏为盈。事实上，东航引资的消息，市场上一直在流传，东航停牌之前，股价已有所反映。恢复交易后，如同牛市中大部分有资产注入概念的股票一样，东航每天的交易就是开盘涨停，对于散户而言，几乎不存在买入机会。更重要的是，很多人忽略了它净利同比负增长的事实，从技术和资金面看，其涨停打开后必然面对大幅的调整，这样的例子近有吉电股份，往久远了回忆有海虹控股。

不论是否处于前景看好的行业中，个股本身的赢利能力能否对价格起到支撑作用，仍是投资首要考虑的问题。另一个角度看，航空行业的周期性决定了它的涨跌周期至少会延续三年，在这样的行业，没有基本面大幅改善和众多题材层出不穷的支持，短期暴涨可能意味着长期滞胀，反倒容易失去增值获益的机会，东方航空如果不进行调整，身上的光环很容易失去光彩，毕竟，其他航空公司也在寻求重组机会。

航空业一直是索罗斯偏好的行业之一，他认为“未来三年内，航空股对每个人来说是个都好机会”。航空业的周期性，决定了一旦介入航空板块，稳定持有将会是最好的选择。这个周期是怎么回事呢？

如图数据显示，全球航空业的长期资本回报率一直低于资本成本，而且呈现大幅波动的情况，这样的规律使得航空业每隔几年就会重演一遍这样的故事：航空公司很赚钱，然后它们扩张，购入大量飞机，结果导致账面变坏，过几年之后，买的飞机成本收回，客流开始赚钱，又回复到繁荣时期。

对于中国航空企业来说，经历过前几年的爆发式成本支出后，目前进入到成本控制阶段：没有大量购机计划、产品线丰富、航线更加合理，对原油的套期保值效果显著：另一方面，受经济持续增长的推动，本地需求明显，客流开始增加。同时，受益于几次调整燃油税和人民币升值，航空业开始进入到赢利增长周期。

拿龙头股中国国航举例子，今年一季度的时候，每股收益0.0329元，客公里收入0.389元：到了二季度，同样两个数字变化为0.11元和0.51元，净利润更是增长了近4倍，业绩的稳定提升是支持股价向上最有力的理由。

航天航空概论 篇2

运载火箭初始阶段研究工作

据zeenews网站2月25日报道，印度空间研究组织主席奈尔称，建造可重复使用的运载火箭（RLV）的工作已经进入研发工作的初始阶段。

作为可重复使用运载火箭概念的第一步，印度已经设想了一个可完全重复使用的二级运载火箭概念，该火箭拥有10吨低地球轨道运载能力。第一级是带翼箭体系统，可上升100千米左右高度，几乎达到轨道速度的一半。燃烧后，第一级再入大气层，像飞机一样水平着陆机跑道上。第二级释放有效载荷后再入大气层，利用安全气袋降落海面或陆地上，进行回收。奈尔表示，这仅是概念设想阶段，未来将开发许多先进材料、推进控制等方面的技术。为了验证可重复运载火箭技术，印度正在考虑制造一个小比例试飞载具。奈尔称，演示器任务要求的一些技术将包括带翼箭体结构超音速飞行的航空热力学、使用可重复使用热防护系统、先进轻型材料、自主导航、引导与控制系统着陆装置等。

洛・马将建造第三代GPS星群

由美国洛克希德・马丁公司设计建造的第二代GPS星群(Block IIR)为美军方及世界范围的民用客户提供了精确导航服务，首颗卫星于1997年7月23日成功发射。目前这28颗卫星的星座中有13颗运行的Block IIR卫星，包括首颗现代化的IIR卫星，该卫星对新增的军事、民用信号进行在轨试验后，近期将全面运行，为全球用户提供服务。目前，洛・马正在执行交付8颗IIR-M卫星的合同。第二颗现代化的GPS IIR-M卫星预计2006年从卡纳维拉尔角发射，第三颗已经交付存储，预备2006年晚些时候发射，第四颗卫星正在进行集成与试验。此外，公司还领导团队竞标建造第三代GPS，即Block III。新计划将面临全球军事转型及民事需求的挑战，包括改进型反干扰性能、提供系统安全与精确度以及可靠性。Block III将增强天基导航能力与卫星性能，并为定位、定时服务确定一个新的全球标准。

Swe-Dish将为

瑞典军队提供卫星通信装备

据spacenewsfeed网站报道，Swe-Dish公司已被选作FA150T 军用便携式系统的供应商， 该设备将用于瑞典海陆空三军网络之中。瑞典防卫物资管理局(Swedish Defence Material Administration)选择Swe-Dish公司制造的新型卫星通信装备已于2005年底交付，FA150T 军用便携式系统便于运输，并能够很快配置卫星地面终端。这种轻型天线设计经过优化能够减小尺寸、加大功率，且不影响能量和耐久力。FA150T 军用便携式系统是世界上最小型的经美国国防部信息系统局（DISA）认证的三频带终端，并能够在Ku、X和C波段上运作。

洛・马将为美国空军

建造第三颗AEHF卫星

洛克希德・马丁公司（洛・马）日前获得一份4.91亿美元的合同，为美国空军先进极高频（AEHF）计划建造第三颗卫星。先进极高频卫星将为服务于美国防部的作战人员提供高可靠性的、具有防护和抗干扰能力的全球通信。先进极高频系统是军事星系统的后继系统，它将比军事星卫星提供更大的容量和更高的数据传输率，从而能够进行战术军事通信，例如传送实时视频、战场地图和瞄准数据。首颗先进极高频卫星的开发正按计划进行。近期首颗卫星的核心结构已经送往洛・马太空与技术中心，准备与推进子系统进行集成。第二颗卫星即将建造完成。

Sirius 去年四季度

用户数量与亏损均增加

卫星广播服务业的领头羊Sirius Satellite Radio公司日前公布了2005年第四季度财报，结果由于营销成本的增加，公司在四季度的亏损更大，但是由于电台主持Howard Stern新开了一台广播节目，公司的付费用户数量迅速增长。Sirius公司公布的第四财季结果为：公司净亏损3.114亿美元，或每股净亏损23美分；在2004年同期，公司净亏损为2.619亿美元，或每股净亏损21美分。

质子号火箭发射未被禁止

据外电报道，俄罗斯联邦航天局长称，尽管3月1日的发射中火箭上面级出现故障，未能将ArabSat卫星送入预定轨道，但根据遥感勘测数据的分析显示，仍有机会将卫星送入轨道，并使用近两年。俄罗斯航天局3月3日又称，国家委员会要求调查引起“质子”号火箭发射失败的原因，并于3月30日之前完成。俄罗斯航天局一再重申不需要禁止“质子”号发射，下次发射定于5月进行。

五大航天局长

将聚会讨论空间站建造工作

航空概论论文 篇3

关键词：可靠性 维修理论 航空维修 应用

中图分类号：V267 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 04-0000-01

随着可靠性维修性工作在各行各业的不断深入发展，可靠性维修性作为保障产品、设备效能的重要要素已经越来越多的得到了使用方以及制造方的认可与重视。目前，国内已经了三十项通用的与航空有关的可靠性维修性国家军用标准，其中约二十五项已经在航空领域得到了广泛的应用，涵盖的范围涉及了歼击机、轰炸机、直升机以及教练机等整个航空领域，这些标准、可靠性维修理论极大的推动了航空维修工作的发展，并且起到了很好的正面效果。在航空方面，可靠性和维修性理论的研究对象无疑是装备的使用寿命与维修问题，以可靠性为中心的维修理论应用于航空维修当中既保障了飞行设备以及飞行员的安全，又创造了客观的经济效益。下面文章围绕“可靠性维修理论在航空维修中的应用”一题展开相关论述：

一、可靠性、维修性的概念

简单的说，可靠性是机件在规定条件、规定时间的情况下完成规定功能的能力。不同机件的可靠性都不一样，受时间、条件等因素的影响，机件的可靠性往往都会与期望值存在一定差距，因此，需要通过维修工作来提高机件的可靠性。维修性是机件在规定时间、条件等情况下，按照一定的程序与方法进行维修，使之保持或者恢复规定状态的能力。维修性与可靠性是息息相关的，维修是手段，可靠是目的。

二、可靠性维修理论在航空维修中的具体应用

（一）传统的维修理论。传统维修理论强调机件随着时间的推移而变得多故障，各种故障的形成与发展都与可靠性有着直接的联系，然而可靠性又与机件的使用时间有关，并且机件的故障直接威胁到航空安全。航空器材中各个机件在服役一段时间后都必须进行检测、翻修工作，同时还必须通过按使用时间进行的预防性维修工作来确保飞机的可靠性。传统维修理论当中，特别强调定期全面翻修，以预防为主。实际情况中，故障的发生往往是随机的，新老机件发生故障往往与使用时间没有直接关系，并且过多的维修不仅不能百分之百的减少机件故障，还会影响飞机出勤率、企业的经济效益等。实践表明：传统维修理论适宜于简单机件的维修，对现代的复杂机件一般采用RCM理论。

（二）关于RCM理论在航空维修中的应用。

1.定期维修。现代飞机中结构简单的零部件，我们依然采用传统的维修理论来进行检修。长期的经验表明，机件在新老使用期间出现故障的概率比较高，而在使用中期出现故障的概率则相对较低，因此，定期对相关机件进行拆修并及时排除故障隐患可以大大提高飞行安全。适合定期维修的这部分机件主要有起落架、液压泵、电动机等。

2.明确故障模式，有针对性的采取相应的维修方式飞机某些零件发生故障，轻则需要及时更换，重则导致机毁人亡。因此，确保航空的安全，首先要搞清楚故障模式，搞清楚故障的模式，这样才能对症下药，确保飞机安全航行。对于危害较大的故障必须进行彻底的维修，确保故障排除之后，飞机方能进行飞行。目前常见的可靠性维修方式有：定期维修、状态监控以及视情方式等。

3.对于潜在故障，一般采取视情维修的方式潜在故障主要是指机件的功能故障临近前的状态。确保机件的可靠性需要有效地防止功能故障的出现，这就要求在机件处于潜在故障阶段就将其进行维修或者更换。一般来说，视情维修就是有计划的检修各个零部件，并根据规定的技术指标来确定该部件是否继续使用，视情维修还需要定期收集视情数据，并对数据进行必要的分析、预测等。

三、关于可靠性为中心的航空维修理论在实践应用中的几点思考

（一）强调以可靠性为核心的航空维修理论，不断完善与修订现行的航空维修技术准则，采取新技术、引进先进的维修理论、维修工艺与方法等，朝着多维修方式相结合的复合式维修方向发展可靠性维修理论。

（二）加快维修数据收集、分析系统的建设，深入研究维修手段并大力推广。借助计算机建立起以可靠性为中心的维修数据管理系统，不仅可以提高维修工作的科学性与安全性，还可以很好的巩固与发展航空维修理论在实际当中的可靠地位。

（三）加强维修队伍人才与设备建设。改进现有的检测仪器与手段，积极引进先进的维修设备，同时培养一批富有实战经验的维修工作人员，确保他们能够恰到好处的把先进的维修理论与实际故障结合起来，并且培养出属于自己的独特的维修技能，切实保障维修工作的可靠性。同时，还要培养一批综合素养高，具备航空维修专业知识的新型机务工作指挥管理人才，全面促进可靠性维修理论在航空维修事业中的发展与应用。

四、结束语

航空维修中的可靠性维修理必须以发展求生存，不断完善并发展维修理论，从实际中来再到实际中去，才能确保可靠性维修理论能够真正有益于航空维修工作的开展。本文简单介绍了可靠性维修理论相关知识，希望对广大从事航空维修工作的人员有所启迪。维修理论在不断发展，广大工作人员需要与时俱进，通过不断学习、不断积累，才能推动维修理论更好的应用于维修工作。

参考文献：

[1]易运辉，吴宝中，龚京忠。基于可靠性的装备预防性维修支持系统[J].兵工自动化，2005（05）.

[2]瞿红春，姜柏松。基于航材系统保障率的备件优化模型的研究[J].航空制造技术，2004（09）.

[3]王淼。航空维修工程可靠性分析方法研究及应用[D].厦门：厦门大学，2009.

航空概论论文 篇4

关键词：粗糙集；航空客流量；连续值离散化；属性

为了识别航空客流量与其决定因素之间的关系并对前者进行预测，目前最常见的方法是建立经济计量模型。这些传统模型建立在各种统计假设的基础上，因此当变量之间相互依存、变量的概率分布未知时，那么这些模型就无法得出比较准确的结果。为此本文试图探讨一种基于粗糙集理论的航空客流量预测模型。作为计算智能方法之一的粗糙集理论（Roughsetstheo-ry,简称RS）是波兰数学家ZdzislawPawlak于1982年首次提出的。粗集理论诞生的30多年来，已成功地在许多领域中得到应用，然而在航空运输领域中还没有见到关于粗集理论的应用文献。因此，本文在这方面作一个尝试，并通过实例阐明粗集理论在航空客流量方面的应用是适合的。

1.基于粗糙集理论的方法

粗糙集理论中的知识表达方式一般采用信息表或称为信息系统的形式，信息系统可用四元有序组K=(U,A,V,ρ)，在该式中，U是一个非空有限的对象集合，U={X}1,X2⋯Xn称为论域；A是一个非空有限的属性集合，A={a}1,a2⋯an；V=∪a∈AVa是属性A所构成的值域集合，Va是属性a的值域；U中任一元素取属性a在V中有唯一确定值。ρ：U×AV被称为信息函数，ρ：AV，x∈U，反映了对象x在K中的完全信息，其中ρ(a)=ρ(x,a)。如果A=C∪D且C∩D=ф则信息系统又可称为决策表，其中C为条件属性集，D为决策属性集，常记为(U,C∪D，V，ρ)。在决策表中，不同的条件属性具有不同的重要程度，一些属性提供了丰富的信息，对产生决策起到至关重要的作用，而其他一些属性却似乎是可有可无的。因此，在保证决策表具有正确分类能力的同时，对条件属性进行简约，去掉不必要的属性。为了度量属性集合的不确定程度，引入精度和覆盖度两个概念，且定义为：dR(X)i=card()-aprXi/card()---aprXi（1）dR(F)=∑card()-aprXi∑card()---aprXi（2）d'R(X)i=card()---aprXi/card(U)i（3）d'R(F)=∑card()---aprXi/card(U)（4）式（1）和（2）分别为属性集合Xi的分类精度和覆盖度，式（3）和（4）分别为所有属性集合的总分类精度和总分类覆盖度。

2.粗糙集在区域航空客流量中的应用

2.1航空客流量影响因素分析。分析我国航空运输业特点，并结合相关已有的研究，本文采用六个影响因素来预测各地区航空客流量：人均GDP、人口、第一产业就业人员的比重、城市人口、国际旅游人数、与航空枢纽的距离等。这六个因素就是六个条件属性，而决策属性就是各地区的航空客流量，研究对象则是我国大陆的31个省、直辖市、自治区。每个对象由一个多值属性（即条件属性和决策属性）的集合来描述，从而形成一个二维表格，即决策表，表格的“行”与对象相对应，表格的“列”对应于对象的属性，表中为具体的属性值。条件属性中的“人均GDP”“人口数”和“第一产业人员比重”均为传统需求模型中所常用的经济变量。“城市人口数”的选取主要是考虑城市规模对航空客流量的影响。“国际旅游人数”的选取主要是考虑该属性能间接反映某地区旅游资源的多少，它能解释对于当地经济并不发达的地区（如云南）却有较多的航空客流量。关于“与航空枢纽的距离”这个属性，从我国航空运输格局来看，北京、上海和广州是三大航空枢纽，因此这三个地区的该属性值为“0”；天津离北京很近，而北京又处于河北的中心，所以天津和河北的该属性值均为“1”，表示“特近”的含义；另外，由于江苏的常州、无锡、苏州、昆山等经济重心紧靠着上海，所以其“与航空枢纽的距离”属性为“2”，表示“近”的含义；其余地区类推，数字越大的地区表示该地区与航空枢纽的距离越远。在决策时，把决策属性“地区航空客流量”分成若干等级，运用粗糙集理论得出每个“地区航空客流量”等级所对应的生成规则。2.2数据离散化。在应用粗糙集理论对实际数据进行分析和获取知识时，一般要求由实际数据构成的决策表中各个属性值必须用离散值表达。如果某些条件属性或决策属性的值域为连续的，则在处理前必须经过离散化。所以对于下表1中的连续型数据需再进一步离散化成分类数据值以适用于粗糙集的方法。对粗糙集连续属性离散化的方法一般是采用其他领域已有的离散化方法，本文采用熵方法对连续型数据进行离散化。设P⊆A，U/P={C}1,C2,⋯Ct，则U中对象x属于等价类Ci的概率为pi=||Ci/||U，I=1，2，…，t，于是定义P对U的划分得到的熵为：2.3决策规则。本文使用2012年至2015年四年共124个对象（共868个观测值），使用其中60%的对象作为训练规则用，去发现决策规则，其余的40%的对象（即50个）作为预测用，以验证规则的有效性。在使用粗糙集方法后得出了表2中的航空客流量决策规则的主要部分。第一条规则的含义是：如果某地区人均GDP小于7198元且人口数小于2642万人且第一产业就业人员比重大于等于50.5%且国际旅游人数小于44.5万人，那么该地区航空客流量就小于200万人次，其余的规则含义类推。该规则把航空客流量影响因素的定性和定量两方面很好结合在一起，另外，同样的航空客流量可以由多条规则产生，这符合实际情况。从规则中各属性出现的频次可得出各属性的重要程度，从多到少依次是“第一产业就业人员比重”“人均GDP”“人口数”“国际旅游人数”和“与航空枢纽的距离”，而“200万人口以上城市数”被约简，从未出现过。运用上述公式，对用于测试的50个地区进行拟合，得出表3中的预测结果。在被测试地区总数中，等级4的上近似集合中地区实际个数是12个，被正确预测的为10个，预测精度为83%；等级3的上近似集合中地区实际个数是19个，被正确预测的为17个，预测精度为90%；等级2的上近似集合中地区实际个数是10个，被正确预测的为8个，预测精度为80%；等级1的上近似集合中地区实际个数是8个，被正确预测的为8个，预测精度为100%；全部等级的总体精度为88%。另外，等级3中有一个地区的覆盖度为95%，从而使总体覆盖度为98%，因此粗糙集理论应用在航空客流量预测中是可行的。

本文论述应用粗糙集理论及其模型对我我国区域航空客流量进行预测，得出了一些预测规则，其预测精度较高。与许多传统模型需要建立各种统计假设基础不同，该方法仅需对属性值进行分类。区别于复杂的数学公式，该方法的分析的结果以规则形式进行描述，直观并容易理解。此外粗糙集能够使用定性数据，无须转换成数值，因此可以有效地防止信息失真。当然，针对不同时间段的航空客流量数据进行动态规则的形成是有待进一步解决的问题。

参考文献：

[1]张文修，吴伟志，梁吉业等。粗糙集理论与方法[M].北京：科学出版社，2001.

[2]张永莉，张晓全。我国城市间航空客运量影响因素的实证分析[J].经济地理，2007,4：20-24.

[3]中国民用航空局发展计划司。从统计看民航[M].北京：中国民航出版社，2012-2015.

航天航空概论 篇5

关键词：可靠性理论；发动机附件；故障树分析法（FTA）；可靠性指标；可靠度

0 引言

Cessna 172R型飞机采用的是由莱康明公司生产的IO-360-L2A活塞式航空发动机，其各个附件系统（如滑油系统、点火起动系统、燃油系统和传动系统等）工作的正常与否，对发动机的正常运行以及飞机的飞行安全有着至关重要的作用。同时，可靠性理论也在机务维修工作中得到充分运用，为发动机附件可靠性分析提供了扎实的理论基础和指导。本文收集了某训练单位飞机机队发动机2006年9月至2009年10月间的大量故障数据，以可靠性分析为切入点，对典型故障部件进行可靠度数学方法计算得出其故障发生规律，最终得到该部件平均故障间隔时间这样的可靠性指标。

1 发动机附件系统

发动机的主要附件系统包括：滑油系统、燃油系统、点火起动系统以及传动系统等。其中航空发动机上滑油系统为发动机主轴轴承、径向驱动轴轴承、变速箱齿轮和轴承的和冷却；起动系统帮助高压转子增速到接近慢车转速大约50%后脱开从而起动发动机；燃油系统是一个液压机械式系统，主要包括燃油分配系统、燃油控制系统和燃油指示系统；点火系统的作用是确定点火电嘴点火的时刻和点火能量；附件传动装置的功用就是将涡轮的轴功率传递给各个附件，并满足各附件对转速、转向和功率的要求。

2 附件典型故障树分析

故障树分析法就是在装备系统设计过程中，通过对可能造成系统故障的各种因素进行分析，画出逻辑框图（即故障树），其主要步骤包括：故障树的建立、故障树的数学描述、进行定性分析和定量分析。

对于燃油系统，喷嘴的损伤和堵塞都会造成燃油雾化效果，造成发动机汽缸间的燃烧不平衡；同理分配器的堵塞和渗漏；导管松动或密封圈破损引起进气系统空气渗漏或者燃油在导管或分配器内汽化；燃调系统的内部故障而引起的发动机在贫油或富油状态下工作等，都属于燃油系统故障。

对于点火系统而言，点火电嘴污染、搭铁、积炭、积铅、间隙不正确、瓷管损伤等，都会影响点火效果；而磁电机而言，由于其主要功能是提供点火电能，所以其本身性能和与其相连的高压导线等都有可能影响其点火效果，同时磁电机的点火角度控制着发动机的点火时机，也非常重要。

根据所采集数据（2006年9月1日至2009年10月6日）进行故障基本处理发现，附件中故障率最高的部件为磁电机，其故障率高达48.6%。故以磁电机故障作为典型故障分析。

图1 磁电机故障

3 磁电机故障定量分析

平均故障间隔时间θ的定义为：产品寿命的算术平均值，由下式给出

（1）

式中t1=母体中每个产品发生故障前的工作时间

n=母体中总产品数

将研究对象进行处理得到磁电机故障间隔时间数据，整理成故障间隔时间（表1），单位按天计量（t）。

表1 故障间隔时间表

对上表数据进行可靠性评估，确定其参数类型

1）将上述记录的数据按序排列见表2.

2）根据平均秩次法求出中位秩数值，这里i=1， n=17时，中位值

（2）

各个失效数据代入式（2）其结果形成表2。

表2 计算数值表

3）将表2所列的故障间隔时间ti所对应的失效概率估计值F（ti）描在正态概率坐标纸上，得到图2中各点。

4）将图2中各点人工拟合出直线AB。观察AB直线，如果第三步所描的各点基本在一条直线上，就可以认为该部件故障失效概率分布在可用正态概率密度函数来描述。

5）利用拟合的直线AB，估计该正态分布的特性参数，即均值μ与标准差σ。

图2 正态概率纸检验

由图2所示的正态数值特征可以看出，在均值μ处，失效概率为0.5；因此，我们只需要在正态概率图的纵轴上0.5的地方作一条平行于横轴的直线，使它与直线AB相交于C，再由C作垂线交与横轴的E点，则E点便是μ值，本例中μ=75天。

标准正态分布有表可查。可令

（3）

则有F（t）=Φ（t）。在正态分布表上可以查到z和Φ（t）的对应关系，如表3所示。

表3 z与φ（t）的对应关系表

根据上表求正态分布参数中的σ，同样在图2的纵轴上的0.159处作一条平行横轴的直线使它与直线AB交与D点，再由D点作垂直于横轴的直线交点F，则F点的值就相当于（μ-σ）的数值。因此，只要将μ的值减去（μ-σ）（本组处理的数据此值为20天），就得到标准离差的数值。本例的标准差55天。于是，从概率上就可以估计正态分布的特征参数。

6）根据上图可以确定该正态分布的特性参数，即均值μ与标准差σ。

μ=75，σ=55

于是，从概率纸上就可以估计正态分布的特征参数，则失效概率分布函数为

（4）

上述故障数据研究的磁电机的平均故障时间间隔为75天。

4 分析结果应用及展望

本文通过对起动机可靠性进行分析，并得出上述的分析结果。其结果可以为很多机务维修工作提供依据，在平时的机务维修过程中：

1）可根据其时间间隔为航材的供应和订货提供依据，节约航材成本。

2）确定维修时间间隔：即根据可靠性分析结果确定定时维修的时间间隔或者寿命件的寿命。

3）评价维修水平和质量：即可以将可靠性分析结果同其他维修单位的结果相比较，比较平均寿命、失效数据的离散程度、可靠度和失效率等指标，评价自身维修水平的高低和维修质量。

4）本文得出系统可靠度表达式，可应用于各种机械可靠性的研究领域，在今后的系统可靠性研究中，具有理论指导作用。

参考文献：

[1] 发动机状态监控与故障诊断讲义。中国民航飞行学院。

[2] 罗贯火，卜继兴。CFM56-3发动机MEC可靠性分析[J].南方航空航天大学学报，2001.

[3] 不完全数据秩分布理论[J].航空学报，1993（11）.

[4] 李应波，姚卫星。基于SFEM的结构元件疲劳可靠性分析。 南方航空航天大学学报，2007.

[5] 王明珠，姚卫星。随机振动载荷下缺口件疲劳寿命分析频域法。南方航空航天大学学报，2008.

[6] 谬红。飞机附件监控可靠性管理[J].航空工程与维修，2002（2）.

[7] 王长高。以可靠性为中心的维修研究[J].北京航空航天大学学报，1999（1）.

航空概论论文 篇6

[关键词]公选课 生命科学概论 非生物专业教学方法

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2014）01-0143-03

21世纪被公认为是生命科学的世纪，掌握一定的生命科学知识是21世纪高素质、有创新精神的复合型人才知识结构的重要组成部分，是高等教育的任务之一。[1]《生命科学概论》是高校为深化教学改革、提高学生的综合素质、满足社会对复合型人才的需求而开设的一门跨学科公共选修课。中国民航大学从2006年开始对非生物专业的本科生开设了《生命科学概论》公共选修课，本文就民航院校非生物专业开设《生命科学概论》公选课的教学进行探讨。

一、非生物专业开设《生命科学概论》公选课的必要性

知识经济社会期待的大学毕业生应该是在一定的专业训练的基础上，具有更为全面的知识结构，更为积极的应付挑战的能力以及向多个方向发展的潜力。[2]目前大学生中所存在的问题已经暴露学校在人才培养结构上的缺陷或不足，专业细分化，过于强调专业化培养，使学生知识面过窄，已经很不适应当前社会发展所需要的宽口径、厚基础、创造性、复合型人才培养要求。[3]2012年教育部《关于全面提高高等教育质量的若干意见（教高[2012]4号）》中将“鼓励因校制宜，探索科学基础、实践能力和人文素养融合发展的人才培养模式”作为创新人才培养模式的重要内容。[4]21世纪被公认为是生命科学的世纪，生命科学在农业可持续发展、能源开发、人类健康、生态平衡等领域发挥着重要的作用。[5]近年来生命科学成为科学大系统里最有竞争力的带头学科，引领着世界科技经济的快速发展。因此，世界主要国家都把发展生物科学和生物技术作为基本国策。21世纪世界各国在高科技领域的竞争归根到底是高素质人才的争夺和竞争，在这一历史时期，高校非生物专业开设生命科学课程是新世纪高等教育发展的需要，是历史的必然。作为21世纪的大学生，如果不懂得一点生物学的知识，成为所谓的“生物盲”，将无法适应以生命科学和信息科学为特征的知识经济飞速发展的要求。加强生命科学教育，普及生命科学知识，有利于个人形成正确的人生观、世界观，有利于树立良好的健康观念，提高环保意识，增强学生的社会责任感，促进社会的发展与稳定。[6]因此，在民航院校开设《生命科学概论》对民航人才的培养模式具有重要意义。

高等教育应该是在更高层次上的以整体素质教育为主，有一定专业方向的高层次整体素质教育。《生命科学概论》是一门融合基础知识与前沿进展相结合的综合性课程，是当今高校进行素质教育的重要内容。世界著名大学，如哈佛、剑桥和斯坦福等，早在20世纪80年代就在全校开设类似生物学课程，1995年以来，清华、北大、上海交大等重点理工科大学也陆续把《生命科学概论》列为非生物类专业的限选或必修课程，北京航空航天大学和南京航空航天大学近年来也面向非生物专业开设《生命科学导论》的公修课。随着航空航天事业的飞速发展，生命科学技术在航空航天领域的应用越来越广泛。为发挥航空器整个系统的效率，提高其安全性和可靠性，利用生命科学技术开展航空人因工程研究，开展在航空环境下飞行员的行为及作业工效研究，弄清飞行员与航空器在航空飞行环境下的相互作用与相互关系，提出航空器飞行器的适人性设计要求、安全救生与防护措施、评价方法以及人员的选拔与训练方法等，使人、航空器及其所处的飞行环境有机协调与配合，探讨航空环境对航空人员健康的影响机制及对抗措施，为航空工程提供理论基础和技术支撑，这些将大大促进民航事业的快速发展。

因此，在民航院校开设《生命科学概论》，增加了学生对生命科学知识的了解，尤其是对人体自身的了解，将有利于学生发展仿生的设计思路，落实“以人为本”的根本原则；有利于拓宽学生知识面，改善知识结构，提高学生综合素质，将来更好地为民航服务。

二、非生物专业开设《生命科学概论》公选课的教学内容

中国民航大学是一所以工为主，理工结合，集管理学、经济学和法学等学科全面发展的综合性行业院校，在校学生均为非生物专业。学校利用航空医学研究所的师资力量从2006年开始给全校本科生开设自然科学类公共选修课《生命科学概论》，深受学生欢迎，每学年选课人数达到800人。向非生物学专业学生开设《生命科学概论》课程的教学内容定位于“基础性、系统性、趣味性和学科交叉性”，从介绍生命科学基础知识的物质基础入门，衍射到生命活动的基本单位——细胞，从细胞到细胞工程；从生物物质代谢深入到生物遗传的本质——基因，从基因到基因工程，直至现代的分子生物学技术，从分子水平上阐述生物的奥秘；同时还从动物、植物、微生物等不同的生物类群上描述生物的多样性以及生物与环境的关系，通过科学性、趣味性、学科交叉性和贴近生活性的内容介绍生命科学领域的最新进展以及与我们人类自身生存和健康方面的相关知识，使学生的生命科学素质得到提高。讲授内容在注重系统性的基础上包含了最新的科技前沿、最广泛运用的生物学技术手段、最热点的人类疾病、最新的交叉学科等等。我们密切关注科技最新动态，把其中反映生命科学和生物技术最新进展的内容及时移植到我们的教学中去。例如：在“遗传”部分介绍癌症、糖尿病、高血压等现代慢性疾病在遗传方面的研究近况；在“病毒”部分介绍SARS、H7N9等疾病的致病机理、防治途径和治疗方法；在“免疫系统”介绍艾滋病的基本知识及预防；在“环境”部分介绍日本福岛第一核电站泄漏等。这些“时尚”新内容很受学生欢迎，让学生了解生命科学，激发对生命科学的兴趣。

三、非生物专业开设《生命科学概论》公选课的教学方法

1.采用多媒体教学手段加强学生的感性认识

《生命科学概论》教学内容庞杂、信息量大、知识难点多。所谓“百闻不如一见”，直观的东西更易于接受、理解和记忆。利用多媒体教学，通过图文声像并茂的组合方式讲授课程，将书本知识化静为动，化虚为实，化抽象为直观，不仅增加了课堂的教学信息量，提高了学生学习效率，而且增强了学生对知识的理解及方法的运用。[7]另外，可在课堂上利用多媒体设备播放一些生物学相关影像资料，给学生更为直接的视觉感受。例如播放科教片《人类消失之后》，让学生充分理解人类和大自然和谐相处的重要性。

2.开展课堂主题演讲激发学生的学习兴趣

为了激发学生学习的主动性，提高课堂教学的参与度，了解生命科学的研究进展，我们组织开展了课堂专题演讲的研究性学习活动。教师初步确定当前生命科学重要前沿问题的题目，如生物芯片、基因工程、干细胞、生态与环境可持续发展、转基因食品等，把学生按5～6人一组分组，每组确定一个主题，学生通过网络和图书馆查阅相关文献资料，小组讨论写成小论文，并做成幻灯片在班上交流演讲。这样增强了同学之间以及同学与老师的沟通交流，活跃了课堂气氛，充分锻炼了学生的文献检索利用、团队协作、论文写作和口头表达等综合能力，收到了良好的效果。

3.引入社会热点问题，开展辩论赛，提高学生理论联系实际的能力

科技是一把双刃剑，生物高科技的发展给人们的生活带来舒适快乐，同时也给人们带来了很多的困惑甚至危机。人们在开发利用生物技术时，有可能出现意想不到的安全问题，生物技术的误用以及生物技术的非道德应用也可能带来很大的安全隐患。[8]这些与生命科学有关的热点问题具有鲜明的时代性和综合性，学生对这些热点问题的探讨有利于增强他们的科学敏感性和社会责任感，以培养他们捕捉信息、分析事物的能力。首先，教师初步确定当前生命科学具有争议性的热点社会问题，如食品添加剂的利与弊、克隆人的利与弊、转基因食品的利与弊、垃圾焚烧的利与弊、安乐死是否应该合法化等。学生通过分组每10个人一组，每2组自由选择一个辩论主题作为正方和反方进行辩论，每个班级推举一名主持人来主持辩论赛。通过辩论赛，增强了学生之间的团结、合作、竞争、进取的意识，为学生提供了一个思考和展现自我的平台，并让学生对科学研究有了更进一步的认识，大大提高了学生理论联系实际的能力。

4.多元化的考核方式

学生的课程成绩由平时成绩和考试成绩组成，其计算方式为：最终成绩=平时成绩（占30%）+期末开卷考试成绩（占70%），其中平时成绩的考核主要由课堂出勤（占10%）、课后作业（占10%）以及课堂小论文（占10%）三部分内容构成，期末考试成绩采用撰写课程论文和期末理论考试相结合的方式。这种多元化考核方式不但评价了学生参与教学活动的态度、完成作业的质量，又考查了学生对知识的了解和掌握程度，同时多元化的考试方式也增加了学生的学习兴趣，减轻了学生的思想压力，且避免了少数学生平时不学习，通过考前突击准备获得较高分数，导致课程成绩不合理的情况发生。[9]

四、思考与建议

目前我校开出《生命科学概论》公选课以来，已有7年的教学实践，选课人数每学年达到了800人，每个班级限200人。由于选课人数多，且学生来自不同专业、不同年级，管理起来难度较大。部分学生是为满足学分而选课，因此迟到、早退、旷课现象时有发生；加上不同专业基础知识差异较大，课程内容多但课时少，难以满足部分学生的需要；随着科学技术日星月异地发展，生命科学知识更新速度很快，现有教材也很难满足课程的需要。

通过对《生命科学概论》课程教学的探索，我们清楚地认识到在今后的教学中要进一步增强课程的知识性和趣味性，加强教学管理和教材建设，提高学生的学习积极性和创新意识，从而增强学生的科学素质。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 李娜，毛永强。“生命科学导论”公选课的教学改革初探[J].长春理工大学学报。2011（10）：120-121.

[2] 蔡克勇。建设创新型国家，大力培养创新人才[J].民办高等教育研究。2006（4）：1-7.

[3] 宋怡玲，杨军。“生命科学导论”课程体系建设与创新人才培养[J].高等理科教育，2006（6）：37-39.

[4] 郑丽沙，李德玉，荣龙等。面向非生物专业本科生的“生命科学导论教学改革初步探索”[J].重庆工商大学学报（自然科学版），2012（7）：112-114.

[5] 黄国琼，罗长坤。生命科学前沿的特征与意义[J].医学与哲学（人文社会医学版），2007（1）：1-4.

[6] 晏琼，何金生，侯玲玲，等。研究型生命科学教学在非生物专业理工科创新人才培养中的探索与实践[J].当代教育理论与实践，2013（1）：83-85.

[7] 王伟章，郑敏。生命科学前沿公共选修课教学探讨[J].山西医科大学学报（基础医学教育版），2010（2）：131-132.

航空概论论文 篇7

风险有很多不同的定义：若针对某个项目，风险指在项目执行过程中可能出现的不利事件，其发生会引起该项目在限定的费用、时间和技术约束条件下无法完成甚至完全失败；而GJB5852-2006中对风险的定义是在规定的技术、费用和进度等几个约束条件下，对不利于实现装备研制目标的可能性及所导致的后果严重性的度量。从中可以归纳出风险的两个基本要素，即发生的概率和影响的大小，风险发生的概率越大、影响越严重，风险水平就越高。风险管理就是对可能遇到的各种风险进行规划、识别、评估、应对和监控的过程，是以科学的管理方法实现最大安全保障的实践活动的总称。航天器环境试验是在模拟空间环境条件下，对航天器整体或部分进行考核的一系列试验项目的总称，它涵盖的试验项目主要包括：振动、冲击、噪声、模态、热真空、热平衡、EMC、电磁兼容等。从学科来说，这些试验项目基本上涵盖了航天器有关的力学、热学、电磁学、可靠性等学科。由于不同的试验项目涉及的设备、方法、条件等因素都各不相同，这就更加提高了航天器环境试验项目的风险性。环境试验本身是降低航天器研制风险的一种手段，可以通过模拟环境条件来考核或测试产品在空间环境下的功能、性能是否满足设计要求。合理有效的环境试验可以有效降低航天器的研制风险，但是环境试验本身又会引入新的风险，可能给安全、进度、经费等带来负面影响，所以对航天器研制及环境试验进行有效的风险管理十分重要。

二、国外航天领域风险管理的发展情况

（一）美国国家航空航天局（NASA）的风险管理20世纪50年代，美国国家航空航天局（NASA）开始采用概率计算的方法来对航天器的可靠性进行分析，同时应用故障树方法对导弹的可靠性进行了定性分析。60年代美国开始对大型航天项目进行风险管理，主要手段是失效模式及其影响分析（FMEA）和关键相关项目表（CIL），同时NASA开始将风险分析工作制度化。到70年代，为了提高核反应堆的安全性，研究者在故障树理论的基础上开发出了故障树分析（FTA）方法，使风险分析更加量化。80年代概率风险评价（PRA）法作为一种新的定量风险分析方法被用于核工业和化学工业，但并没有引起NASA的重视和应用。但随着1986年挑战者号航天飞机发生爆炸事故造成重大损失，NASA开始采用PRA方法对航天飞机的飞行过程进行全面的风险分析。1988年2月NASA了管理条例8070.4“载人飞行项目中的风险管理政策”，正式将风险分析工作制度化。1998年4月，NASA的程序和指南NPG7120.5A“型号计划和项目的管理过程与要求”中规定计划或项目的主管人员应将风险管理作为决策工具来保证在计划和技术上的成功，将风险管理和资源管理、性能管理、采购管理、安全和任务成功、环境管理并列，并在该文件的4.2节中对风险管理的目的、要求和方法做出了详细的规定。2002年4月，NASA又颁布了NPG8000.4“风险管理程序和指南”，其中详细规定了整个风险管理过程的实施要求，这充分体现了NASA对风险管理工作的重视程度。（二）欧洲空间局（ESA）的风险管理欧洲空间局（ESA）成立的时间相对较晚，但也对风险管理工作十分重视，风险分析贯穿在其航天项目的各个阶段，但各阶段的侧重点有所不同。ESA在风险管理上主要借鉴了美国的概率风险分析技术，并根据实际情况进行了改进。欧洲空间标准化合作组织（ECSS）也制定了风险管理标准ECSS-M-00-03A，这说明风险管理在欧洲也已经制度化和标准化，成为航天工程中的一项重要工作。

三、主要风险分析及管理方法

（一）专家评估专家评估法是通过咨询本领域或相关领域的专家，依靠专家丰富的知识和实践经验，对项目中可能出现的风险进行识别、预测和分析，并对风险控制措施提出建议的一种方法。专家评估一般是与评审活动同时进行的，在根据专家意见进行风险评估时可以根据专家的水平对其评估的权重加以调整，通过综合考量多个专家的评估意见形成项目风险识别和分析结果或补充。（二）风险矩阵（RiskMatrixMethod，RMM）风险矩阵法是一种定性和定量相结合的风险分析方法，最早由美国空军电子系统中心于20世纪90年代提出，并在美国军方的项目风险管理中得到了广泛的应用。风险矩阵法的基本思路是将风险的两个要素（发生概率和影响）划分为若干等级，然后分别作为矩阵表的行和列，交叉后的结果就是对风险水平的综合考量结果，根据风险水平高低对风险事件进行相应的处理。（三）故障树分析（(FaultTreeAnalysis，FTA）故障树分析技术是美国贝尔电报公司的电话实验室于1962年开发的，其主要思路是把所关注的系统风险事件作为分析的目标（即“顶事件”），然后逐级寻找直接导致风险事件发生的“中间事件”和无法或不需再深入研究的“底事件”，再用适当的逻辑关系把这些事件联系起来从而形成“故障树”，这样就能表明系统的风险事件和引发风险的众多因素之间的逻辑关系。故障树分析法可用于对风险定性分析，这时可通过故障树的生成和分析找到对风险事件出现起主要作用的底事件，然后采取相应的控制措施。故障树分析法还可以结合布尔运算对具有逻辑关系的故障树进行详细的风险定量分析。（四）失效模式及影响分析（FailureModeandEffectsAnalysis，FMEA）失效模式及影响分析是一种由底至顶的分析方法，是在产品的策划设计阶段，对构成产品的各子系统、零部件逐一分析，找出潜在失效模式，分析其可能的后果，从而预先采取措施以提高产品的质量的一种系统化的活动。这种方法的工作原理为：①明确潜在的失效模式，并对失效产生的后果进行评分；②客观评估各种失效原因出现的可能性；③对产品潜在的失效情况进行排序；④采取措施消除产品存在的问题。（五）概率风险评价（ProbabilisticRiskAssessment，PRA）概率风险评价是一种用于辨识与评估复杂系统风险的结构化、集成化的逻辑分析方法。它综合了系统工程、概率论、可靠性工程及决策理论等学科的知识，主要用于分析那些发生概率低、后果严重但统计数据比较有限的事件。PRA方法通过系统地构建事件链并对其进行量化分析来研究系统风险，事件链由一系列事件组成，这些事件孤立地看可能不严重或不重要，但如果组合在一起却可能引起严重的后果。PRA实施过程包括：定义目标与系统分析、识别初因事件、事件链建模、确定故障模式、数据收集和分析、模型量化和集成、不确定性与敏感性分析、评价结果与分析等步骤。

四、结语

本文介绍了风险管理在国外航天领域的发展历史，并给出了几种航天工程中常用的风险分析和管理方法。为保证航天任务的成功，除了提高相关的科学技术水平之外，风险管理水平也要同步提高，这样才能有效地控制风险，减少事故或问题出现的概率或减弱其影响。

作者：胡青 单位：上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院

参考文献：

[1]金恂叔。航天器的风险管理及其在环境试验中的应用[J].航天器环境工程，2002,19(3):1-9.

[2]邱菀华，沈建明。现代项目风险管理导论[M].北京：电子工业出版社，2002.

[3]史国栋，翟源景。航天试验任务风险管理研究现状分析[A].科技信息，2012(35):81.

[4]NPG7120.5A.NASAprogramandprojectmanagementprocessesandrequirements[S].1988-4.

航空概论论文 篇8

我国空域复杂，东西部发展不平衡，通信导航监视设施差异很大，雷达管制、雷达监控下的程序管制、程序管制等各种方式共存，再加上防空预警需求。空中交通系统是一个时间连续、空间广阔、组成元素众多、关系复杂、安全概率要求非常高的一个动态系统［1］。空中场景是指某一特定时间、特定区域空中所有飞行器(目标)活动情况的总和。其中，某一飞行器在场景中的活动轨迹称为航迹。通过探测设备获取的实时航迹信息在专业领域也称之为情报。在进行空中管制和预警时，如果能够获取所有目标的飞参和机载GPS记录信息，就可以得到相当准确的真实空中场景。但由于各种飞行器长期、大量、频繁地飞行，获取这些信息并不是容易的事，更何况地面(如高速列车)和低空的有些目标也能被探测到，而这些目标的探测信息很难用其他情报数据来验证。因此，现实可行办法是主要依靠能够稳定获得的相关情报数据，运用技术方法进行空中场景的还原。对这些数据的利用在技术上存在三个方面的困难。一是数据缺失问题。每次任务下来，不一定是所有渠道的情报都有，有时有些渠道的情报未能及时获得。二是情报内容不确定问题。对于一次具体任务，有的情报虽然有，但是情报内容不是一个确定的值。例如预飞报，其预告的时间可能比目标实际飞行时间推后或者提前，甚至取消。第三是情报之间互相冲突问题。特别是复杂战场环境情况下，各种情报之间冲突很厉害。几种情报提供的内容，相互之间产生矛盾。典型常见的一个例子就是电子侦察表明有目标而预警雷达探测表明没有目标。

1空中场景还原基本流程

获取完整的空中场景数据是非常困难的。好在空中运动平台上通常载有多种传感器，如机载雷达、红外(IR)、电子支援措施(ESM)、敌我识别(F)等［2］。空中场景还原的基本思路是利用这些传感器和能够收集到的各类情报数据进行关联，实现空中场景的近似还原。这些情报数据包括空基预警雷达综合情报、地面雷达情报网情报，飞行计划、GPS航线数据等。每类数据源都提供了航迹信息或辅助信息，但是特点各异。如飞行计划、预飞报存在临时取消、时间偏移、航线调整等可能性，具有“一次有效”的特点，即一次计划一次执行。再如航路信息，对按航路飞行的目标提供了较高的判别可信度，但不提供准确的航迹时间信息，具有“多次有效”的特点，即一条航路往往支持多条航迹。各类情报相互关联、印证是判断的基本依据和方法。由于各类情报形式各异，每个渠道获得的情报都或多或少存在数据缺失和不确定的情况，建立其间的关联关系十分复杂，因而传统上主要采用针对重点批次进行人工分析的方式。这种方式一是效率低，每次只能针对一批或者几批目标进行分析；二是参考依据查证困难，很多情报事后已经很难查证；三是各个参考依据有时互相矛盾，比如空基雷达探测到一个目标，电子侦查没有发现该方位有目标，二次雷达返回的识别码显示该目标经纬度在另一个位置。D-S证据理论是关于证据和可能性推理的理论。它主要处理证据加权和证据支持度问题，并且利用可能性推理来实现证据的组合。从数学角度来讲，证据理论是概率论的一种推广。对应于概率论中的分布函数和概率密度分布函数，D-S证据理论中定义了信任函数和基本概率分配［3］。我们运用证据理论，发挥其在不确定信息的表示和组合方面的优势，将多渠道信息归一为统一的“证据”。对空中关联识别的基本过程如图1所示。运用证据理论进行空中场景关联识别的基本流程主要包括5个关键步骤。步骤1定义辨识框架。辨识框架分为两类。第一类是对每一维情报源，进行在多种情报数据中的对应关系辨识。辨识以下四种情况：①1对1:对应一条真实航迹；②1对0:虚警；③1对n:混批。第二类是对大、中、小机型属性进行辨识；再对中、小机型进一步实施机型种类的辨识。例如：歼七、歼十、苏27、苏30等。大型机一般是民航、国产运输机和轰炸机，对大型机不做进一步区分。步骤2进行基本信度分配。基本信度分配表示了每一维情报可信程度的一种度量，是一种判断，这种判断受各种因素的影响，不同的先验知识会构成不同的基本信度分配。步骤3使用证据理论组合规则对情报的基本信度分配进行合成。步骤4确定决策规则。得到合成信度后要选择一个适合关联的决策规则。步骤5进行情报数据的关联。

2两阶段空中场景还原方法

空中场景还原是将多种情报源分别作为证据，经过航迹判别和航迹还原两个阶段，得到某区域某时段的还原后的空中场景。空中场景还原的主要方法是对每一条情报数据中出现的航迹，由各个情报源进行内部的比对，提出各自“证据”，证据中含有肯定、否定的信度，经过基于证据理论的合成、决策，得到该航迹真、假和相关属性的判别信度。对每一条航迹，所有情报都提供证据，经过证据理论的合成和决策，形成对该航迹的判别，同时反馈给各情报源记录关联关系。证据生成器提供一个数据源对某航迹的信度。信度分配问题分为两个层次：一是对每个证据的基本信度分配；二是对每个情报源的信度分配。对每个证据的基本信度分配利用历史数据的累积和专家打分，通过已知的情报关联关系逐渐求精，以提高关联精度；对每个情报源的信度分配则是利用经验知识赋予某些情报对特定类型证据的高信度。由于空中场景还原是事后进行的，因此无需对下一航迹点的时间、位置进行外推，主要根据按照时序的航迹点的位置，以及航迹的走向、形状进行关联。但有些情报没有时序属性，对其不考虑时间对准，例如航路信息就不带有时序属性。不同情报对航迹真假和属性的支持信度具有不同的特点。比如：高山、高铁等地理环境数据对于虚假航迹判别具有较强的信度，但对于真实航迹的支持信度很低；飞行器导航或GPS航线数据如果存在，具有很强的支持信度；地面雷达情报网情报对于其探测到的航迹具有较强的支持信度，但对于低空等目标的否定信度不高；机场对于航迹起始和停止点的真实性可以提供一定的支持，也可以对飞机的属性进行支持；二次雷达情报对于进行过敌我识别或询问的飞行目标航迹具有一定的支持等。空中场景还原具体过程分为两个阶段：阶段一：航迹判别。对每一条未关联的航迹，执行下列3个主要关键步骤，直至遍历所有航迹。①由各证据生成器提供证据：数量(0～n)、机型。这里数量不是指该批目标由几架飞机组成，而是指由几条航迹组成。数量为0表示认为是假目标，大于1表示认为混批。机型可以是具体机型，也可以是大、小型机的粗分类；②合成、决策，确定该航迹的判别结果(数量、机型);③判别结果通报给各证据生成器，各证据生成器记录关联信息。如果产生与之前已关联航迹再次关联情况，则比较信度，撤销信度低的关联。阶段二：航迹还原。对于预警探测到的真实航迹，以空基预警雷达为主进行还原。关键步骤包括：①去除频繁起批航迹；②修正航迹中的奇异点；③对航迹中漏掉的点迹进行插值计算；④确定机型、架次信息；⑤对于空基预警雷达漏点的航迹，以地面雷达组网情报或我机导航或GPS航线数据为主还原；⑥对于虚假航迹，进行明确标示。

3基本信度分配方法

利用证据理论进行空中场景还原，其实质是对每个情报来源的基本信度分配进行组合，因此每个情报来源的基本信度分配将直接影响关联分析结果的可信度。我们确定基本信度分配的方法是先对已知的还原场景进行多次“学习”，达到稳定状态后用于后续的基本信度分配。根据初始N次场景还原的情报，先指定初始参数，并初步构造出Platt后验概率模型。随着训练次数不断增加，场景还原次数也同步增加，对数据的测试也不断进行，再根据识别准确率对参数进行验证和调优。经过长期大量数据的验证，后验概率值和分类器可信度逐步得到了优化。为了对简单情况下的识别效果进行性能验证，我们进行了测试实验。实验中随机选取某次演习中多路探测装备情报数据，包括空基预警雷达情报、地面雷达情报和电子支援措施情报三类传感器情报源。在演习时，我们能够通过演习的导演部和讲评员获取所有真实的空中场景信息，用其作为识别方法验证和评判的依据。实验中，我们假设航迹识别结果为三种：正常航迹、虚警航迹或者混批航迹。随机选取该次演习中30批目标作为实验的训练样本，再将剩下的所有批次目标作为测试样本，三类传感器探测情报已经做过预处理，对同一目标已进行关联。用前文所述的基本信度分配确定的方法与DS理论相结合进行融合航迹判别，共进行50次实验，航迹判别准确率结果如图2所示，计算识别准确率的均值为96．04%、方差为2．65。从识别准确率来看，该方法在航迹判别方面能达到较高的识别精度，同时，方差值2．65也反映了该方法具备稳定性，可以达到较好的航迹识别效果。在接下来的还原过程中，由所有航迹判别为正常的航迹组成的集合就可以初步构建出特定时间段内的真实空中场景。

4证据冲突时的处理方法

证据之间相互冲突时对辨识正确结果会产生不利影响。能不能解决好证据冲突时的辨识，对实际应用至关重要。很多学者对此进行了重点研究。文献［6］从证据理论新的研究方向出发，提出了一种新的证据判别方法，通过冲突证据检测因子定量描述证据间的冲突程度，并对其进行分类，找出导致高度冲突的根本原因。以此为基础改进了证据合成公式，对不同类别的证据采取不同的修正方法。文献［7］针对DS证据理论存在的诸如一票否决、证据冲突过大的问题，提出利用指数函数对证据进行重新定义，以避免零焦元元素对融合结果的影响。文献［8］提出运用折扣证据融合规则合成专家意见实现权重和定性指标值的确定。文献［9］通过定义证据间的冲突因子和证据间一致性来度量证据间的相关度以解决冲突证据融合问题。以上方法对解决证据冲突问题都有很好的启发。在事后空情场景还原过程中，各情报源经常会出现对目标属性识别的不一致，存在各种程度的冲突情况。比如电子侦察表明有目标而预警雷达探测表明没有目标。但是在各种探测装备中，由于各自的工作特点及工作方式，使得某些情报源的可靠性很高，如二次雷达/敌我识别器等。因此其关于目标属性的信息可信度也相应很高。

PCR规则一直被公认为是比较有效的处理冲突的组合规则，它是将冲突信度按照某种比例分配到合成信度上，从而更有效地利用证据。根据分配比例的不同，PCR规则分为PCR1至PCR6规则。由于PCR6规则不仅能得到很好的合成结果，而且在计算量上比其他PCR系列规则有优势。我们结合空情场景还原实际，采用了一种改进的PCR6规则，充分利用特殊传感器可靠性高的优势，使可靠性高的情报源关于目标航迹的基本信度分配的信任度增大，即增大两信度之间的比值，使大信度对应的分配因子增大，小信度对应的分配因子减小，从而提高其合成精度。因此，不再完全按照已知证据得到分配比例，而是对原始分配比例进行加权，权重为已知信度的函数。分配比例由已知信度的比值改进为已知信度函数的比值。这样就结合经验知识考虑了信度的优势，使得信度值越大的证据比重获得就越大，就越利于对合成结果的决策。为了对证据之间有冲突的情况下识别效果进行性能验证，我们选择使用5类传感器情报源，即地面雷达情报(m1)、ESM情报(m2)、二次雷达情报(m3)、空基预警雷达情报(m4)和敌我识别情报(m5)。采用的模型为Shafer模型。为方便起见，假定辨识框架为={N，F，M}，其中N表示正常航迹，F表示虚警航迹，M表示混批航迹。实验中，5部传感器获得的基本信度分配如表1所示，属于Shafer模型下高冲突情况。为信度函数次数增大后，计算量也随着增大。实验中取f(x)=x2，满足增函数要求。为进行效果比较，对传统PCR6也进行了融合识别，其结果如表2所示。根据表2的识别结果，改进的PCR6规则融合后该航迹为正常航迹的信度增大，该航迹为虚警航迹和混批航迹的可信度降低，尤其是混批信度降为0．0071，几乎可以忽略。从对比结果可以看出改进的PCR6规则的融合优于传统PCR规则。最后进行航迹判别，该航迹属于正常航迹，也就是说它属于还原场景中真实存在的一条航迹。

5结语

航天航空概论 篇9

关键词：航空；新一代；气象系统；建设；思考

Abstract: Civil aviation meteorological departments through extensive meteorological and domestic and international research, business cooperation, on the basis of analysis, study and draw lessons from the operation concept of meteorological American new generation air transportation system of the Civil Aviation Administration of China, with a new generation of air traffic management system integration, high efficiency, seamless construction concept, according to China's national conditions, design and architecture a new generation of Chinese civil aviation meteorological system.

Key words: air; a new generation; weather system; construction; thinking;

中图分类号：D993.4文献标识码：A 文章编号：

前言

（NextGen）气象运行概念以及空中交通管理对气象功能的需求无论何种体制和机制， 航空运输对安全和技术的要求是一致的，NextGen的主要性能需求是直接把气象信息融合到决策过程中将极大改变国家航空系统（NAS）利用气象信息的方式，并帮助各级领导者在各种天气形势下做出更好的决策。安全和有效的NextGen运行基于气象功能在三个主要方面的提高：

（1）对所有决策者和航空系统用户提供共同的天气情景；

（2）气象信息直接集成融合到复杂的决策支持系统以帮助决策者；

（3）利用互联网传输，实现对所有必要气象信息的灵活、有效访问。研究 NextGen 的空中交通管理人员、航空企业代表、飞行员和气象专家已经确定：网络四维气象资料（4 - DWx Data Cube）是保证准确气象信息能够结合到NextGen运行决策中的一个最好选择，为运行决策提供无缝隙，连续的共同的天气情景并对所有 ATM 决策者开放。

近年来，中国民航全行业持续快速发展，民航大国的规模已经形成。据预计，在未来20年里，我国民用航空运输量将以每年平均 10%的速度增长，这对航空运输系统提出了更高的要求， 需要构建更先进的航空运输系统，从根本上解决航空运输各个环节的服务保障能力与快速增长的需求之间的矛盾。

中国民航新一代航空气象系统作为新一代民用航空运输系统的一个重要组成部分和先行部分，要实现“全面、系统地提高天气观测和预报水平， 大大减少天气对飞行的影响”的目标，可谓任重而道远。

1、系统架构

气象服务是根本，预警预报是核心，综合观测是基础，信息与技术是保障。建设新一代航空气象系统，必须科学地遵循事业发展的规律，做好发展战略和发展规划等软科学研究，理清发展的总体思路，做好建设的

顶层设计。首先，在发展机遇面前要更加清醒地认识发展中面临的主要问题：随着我国民航运输业持续快速发展，空中交通管理部门、航空公司、机场等航空气象用户无论从飞行安全，还是从社会效益和经济效益等角度，都对民航气象情报分发的及时性、预警预报的准确率、信息资源的集约化、气象产品的精细化、气象服务的决策辅助能力和集中统一程度等方面提出了日益增长的需求，是民航气象系统现有业务格局所不能满足的，任务繁重， 时间紧迫。其次，要研究解决问题的主要方法：从体制机制的顺畅中求效率、从资源的集约中求效能、从科学技术的支撑中求动能。要充分了解研究中国民航新一代航空运输系统对气象服务的需求，要以实现“全面、系统地提高天气观测和预报水平，大大减少天气对飞行的影响”为服务目标，以“唯一权威气象信息资料源、气象服务参与飞行全过程决策、气象信息与决策工具的高度融合”为技术目标，完成新一代航空气象系统的框架研究，为民航气象的发展打下坚实和科学的基础。我国新一代航空气象系统与新一代民用航空运输系统中其他组成部分一样，是一项庞大的综合工程，应借鉴国内外先进经验，体现我国航空气象的最高水平。同时，考虑到我国的航空气象体制与美国的差异以及技术能力与美国的较大差距， 应当充分结合我国的实际情况，架构适合中国国情的新一代航空气象系统。可以参照美国的做法，调动各方积极参与，动员全社会的资源来研究和架构新一代航空气象系统。建立以民航气象人员为主，聘请中国气象局、中国科学院、大学院校和科研院所的专家，以及航空公司、管制部门等共同参与的机制，同时考虑邀请国外的气象专家参与。

2、业务体系建设

建设新一代航空气象系统，并不是抛弃现有系统建立全新的系统，而是在现有基础上发展。在系统顶层设计的过程中，可以同步加快基础设施的建设，从现在开始的建设过程， 每一步都是对终极目标的铺陈与累积。新一代航空气象系统的业务系统建设大致可分为四个方面：探测系统、预报业务系统、气象信息综合平台和决策支持辅助系统。在“十一五”和“十二五”规划期，以民航气象中心建设为龙头，全面推动气象业务体系建设，完善民航气象中心、地区气象中心、机场气象台三级运行服务体系， 加快气象基础设施建设，与国家气象部门实现气象资源的共享，全面提高气象探测、预报和服务能力。

（1）探测系统

加强机场终端区立体监测网的建设，努力提高探测资料的时空分辨率。要充分利用现有民航系统台站网， 依托全国气象部门台站网， 加强机场终端区及航路立体监测系统的建设， 实现资源共享；加大对 ADS — B 中的气象数据的收集和应用研究；充分利用地空数据链资源，加大对飞行中的航空器的气象服务内容。

（2）预报业务系统

加强客观天气预报业务系统建设，建设航空数值天气预报模式、航空重要天气预报预警系统，努力实现航空气象服务产品从主观定性向客观定量的转变，通过合作建设等方式，进一步提高从机场终端区到航路飞行的航空气象预报预警水平。

（3）气象资料综合平台

加强部门间的合作与资源共享，建立航空气象资料综合平台。同时，提高航空气象信息的准确率和传输的及时性，加强并加速天气信息的整合与分发，建立4D天气资料库， 供用户协同决策使用。

（4）决策支持辅助系统

根据用户需求，开发流量管理工具、 尾流预测工具等不同形式的决策支持辅助系统， 实现运行决策系统与气象资料的高度融合，新工具将提供给决策者以清晰的判断依据，为科学决策、飞行安全、提高容量与效率做贡献。

3、配套技术支持

航空气象具有 “了解需求—开发研究—验证—业务化运行—服务—反馈” 的专业特点，是一个回环。业务能力的提升能够为服务水平提供基础，优质服务能够将现有资源的价值最大化， 科研创新为业务能力和服务水平的提升注入持续的血液。因此，新一代航空气象系统的建设， 还需要大量的配套支持，要加速人才培养，加大技术创新力度和资金投入力度。要进一步研究管理体制和运行机制，进一步研究气象政策和规章，并根据发展持续地进行修订。 要加强航空气象理论研究和技术的开发应用， 重点开展区域预报预警、机场临近预报、飞机尾流的探测和预报、 高原机场预报服务等技术研究与成果转化。要加强用户需求的研究。按照用户的近期、中期和长期需求，分阶段、有步骤地加强运行协调决策机制、协同运输流量管理、航空公司集中运行控制、特殊交通工具运行以及可共享的情景获知服务等新需求的服务技术研究。重点研究方向是：

（1）气象信息的管理包括航空气象信息的整合，信息传播的新方法，如何提高航空气象信息传输的及时性、可靠性和信息内容完整性，向所有用户分发一致的天气信息，如何构筑信息存取的流线性构架为政府和用户减少运行和维护成本等。

（2）探测与预报手段的改进研究灾害性天气监测新技术，重点是终端区立体空间天气探测，包括探测资料特征（如，空间和时间的分辨率、资料的滞后时间、更新速率）；加强数值天气预报技术的研究，提供改进的方法，迅速将新预警技术和新预报手段开发应用到实际业务运行中。

（3）服务产品的改进研究气象资料与运行决策系统高度融合，开发决策辅助工具，实现决策辅助，在决策风险认定方面提供帮助；开发新的运行产品有助于地面和在驾驶舱作出相同的决策；为空中交通管理系统开发以概率预报为基础的气象服务产品。

（4）需求调查与评估加强用户需求调查（近期、中期和长期的决策支持系统所需气象服务）；鉴别政策、程序和培训目标是否需要重新评估和改变；根据新一代航空运输系统概念不断改进的需求，研究确定气象信息系统性能和未来气象信息系统计划。