杀伤链体系数字任务工程进展综述与技术构想研究

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作者 王维平 陈路 +2 位作者 王军民 李小波 朱智 《空天防御》 2024年第5期8-17,共10页

数字任务工程是当前数字时代的先进系统工程方法。在无人智能体系设计优化、装备体系建模与仿真、战略管理数字决策工程研究成果的基础上,本文跟踪研究外军数字任务工程研究起源与进展情况,结合近年来国内在体系工程与体系仿真方面的研... 数字任务工程是当前数字时代的先进系统工程方法。在无人智能体系设计优化、装备体系建模与仿真、战略管理数字决策工程研究成果的基础上,本文跟踪研究外军数字任务工程研究起源与进展情况,结合近年来国内在体系工程与体系仿真方面的研究实践,从总体需求架构和仿真推演技术两个方面对杀伤链体系数字任务工程研究方法提出了技术构想。 展开更多

关键词 杀伤链 杀伤网 建模仿真 任务工程 数字工程 系统工程

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数字孪生技术在飞机设计验证中的应用 被引量：14

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作者 陆清 吴双 +1 位作者 赵喆 周凡利 《民用飞机设计与研究》 2019年第3期1-8,共8页

随着工业4.0技术的发展,数字孪生技术正在不断渗透到工业生产和新产品研发的各个领域,并为新产品研发带来综合性能整体优化、研发成本降低、研制周期缩短等优势,是提升新产品市场竞争力的重要手段。在现代民用飞机研发过程中,从型号需... 随着工业4.0技术的发展,数字孪生技术正在不断渗透到工业生产和新产品研发的各个领域,并为新产品研发带来综合性能整体优化、研发成本降低、研制周期缩短等优势,是提升新产品市场竞争力的重要手段。在现代民用飞机研发过程中,从型号需求、初步定义、详细设计、生产试制、试飞取证和运营维护等产品全生命周期内,都可以利用数字孪生技术,实现虚拟和物理的无缝对接,尤其在飞机设计验证方面,更可以做到更优、更广、更快、更省。然而,在我国民用飞机研制项目中,还未形成数字孪生应用体系。本文通过对飞机架构模型设计、多模型构架集成以及模型参数辨识和验证几个方面,对数字孪生技术在飞机设计验证过程中的应用技术进行了探讨。经研究发现,数字孪生技术对飞机型号研制各阶段的设计验证,尤其是集成试验验证提供了重要的指导作用和技术支持,为民用飞机适航验证和运维服务提供了更快、更经济、更强有力的支持与保障。 展开更多

关键词 飞机 数字孪生 集成试验 数字仿真

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航天器地面伴飞系统遥测遥控数据接口设计与实现 被引量：4

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作者 史世杰 陈立平 +1 位作者 蒋兴沛 吴义忠 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2023年第2期76-82,共7页

航天器地面伴飞系统由遥测遥控数据接口和高精度的数字仿真模型组成.在伴飞系统工作过程中,通过数据接口实时接受在轨航天器遥测遥控数据,并注入航天器数字模型进行同步仿真,进而实现在轨航天器的地面孪生系统.对航天器地面伴飞系统中... 航天器地面伴飞系统由遥测遥控数据接口和高精度的数字仿真模型组成.在伴飞系统工作过程中,通过数据接口实时接受在轨航天器遥测遥控数据,并注入航天器数字模型进行同步仿真,进而实现在轨航天器的地面孪生系统.对航天器地面伴飞系统中遥测遥控数据接口的设计与实现问题展开研究.对地面伴飞中涉及的遥测遥控数据标准化封装、数字模型与遥测遥控数据双向映射技术进行了介绍.给出了遥测遥控数据接口的设计与实现过程,对其中的数据对接模块、数据驱动与状态同步模块进行了详细介绍.通过实际工程案例对所设计接口进行了验证.结果表明遥测遥控数据接口工作正常,为地面伴飞系统提供了有效的数据支撑. 展开更多

关键词 数字伴飞 遥测遥控数据 数据接口 数字孪生 MODELICA

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模型数据混合驱动的航天器健康监测技术 被引量：4

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作者 刘潺 陈立平 +1 位作者 屈严 蒋兴沛 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2023年第1期121-129,共9页

针对现有纯数据驱动的航天器健康监测技术不能覆盖非测控弧段,遥测数据有限,无法满足功能复杂化、任务多样化、在轨时间长期化的航天任务需求的问题,提出一种模型和数据混合驱动的航天器健康监测系统架构.该系统以高保真的数字化模型为... 针对现有纯数据驱动的航天器健康监测技术不能覆盖非测控弧段,遥测数据有限,无法满足功能复杂化、任务多样化、在轨时间长期化的航天任务需求的问题,提出一种模型和数据混合驱动的航天器健康监测系统架构.该系统以高保真的数字化模型为基础,通过遥测数据与模型的融合,实现对航天器全时间段、连续可靠的状态监控及状态预示.本文对架构中模型实现、遥测数据与模型数据融合、故障诊断等关键技术进行详细描述,并说明在某型号航天器任务过程中的应用验证情况. 展开更多

关键词 健康监测 系统架构 数据融合 数字化模型 故障诊断

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基于Modelica语言的飞机飞控系统虚拟样机构建、验证及工程应用 被引量：7

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作者 于惠舟 周凡利 +1 位作者 鲍丙瑞 王晓梅 《民用飞机设计与研究》 2018年第3期97-103,共7页

飞机飞行控制系统是典型的包含控制、电学、液压、机械等多领域的复杂系统。该文针对飞机飞行控制系统提出并实现了一套基于Modelica语言的多领域模型构建、仿真分析、代码生成的流程方法。针对某型飞机飞行控制系统基于Modelica语言进... 飞机飞行控制系统是典型的包含控制、电学、液压、机械等多领域的复杂系统。该文针对飞机飞行控制系统提出并实现了一套基于Modelica语言的多领域模型构建、仿真分析、代码生成的流程方法。针对某型飞机飞行控制系统基于Modelica语言进行了多领域模型统一实现,并通过试验/试飞数据对模型进行了仿真分析与验证。再通过功能模型接口(Functional Mockup Interface,简称FMI)技术将所构建的系统模型生成模型实时代码,并在工程模拟器中得到了工程验证。提出的针对系统设计建模、仿真分析、代码生成与半物理应用一体化的方法流程贴合研发过程,符合设计人员使用习惯,并充分发挥了模型在设计过程中的价值。仿真示例的分析结果以及工程模拟器试验均验证了本流程方法的有效性。 展开更多

关键词 飞行控制系统 MODELICA FMI 工程模拟器

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迁移学习在变工况方向舵故障诊断中的应用

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作者 刘笑炎 陈立平 +1 位作者 丁建完 梅再武 《航天控制》 CSCD 2024年第3期75-81,共7页

为解决飞行器方向舵在复杂多变的工况条件下的故障诊断准确性问题,提出了一种结合卷积神经网络(CNN)和基于网络的深度迁移学习(NDTL)的NDTL-CNN故障诊断方法。首先,搭建了飞行器方向舵的故障仿真模型,采集不同工况条件、健康状态下的多... 为解决飞行器方向舵在复杂多变的工况条件下的故障诊断准确性问题,提出了一种结合卷积神经网络(CNN)和基于网络的深度迁移学习(NDTL)的NDTL-CNN故障诊断方法。首先,搭建了飞行器方向舵的故障仿真模型,采集不同工况条件、健康状态下的多维传感器数据;然后,设计了CNN,其自适应地从定工况数据中深度提取特征,能够有效捕获方向舵的故障特征信号;最后,对定工况下的预训练CNN进行模型微调,将其迁移到变工况数据中进行故障诊断。实验结果表明:所提方法在短时间内将变工况下CNN的诊断精度提高了15%,最终NDTL-CNN的诊断精度为97.7%,达到了在复杂多变的工况条件下精确辨识方向舵的健康状态。 展开更多

关键词 飞行器方向舵 故障诊断 卷积神经网络 深度迁移学习

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发展数字化工程,实现航天装备数字化 被引量：5

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作者 赵民 周凡利 +1 位作者 陈立平 张冶 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2021年第6期106-113,共8页

数字化是新兴的技术变革,装备数字化首当其冲。为了探索航天装备数字化的方向路径,简要概述了装备数字化的发展过程,分析了航天数字化现有基础与不足,据此结合数字化技术发展趋势,提出了装备数字化的发展方向,建议通过发展自主可控的新... 数字化是新兴的技术变革,装备数字化首当其冲。为了探索航天装备数字化的方向路径,简要概述了装备数字化的发展过程,分析了航天数字化现有基础与不足,据此结合数字化技术发展趋势,提出了装备数字化的发展方向,建议通过发展自主可控的新一代数字化工业软件,建设自主可控的装备模型库体系,培育自主可控的装备数字化工程生态,支撑航天装备的数字化发展与业务流程的数字化转型。 展开更多

关键词 装备数字化 航天装备 数字化工程生态

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太阳电池阵火星环境发电建模仿真 被引量：1

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作者 石海平 陈燕 +4 位作者 贾阳 屈严 刘治钢 王文强 彭松 《深空探测学报（中英文）》 2020年第5期474-480,共7页

火星表面环境与近地空间环境有很大的不同,火星表面太阳电池阵发电受光照强度、火星尘、温度、太阳散射等因素影响,具有较大的复杂性。在调研国内外研究及探测成果的基础上,通过试验与建模计算相结合的方式,提出了一种火星表面太阳电池... 火星表面环境与近地空间环境有很大的不同,火星表面太阳电池阵发电受光照强度、火星尘、温度、太阳散射等因素影响,具有较大的复杂性。在调研国内外研究及探测成果的基础上,通过试验与建模计算相结合的方式,提出了一种火星表面太阳电池阵发电计算建模方法,建立了相应的仿真计算模型,应用于中国首次火星探测任务太阳电池阵设计及发电功率预算,成为整器能量平衡分析及设计的依据。该计算建模方法可为后续火星探测及其它深空探测任务提供参考。 展开更多

关键词 火星 太阳电池阵 发电 建模仿真

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航天器接口数据单映射建模与仿真研究 被引量：1

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作者 刘潺 陈立平 +2 位作者 史世杰 蒋兴沛 吴义忠 《现代电子技术》 2022年第19期14-18,共5页

航天器接口数据单记录了供配电系统中设备之间的参数和连接关系,是系统设计的载体和依据。针对供配电系统设计中模型重用难、扩展难、研发周期长的问题,基于航天器接口数据单和多领域统一建模语言Modelica对供配电系统映射建模与仿真问... 航天器接口数据单记录了供配电系统中设备之间的参数和连接关系,是系统设计的载体和依据。针对供配电系统设计中模型重用难、扩展难、研发周期长的问题,基于航天器接口数据单和多领域统一建模语言Modelica对供配电系统映射建模与仿真问题展开研究。首先对接口数据单映射建模系统的基础组成与功能进行了分析,并依据层次化、结构化的思想,确定了Modelica通用模型库的组织形式。然后分析确定了航天器接口数据单与Modelica语言之间的相互映射关系,并给出了系统模型框架生成的实现算法。最后以实际工程案例为基础,对映射生成模型进行了仿真验证。结果表明,映射生成的供配电系统模型仿真结果正确。通过航天器接口数据单的映射建模方法,能够方便快速地对供配电系统展开仿真设计。 展开更多

关键词 接口数据单 航天器 映射建模 供配电系统 模型生成 系统工程 系统仿真 仿真验证

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航天器供配电系统建模与仿真研究 被引量：1

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作者 刘潺 陈立平 +1 位作者 蒋兴沛 吴义忠 《现代电子技术》 2022年第18期80-84,共5页

传统的能量平衡分析软件只能分析航天器供配电系统的研制特点和验证需求。针对此缺点,文中采用多领域统一建模语言Modelica建立一套可重用、可扩展的供配电系统仿真验证模型库。该供配电系统模型由运行环境、太阳能电池、蓄电池组、电... 传统的能量平衡分析软件只能分析航天器供配电系统的研制特点和验证需求。针对此缺点,文中采用多领域统一建模语言Modelica建立一套可重用、可扩展的供配电系统仿真验证模型库。该供配电系统模型由运行环境、太阳能电池、蓄电池组、电源控制器、配电器和负载等组件模型搭建而成,其中,电源控制器还包含主误差放大器、分流调节器、放电调节器、母线滤波器等子组件模型。在设计早期的闭环验证中,将组件设计参数注入系统模型,对能量平衡、电源输出特性及母线特性等关键性能开展仿真分析。仿真结果表明,基于Modelica的航天器供配电系统模型能支撑供配电系统快速仿真验证,确保更全面的方案优选,可提高工作效率。 展开更多

关键词 航天器 供配电系统 模型搭建 系统设计 模型库建立 仿真分析

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一种液体火箭发动机试车启动过程故障预警方法 被引量：1

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作者 高创 陈立平 梅再武 《航天控制》 CSCD 北大核心 2023年第5期74-79,共6页

针对某液体火箭发动机地面试车启动过程中故障样本数据稀少、故障预测和故障部件定位等问题,提出了一种基于注意力机制的卷积神经网络和长短时记忆网络的故障预警方法。首先,搭建了液体火箭发动机系统仿真模型,采用参数故障注入方法获... 针对某液体火箭发动机地面试车启动过程中故障样本数据稀少、故障预测和故障部件定位等问题,提出了一种基于注意力机制的卷积神经网络和长短时记忆网络的故障预警方法。首先,搭建了液体火箭发动机系统仿真模型,采用参数故障注入方法获取启动阶段的正常/故障样本;其次,通过卷积神经网络从输入样本中捕获局部特征,利用长短时记忆网络从特征中提取时序特征,进而预测出监测参数的潜在变化趋势;最后,基于故障诊断模型定位故障部件,实现发动机启动过程的故障预警。实验结果表明,该方法能够有效地对该火箭发动机启动阶段故障进行预警,具有工程应用价值。 展开更多

关键词 液体火箭发动机 故障预警 卷积神经网络 长短时记忆网络

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基于统一模型的多学科多实例优化

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作者 聂藩 丁建完 《航空计算技术》 2011年第6期97-99,108,共4页

介绍基于Modelica语言模型构建多实例优化问题的方法。方法将仿真优化问题转换为标准优化问题,再将单实例优化聚合为多实例优化。并且介绍在MWorks平台软件上使用该方法的步骤,最后通过F14优化实例说明该方法的使用效果。结果表明,优化... 介绍基于Modelica语言模型构建多实例优化问题的方法。方法将仿真优化问题转换为标准优化问题,再将单实例优化聚合为多实例优化。并且介绍在MWorks平台软件上使用该方法的步骤,最后通过F14优化实例说明该方法的使用效果。结果表明,优化效果明显。 展开更多

关键词 多学科 多实例 优化 MODELICA M WORKS

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