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题名飞机尾涡流场特征参数估算方法研究
被引量：5
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作者
谷润平
赵丽雅
魏志强
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机构
中国民航大学空中交通管理学院
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出处
《航空计算技术》
2017年第6期14-17,23,共5页
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基金
国家自然科学基金项目资助(U1533116
U1633125)
+4 种基金
民航安全能力建设基金项目资助(TMSA1617)
中央高校基本科研业务费项目资助(3122017067
Y17-18
3122014B005)
中国民航大学科研启动基金项目资助(2014QD16X)
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文摘
尾流是飞行安全的重要影响因素。对尾特征流参数的定量估算方法是尾流探测、流场仿真和遭遇风险评估的基础。提出了一种基于垂直截面上尾涡诱导风场数据的尾涡特征参数计算方法,包括基于截面涡量数据的涡核位置判定方法、涡核半径计算方法和左右涡强度环量计算模型;以典型的流场仿真数据为例,计算分析了飞机尾涡流场中左右涡环量差、涡核位置、侧风等因素对估算效果的影响。结果表明,与P2P模型相比,模型在多种因素影响下的估算精度更加稳定。相关研究可用于激光雷达探测尾涡的特征参数计算,或者是基于CFD数值模拟实验数据的尾涡特征参数定量计算研究。
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关键词
涡旋
飞机尾流
尾涡特征参数
涡核环量
涡核半径
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Keywords
wake vortex
turbulence
characteristics of wake vortex
wake vortex circulation
wake vortex core
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分类号
V212.13
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名激光雷达探测中基于贝叶斯网络的飞机尾流反演
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作者
谷润平
鹿彤
魏志强
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机构
中国民航大学空中交通管理学院
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出处
《激光与光电子学进展》
CSCD
北大核心
2024年第4期394-405,共12页
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基金
国家自然科学基金(U2133210)
天津市研究生科研创新项目(2022SKY159)。
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文摘
尾流是飞机飞行时的必然产物,对航空安全有重大威胁,还限制着航空效率和容量的提升,飞机尾流涡核的精准辨识是动态缩减尾流间隔的前提,目前晴空尾涡探测的主要工具是相干多普勒激光雷达(CDL)。针对使用激光雷达进行飞机尾流探测中受限于雷达时空分辨率和背景风场的影响导致的识别和反演尾流关键参数误差较大这一问题,提出一种在激光雷达探测数据基础上基于贝叶斯网络(BN)和均方误差(MSE)构建的尾涡参数反演模型。搭建大气背景风和湍流环境,并将其叠加到模拟的尾涡速度场上,得到用于训练模型的仿真数据集。实验结果表明:所提算法能够得到误差较小的参数反演结果(仿真算例中涡核位置偏差在2 m以内,环量偏差在5%以内);在实际算例中,所提算法与传统算法相比,反演速度场均方误差显著降低(平均超过50%)。本研究可用于机场实时尾涡监测,对尾涡间隔标准制定有重要意义。
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关键词
激光雷达
航空安全
飞机尾涡
贝叶斯网络
尾涡特征参数反演模型
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Keywords
Lidar
aviation safety
aircraft wake vortex
Bayesian network
wake vortex characteristic parameter inversion model
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分类号
TN958.98
[电子电信—信号与信息处理]
V328
[电子电信—信息与通信工程]
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题名飞机尾涡扫描特性与涡核位置估算方法改进
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作者
谷润平
鹿彤
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机构
中国民航大学空中交通管理学院
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出处
《应用激光》
CSCD
北大核心
2023年第10期156-163,共8页
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基金
国家自然科学基金资助(U2133210)
中央高校基本科研任务费项目(3122021066)。
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文摘
飞机尾流涡核的精准辨识是动态缩减尾流间隔的前提。首先建立了尾涡流场演变模型,对尾涡流场进行了仿真;之后对不同强度和高度的尾涡组合速度场探测结果进行仿真分析;最后提出了涡核位置估算的“极大-次大值”法,提高了对涡核位置识别的准确度。研究表明:标准差两峰值处极大值与次大值之差越大,则涡核与最大标准差对应的距离门越接近;在代入的算例验证中,径向距离估算结果偏差不超过1.5 m,且涡核位置偏差程度均在3 m以内;相比极差法和梯度法,位置偏差修正了60%及以上,最高可达86%。
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关键词
激光雷达
尾流探测
尾涡位置估算
尾涡流场仿真
尾涡特征参数计算
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Keywords
laser radar
wake detection
position estimation of wake vortex
wake vortex field simulation
calculation of wake vortex characteristic parameters
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分类号
V328
[航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
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