英文版飞行管理模型

Air Traffic Control

Abstract

In our paper, with the purpose of simplify we first set model1 with two planes in the region. It comes out that: If there is a collision , as early as possible adjust definitely better than late adjustment ; According to mathematical induction: If there is a collision, several adjustments are not as good as the adjustment of the first time. Base on it , we build a cellular model. We analyzed three different cases to find out whether there is a possibility of collision and the third case showed that the planes would crash, requiring adjustment of the direction. So we provide two projects for adjustment: one is only to adjust the flight angle of the sixth aircraft (One Plane Turning) and the other is to adjust all the aircraft (Several Planes Turning). The One Plane Turning model simulates that he sixth plane (the entering one) should turn 8.449 degree clockwise to avoid the collision. Since we do n’t tak e the adjustment of several planes into account, hence the angle of the direction of adjustment may not be the smallest, so we set the Several Planes Turning model. Here we use two different methods: mathematical methods and the programming to find the adjustment velocity angle of each plane. We use the program in Several Planes Turning model to test the One Plane Turning model, and find the result of contra rotating 8.449 degree is the optimal one in one plane turning case. Then we take the region over the near Heathrow International Airport as an example for application, on the same time, we make some advisement for further consideration. At last , we evaluate the models in the whole paper.

Keywords: cellular mathematical methods application

Assumptions

1、Ignore the time that the computer to receive, analyze and send the message.

2、Ignore the turning radius of the aircraft

Model1

Analyze two conditions：

1、If there is a collision , as early as possible adjust definitely better than late adjust. The proof is as follows. In figure 1, ∠CDB> ∠A, To ensure not collided ,the plane should change to the DE direction, however, ∠EDB>∠CDB>∠A, which is worse than above.

Figure1

2、According to mathematical induction: If there is a collision, several adjustments are not as good as the adjustment of the first time. The reasons are as follows. In figure 2,

∠EDC+ ∠BAE＞∠BAE+∠EAC= ∠BAC.

Figure2

Model2

Considered in the model on a two aircraft flying in the same area under management above, for suiting an actual circumstance, that is considering the model of several aircrafts emerge in the region (not more than six) .We give a cellular model to analyze the situation.

First, the side length of 160 km square area is divided into small area of 400 square with the side of 8 kilometers, the so-called cell.

The reason of 8 km (the small area of the square side length )is that the aircraft in flight there is no other aircraft around 4 km can be considered safe area, which is a circular area diameter of 8km, in order to facilitate analysis in the model, we convert the circular area into a side length of 8 square area

We can assume that every plane in every moment within a certain cell without considering the condition that the plane is just on the boundary. If the same time in the

same cell appeared in more than one plane, the planes are very likely to collide, so the adjustment of direction is very needed.

Therefore, the analyze of the whole model is as follows:

一、determining whether the aircraft has the possibility of collision

The flight speed is assumed uniform, while the flight path is straight before adjustment in the direction. So we can cellular visual depiction on the map to determine whether the aircraft collided. (for convenience, the following examples of aircraft only consider two possible collisions):

Case one: The two aircraft flight path are AB, CD in figure3, in the case of the small area, two aircraft did not appear, so the possibility of collision does not exist and without the need for reorientation.

Figure3

Case two: In figure4, two aircraft flight path are AB, CD, the line of the two aircraft appears in a small area, but the respective line segment AE and CE vary greatly in length (the length difference beyond 114 is considered very large), according to flight speed is uniform, the aircraft does not appear in the small area in the same time, so the plane won’t crash .

Figure4

Case three: The two aircraft flight path are AB, CD, the line of the two aircraft appears in a small area, which is the same as figure4 in figure5, while the length of AD and CD are close to each other (the length difference of less than 114 is considered close),so the plane crash may occur between aircraft of the same small area, and the reorient is needed.

Based on the analysis above, we can analyze the need for reorientation of six aircraft by drawing the cellular as follows.

Figure5

Case four: According to figure6, might aircraft, frame the there is a possibility of a collision between and the fifth、the sixth and the fourth plane, hence, the reorient is needed.

Figure6

二、the specific methods to adjust the direction

there is no need to reorient if the aircraft are flying from the previous step does not occur within the region the aircraft collision; otherwise, it is necessary for the adjustment of the direction of aircraft. According to the analysis of the previous step, the six aircraft need to adjust their flight course. As the setting of cellular plans to reorient are not exactly, so the specific adjustment method will be given detailed from two sides. 三、Obtained from the Model II ， the sixth aircraft have the possibility of collision with the other five, requiring adjustment of the direction. As we know, there are two adjustment programs: the first one is accessible only to adjust the flight angle of the sixth aircraft; the second is to adjust all the aircraft, so that the six Aircraft does not collide. The following model is given only to adjust to the sixth aircraft model. We call it one plane turning.

One Plane Turning:

Based on model I, as early as possible adjust definitely better than late adjust if there comes a collision, so the subject is given that once the aircraft entered the area, the airplanes take suitable course corrections immediately (if it is required to adjust it), and the other five aircraft in the region has ruled out the possibility of collision, that is to say , only the sixth aircraft need to take action. Modeling and Analysis:

Take the some top of square as an original point and both sides as the axis to build the Cartesian coordinate system. The initial position coordinates of plane i is ()i i y x 00,, the location coordinates of the aircraft on time t is ()i i y x ,,i ft is the time of plane i that flying over the region with no collision, the distance between plane i and plane j at t time is ()t D ij ,whose minimum is on ij t , the angle from x-axis of plane i refers to i α,and

i α?stands for the turning angle.

()()()222

j i j i ij

y y x x t D -+-= j i ≠ N j i ,...,2,1,= （1）

(i i i Vt x x 00cos α+=；i i i Vt y y 00sin α+=；j j j Vt x x 00cos α+=； j j j Vt y y 00sin α+=)

j i 00,αα is defined as the initial angle of plane i 、

plane j ; The speed of each airplane h km V /800=;the number of aircraft in the region is N .

()02

=dt

t dD ij

()()()()

()()

[]

2

002

0000000000sin sin cos cos sin sin cos cos j i j i j i j i j i j i ij V y y x x t αααααααα-+---+---

=

Combine with Equation1, it comes that ()()ij ij ij i

t D t D =min

The way to avoid the aircraft collided in the region is to establish the non-linear programming model when ()j i ij ft ft t ,min 0<<,so

???

?

?

??

??≤?>???????∑=68..m i n 1πααi ij N i i D t s N j i ,,2,1, = （2）

Calculated as follows:

1) solve ij D . It will be stopped if 8>ij D , otherwise, find the collision time ij

t ' by solving 8=ij D ;

2) It is to be stopped if ()j i ij ft ft t ,min >' or 0<'ij t ; 3) when ()j i ij

ft ft t ,min 0<'<, constructing the network as follows: Defined r

a

b h -=

, interval []b a , will be divided into r equal portions, the end and cut points are

()a i =?0α ()nh a n i +=?α ()b r i =?α r n N i ,,2,1;,,2,1 ==

Thus, a ()N

r T 1+=network is formed(which can be regarded as cellular in Model

II);

4)Check each grid points of the network above , access ()()r m m t t i ,,1,02 =+=ααα,compare each i α? to find the minimal one, which is the optimal turning angle.

According to the assumption that only adjust the direction of the sixth aircraft, using the above calculation by computer simulation:

The turning angle of the sixth aircraft is13.034degree or -8.449 degree(here assuming counter-clockwise is positive, clockwise is negative). So we know the optimal turning angle is8.449 degree.

It is not complicated to solve the problem of the air traffic control in this model, in addition, it is worth extending. With the purpose of simplify, we don’t take the adjustment of several planes into account, hence the angle of the direction of adjustment may not be the smallest, so we modeling Several Planes Turning model to find the solution.

Several Planes Turning

Step1: Determine whether the aircraft are going to collide when an aircraft wishing to enter the region.

The coordinates of the aircraft (including the new entered aircraft) is ()i i y x ,，

i α()6,5,4,3,2,1=i denotes velocity angle, then the location of plane i at time t is:

()i i i i vt y vt x ααsin ,cos ++，

The distance between the sixth plane and the other five is

()[]()[]2

662666sin sin cos cos ααααvt y vt y vt x vt x d i i i i i +-+++-+=

It will not crash , if 86>i d within the scope at any time. According to data given topic, using MATLAB program to achieve the title of the judge, according to the procedures (see Appendix I) ,the results in Figure7 showed us that the aircraft which is entering the region will have a collision with the number 5 plane.

Figure7:plane5 and plane 6 crashed

The moment of collision data recorded as follows:

The collided aircraft : number5 and number6, which is basically the same as the result in Model II using the cellular, on the other hand ,it has proved the feasibility of the Model II. The distance between the aircraft when there is a collision ()ptime t =are given in Table1.

Table1：The distance between the aircraft when there is a collision

number 1 2 3 4 5 6

1 / 89.7594 48.6257 60.343 44.2661 51.564

2 2 / / 98.5514 83.7181 80.1122 77.686

3 / / / 22.9526 18.4395 22.4788

4 / / / / 16.1179 9.9093

5 / / / / / 7.8443 6

/

/

/

/

/

/

the location :()()17.76,51.596,61.75,58.675f f ；s ptime 438=,that is 7minite and 13second.

As we see, there will be a collision, so the airplanes have to take suitable course corrections immediately.

Step2: Calculate how to adjust the angle (including the new entrants) to avoid collision, and the angle should be as small as possible.

Obtained from the previous step, the direction of the aircraft needs to adjust. It is a problem of the optimal solution ,in the context of no collisions, we are required to find the smallest adjustment of the angle of the aircraft. Set the direction of the adjustment of the angle of flight as the constraint variable, the objective function is:

∑==6

1

min i i f θ

As i θ is （-30°，30°）, the positive and negative cancel each other ,so we change the function above into another: ∑==6

12min i i f θ.

Constraints:

(1) The distance between any two planes in the region is greater than 8 km:

()()()[]()()()

[]

2

2

2

sin sin cos cos j j j i i i j j j i i i ij vt y vt y vt x vt x d θαθαθαθα++-+++++-++= 64> ()6,5,4,3,2,1,=

(2) Airplanes are allowed to be maneuvered by turning at an angle from -30 to 30 degrees: -30°＜i θ＜30° So ∑==6

12min i i f θ

()()()[]()()()[]

64

2sin sin cos cos 2

2

>+

=++-++++-++j

j j i i i

j

j j i i i ij d vt y vt y vt x vt x θαθαθαθα (1)

s. t. ()6,5,4,3,2,1,=

-30°＜i θ＜30°

(2)

-30°＜j θ＜30°

(3)

Here we use two different methods: mathematical methods and the programming to find the solution.

The mathematical way:

()()()ij ij ij ij ij ij

ij

vs vts y vc vtc x

dt

d d +++=222

Making it equal to 0, then

()

2

2

ij

ij ij

ij ij ij s c v s y c x t ++-

=

()()()

2

22

2

2

2

2

2

min

ij

ij ij

ij ij ij ij ij ij ij ij

ij s c c s x c y s c y s x d +---=

64>

(j i ij y x x -= , j i ij y y y -= , ()()j j i i ij c θαθα+-+=cos cos ,

()()j j i i ij s θαθα+-+=sin sin )

The programming way

We came to a conclusion with the help of MATLAB (the MATLAB program is in Appendix II ), the results are showed in Table2.

Table2: the adjustment velocity angle of the planes

number i ()6,5,4,3,2,1=i 1

2

3

4

5

6

the original velocity angle

i α

243 236 220.5 159 230 52

the adjustment velocity angle i θ(degree)

0 0 2.0624 –0.4954

0 1.567

the changed velocity angle i i θα+(degree)

243 236

222.5624 158.5046

230 53.567

Based on the result, we simulate the aircraft flight path after adjusting the angle with the MATLAB(Figure8) , and find it is in full compliance with flight safety standards. So there will be no collision in 127s in the region.

Figure8: the aircraft flight path after adjusting

Model test

The program in Several Planes Turning can be used to test the One Plane Turning model. The conclusion in One Plane Turning model shows that the sixth aircraft should contra rotate ο449.8for adjustment, here we can test whether it is optimal to adjust only one aircraft through the orbit simulation.

Figure9 shows the simulated results of the orbit of airplane, when the sixth airplane contra rotates ο448.8:

Figure9: the orbit of airplane after adjusting ο448.8

The figure above shows that the fifth and the sixth aircraft would crash on 448s, the distance between them is 7.9992km.

Figure10 shows the simulated results of the orbit of airplane, when the sixth airplane contra rotates ο449.8:

Figure10: the orbit of airplane after adjusting ο449.8

This figure above shows that all the aircraft can fly through the region safely. So the result of contra rotating ο449.8 is the optimal one in one plane turning case.

Application

Take the region over the near Heathrow International Airport for example. Suppose that half of the planes that landing at Heathrow fly over the region. There are 225 thousand planes take off and land at Heathrow airport in1992, the average of 25 aircraft

per hour across the region. Since it takes

28.0800

2

160≈?hour per plane to fly through the region,

The world's busiest airport, one of the neighborhood, for example, by assuming a horizontal plane in the region of uniform flight, known in the region that no airport. Let the plane, half through the region, taking off and landing at Heathrow Airport in 1992, the total of 22.5 million vehicles, the number of aircraft is limited as no more than seven at any one time.

In fact ,the altitude of different aircraft are different, which further reduced the the number of aircraft in the region. Therefore we can approximate the number of the aircraft in the region over Heathrow is six. Now we use the Several Planes Turning model for application.

The program given in the model above simulates the angle and speed of each aircraft in the regional, it will provide a method to adjust the angle if there is a possibility of collision. First , it simulates the flight path of each plane by inputting the angle and speed ,once there was a collision, the crash time and the distance would be given, so would the adjustment programs, hence the collision can be avoided.

The several planes turning model simulates the flight path according to the speed and angle of different aircraft and charges whether it is safe to fly through the region, and provides the adjustment in time, so the model has a wide application.

Further consideration:

1.The speed of the aircraft is not the same in each period , so the assumption that the speed is uniform is not always true. It should be changed as variable in different area. For example, if the region is near the airport, then the aircraft is in a acceleration or deceleration state, and the speed can not be regarded as a uniform motion, or will make mistake; if the region is over the Pacific Ocean, the speed is uniform ingore the unexpected. Besides , the speed of different kind of plane may be different, so it is necessary to consider the situation of different speed.

2.It will take a little time for the computer to receive, analyze and send the message, since the aircraft's speed is very fast, so this period of time should be taken into account to improve the accuracy of the adjustment.

3. The turning radius of the aircraft is ignored when the aircraft adjusts the direction, which affects the accuracy, so it should also be considered.

Evaluation

At the beginning of the text, we analyzed two conditions:1.If there is a collision , as early as possible adjust definitely better than late adjust;2.According to mathematical induction: if there is a collision, several adjustments are not as good as the adjustment of the first time. That is to say the plane won’t crash after the adjustment of the first time if there are no more planes entering the region.

According to the conditions given subject, all the planes are plane reorientation of the adjustment. Based on the conditions above, we set a cell model to determine the possibility of whether there is a collision or not. The model has the advantage of using the qualitative methods to judge whether the new aircraft into the region has the possibility of collisions with the other aircraft, and it is relatively accurate. On the same time, this model can only be used for a preliminary assessment, that may enlarge the possibility of collisions. So that the Model is not appropriate for accurate adjustment programs.

As the model above has limitations ,we set Model2 and find it is possible for the sixth aircraft to have conclusions with the other five aircraft. So the airplanes should take suitable course corrections immediately. Here we use two means: One Plane Turning and Several Planes Turning.

Though the One Plane Turning model is relatively easy to operate and worth extending, the angle of the direction of adjustment may not be the smallest. Therefore ,we set the Several Planes Turning model, that is to say to take the adjustment of several planes into account and it turned out to be that the result is better than the One Plane Turning model above.

However it doesn’t mean the Several Planes Turning model is the best one, because it is on the basis of some ideal assumptions without considering the real situation. For this purpose, we analyzed further to improve the model.

附录I:碰撞检测模型程序求解部分

function feijifeixing

x=linspace(0,170,680); %设定x点的最小分度

y=x; %设定y点的最小分度

figure('Toolbar','figure');

hold on;

A=repmat(160,1,size(0:160,2));

plot(gca,0:160,A,'b.','MarkerSize',2);

plot(gca,160,0:160,'b.','MarkerSize',2);

axis([0 200 0 200]);

v0=800/3600; %以每秒钟飞行距离v0为

T=100000; %最大飞行秒数

Location=[150+140i 85+85i 150+155i 145+50i 130+150i 0]; %fi号飞机的位置 A=[243 236 220.5 159 230 52];

A=deg2rad(A);

h=plot(gca,Location,'k+'); %绘制fi号飞机的初始位置

for m=1:6; %text飞机编号

text(real(Location(m))+2,imag(Location(m)),int2str(m));

end

uitext=uicontrol('Style','text','Units','normalized','Position',[0.3,0.8 ,0.15,0.05],'FontName',...

'new times roman','FontSize',12,'HorizontalAlignment','center', 'String','飞行时间t='); %设计txt

uiedit=uicontrol('Style','edit','Units','normalized','Position',[0.45,0. 8,0.05,0.05],'FontName',...

'new times roman','FontSize',12); %设计txt

uitext2=uicontrol('Style','text','Units','normalized','Position',[0.5,0. 8,0.1,0.05],'HorizontalAlignment'...

,'center','String','s','FontName','new times

roman','FontSize',12); %设计txt

for t=2:T;

%pause(0.0005);%动态显示切换

Location=[ Location;Location(end,:)+(sin(A)*i+cos(A)).*v0]; %计算一秒后下一位置点

set(uiedit,'String',int2str(t)); %显示飞行时间t

plot(gca,[Location(end-1,1) Location(end,1)],'r'); %绘制f1的航行路径

plot(gca,[Location(end-1,2) Location(end,2)],'g'); %绘制f2的航行路径

plot(gca,[Location(end-1,3) Location(end,3)],'m'); %绘制f3的航行路径

plot(gca,[Location(end-1,4) Location(end,4)],'k'); %绘制f4的航行路径

plot(gca,[Location(end-1,5) Location(end,5)],'c'); %绘制f5的航行路径

plot(gca,[Location(end-1,6) Location(end,6)],'b'); %绘制f16的航行路径 d=zeros(6,6); %

for m=1:6; %嵌套循环

for n=m+1:6; %n的取值

d(m,n)=distancetp([real(Location(end,m)),imag(Location(end,m))],...

[real(Location(end,n)),imag(Location(end,n))]); %复平面两

点的距离

end

end

[I,J]= find( d<=8 & d~=0); %判断是否碰撞，及输出相应的事件飞机

if ~isempty(I)

warndlg('Air Crash Event!');

I,J %输出事件飞机编号

d

t/60 %输出时间t小时

return;

end

end

function f=distancetp(p1,p2)

f=sqrt((p2(1,2)-p1(1,2))^2+(p2(1,1)-p1(1,1))^2); %求两点间的距离

end%计算出最优解函数

程序分析：本程序是在matlab中编写与运行的。程序可根据输入飞机的角度，坐标位置，动态演示给飞机在给定区域的运行状况。返回碰撞情况及相应时刻的数据（碰撞时间，事件飞机等）。function f=distancetp(p1,p2)是求解输入的两点间的距离的用户自定义函数。

附录II：fmincon对飞机飞行优化调整的求解角度程序

clear

deltaini=[0,0,0,0,0,0]; %初始化空间

vlb=-10*ones(1,6);

vub=10*ones(1,6);

options=optimset('LargeScale','off');

n=100;

temp=ones(1,n); %

tempdt=zeros(n,size(deltaini,2));

for k=1:n;

deltaini=[(rand(1,6)-0.5)*60];

[dt,feval]=fmincon(@(delta)delta*delta',deltaini,[],[],[],[],vlb,vub,@li equlation,options);

temp(1,k)=feval;

tempdt(k,:)=dt;

end

[I,J]=find(temp==min(temp)) temp （I,J ） %theta^2

angles1_6=tempdt(J,:) %输出取最优解时，各转角的值

function [c,ceq]=liequlation(delta) %非线性约束条件函数

delta=deg2rad(delta);

x0=[150 85 150 145 130 0]; %输入数据 y0=[140 85 155 50 150 0];

alpha0=deg2rad([243 236 220.5 159 230 52]); v=800;

co=cos(alpha0+delta); %计算cos （alpha0+dlta ）值 si=sin(alpha0+delta); for i=2:6;

for j=1:i-1;

t(i,j)=(x0(i)-x0(j))*(co(i)-co(j))+(y0(i)-y0(j))*(si(i)-si(j)); t(i,j)=-t(i,j)/v/((co(i)-co(j))^2+(si(i)-si(j))^2); if t(i,j)<0; d(i,j)=1000; else

d(i,j)=(x0(i)-x0(j)+v*t(i,j)*(co(i)-co(j)))^2+(y0(i)-y0(j)+v*t(i,j)*(si(i)-si(j)))^2; %计算两两飞机间的距离 end end end

c=64-[d(2,1),d(3,1:2),d(4,1:3),d(5,1:4),d(6,1:5)];ceq=[]; 程序解析：本程序是两个matlab.m 文件。Function [c,ceq]=Liequlation(delta)是与非线性规划问题非线性约束条件部分的相应的函数。函数返回一个不等式组左端值和等式组左端值。非线性规划求解函数，

fmincon(@(delta)delta*delta',deltaini,[],[],[],[],vlb,vub,@liequlation,options)。目标函数delta*delta ’即

∑=6

1

2i i

θ

。初始值的计算deltaini ，是采用在[-30,30]的范围内随机取得一系列角

度值。对这些近似值求最优解，最终从结果中找出最小的值做为模型的解。该方法即使随机，但由于取得的初始值密集度高，故从众多最优解的找出的最小值，完全符合题意。多次运行结果固定，方法的可行性的到验证。

航空航天飞行器设计

武汉大学《航空航天技术概论》作业2 题目：新型神飞器的设计制做 学院：物理科学与技术学院 专业：物理学 姓名：胡万景 学号：2012335550114 2013年7月30日

本人在现代的航天器基础上利用最新的科研探索方向，从神飞器的名字、要完成的使命、如何设计、功能设计和设计控制、应用前景及任务等几个方面来构想一架现实为未来相结合的神飞器。 神飞器名字：永不落雪域神飞器 要完成的使命：探测宇宙星系、发展现代科学技术、解释科学谜团、携带人们实现太空之旅、军情探窥、为人类探测地球之外的能源 如何设计：“永不落雪域神飞器”将采用非传统的设计，从空气动力学角度来说,可以将它描述为一种升力体结构，在神器身后部设计自动化控制面版，包括全动式水平尾翼和双垂直尾翼与方向舵，这种飞翼可以自动收缩，而且为扁平的。该设计将成为未来全球最大超速巡航的神飞航天一体器，既可以用于航天事业又可以用于作战神器。由于高速巡航的需要和航天的探索，为了减小阻力而将前缘设计得很尖而且扁平，同时控制面也相应很薄很轻巧。神飞器前身下部的外形设计为超冲压核动力发动机进气道，提供外部压缩斜面，同时后身下部的外形设计为单膨胀喷管面。机体上表面采用无缓和的曲率，机身前装备大块的扁压舱，要使飞行器的重心足够靠前，提供近似中心的纵向和横向的稳定性。飞行器的机身桁梁和隔板由钢、钛、铝等纳米材料制成，其上覆盖有钢、铝陶瓷纳米盖。这些材料是由神飞器的硬度、随时可变形需求确定的，而尾舱选用镍钛合金，这是为了热防护的需要。出于飞行器平衡的需要，前舱采用了钨化纳米材料制实心块。机体的热防护采用碳耐高温陶瓷。前缘、上、下表面覆盖强化氧化铝纳米防热瓷瓦。钢铝纳米陶瓷金属盖设计为多个相对简单、低成本的刻面形状，这样会使得外型设计线加工到热防护系统防热陶瓷中，而于防热陶瓷的设计为外表面的机是在陶瓷安装到机身上。为此，表面涂纳米量子隐身漆，从而避免了被其他探测系统发现、热烘烤、抗干扰、防辐射、防腐蚀等性质极强的结构。对于低飞行器来说，水平表面只采用碳纳米材料防热；而对于高速神行器来说，水平和垂直表面都采用碳纳米材料防护。发动机着采用散热性好的珀合金材料，其整流罩和侧壁采用了主动式液氮冷却系统。从整体上说，这个神飞器是一个超级扁的飞行一体机，可以收缩变幻，可以变形。 功能设计和设计控制： 1.。神飞器的发动机：我们不使用传统的固态、液态、或者混合态发动机作为动力来提高效果，而现行的发动机有些国家利用太阳帆，利用太阳的能量，可是太阳能转化速度比较慢，所以传统的化学能和太阳能飞行器不适合进行长时间的飞行。为了我们的飞行器成为世界永不落神飞器，我们将在这个飞行器上装载核聚变动力器，让它成为核动力火箭。这将提供更快的速度和强大的能量源来源，而且消耗不尽，所以我们的神飞器会永远挂在空中而不降落，这也可以解决登陆其他行星时所遇到的各种能源来源问题。核聚变神飞器将大大缩短深空飞行的时间，可以为我们人类充分探索和利用太阳系资源开辟道路，这样的话我们能在一个月之内前往其他星系，那将是多么美妙的情景，也可以减少宇航员暴露在宇宙射线下的风险，人类如果需要进入深空，并有效的配合减速发动机的减速，就可以减少人们在空间飞行中受到的辐射，为人类缩短较短的太空旅程减少节省食物和水，这样我们的太空之旅每个人都可以实现。 宇宙飞船推进技术，我们只有在科幻小说中才听说过的“曲速推进”发动机，物质和反物质动力系统等，而现在我们这款神飞器完全可以实现。除了核动力发动机外，可控核聚变反应堆，使用核裂变技术的发动力系统是我们这个飞行器成为永不落飞行器唯一途径，我们在飞行器上安装四台核动力涡轮发动机，这些核

关于信任模型的介绍及讨论

关于信任模型的介绍及讨论 刘升平 19901044 shpliu@https://www.wendangku.net/doc/5f10514642.html, 摘要 鉴于信任或信任关系在安全系统中的广泛应用，本文介绍近年来提出的信任模型，重点介绍了BBK-Scheme,因它能较好地解决世纪问题，并已在学术界引起广泛关注。本文举例说明了它的应用，并分析了它的缺点及有待改进的地方。 关键词信任，信任模型，BAN-Logic, BBK-Scheme, 一,引言 在基于Internet的分布式安全系统中,信任和信任关系扮演了重要的角色.如, 作为分发公钥的KDC(Key Distribution Center) 的用户必须完全信任KDC,相信他是公正和正确的,不会与特殊用户勾结,也不会犯错误.有时,一个被用户信任的实体可以向用户推荐他所信任的实体,而这个实体又可以推荐其他的,从而形成一条信任路径.直观地讲,路径上的节点越远,越不值得信任. 所以,有必要引进信任模型。 二.信任的定义 假设在一个组织中,有两个系统管理员,各自管理自己的系统,也相互尊重个人的技能.每个管理员都信任自己的和对方的系统,尽管信任程度可能相同,但信任机制完全不同.前者是基于对自己系统的完全控制,这是理性的;后者是基于对对方的相信,这是感性的. 据此，我们定义感性信任某个实体是指相信它不会有恶意的行为，理性信任某个实体是指相信它能抵抗任意恶意的攻击。 三,理性信任模型 BAN-Logic 和安全评价标准(Security Evaluation Criteria)是两种常用的模型,本文不打算详细介绍,有兴趣的读者请分别参考文献[BAN89],EC[92]. 四.感性信任模型 1.背景: 目前大多数安全系统需要一个实体完全信任或不信任另一个实体,而不能限制在某一能力或程度上。而且，信任关系使用层次模型，例如，实体A需要信任一个远程的认证服务器D,它可以请求已经信任的服务器B来推荐D，如果B 不信任D，它可以请求另一个服务器，直到建立此信任关系。但是，如果在通往D的路径中，有个实体是A不信任的，则D永远得不到A的信任。 为了克服这问题, Yahalom, Klein ,and Beth[Yah93] 定义了几种信任类，考虑了实体之间的信任关系，并放弃实体之间的固定层次关系，而采用了信任继承的算法。本文要介绍的BBK-Scheme采用类似的方法。 另外，信任程度是有差别的，在PGP中，对一个公钥的信任值可以是不认识(Unknown)，不信任(Untrusted)，接近信任(Marginally Trusted)，完全信任(Complete Trusted),对自己的公钥是最高信任(Ultimate Trust).但这非常粗糙. BBK-Scheme 首先由T.Beth,M.Borcherding,B.Klein三人在1994年提出的，它赋与信任一个实数值v (v∈[0,1]),

F-22飞行试验

F/A-22飞行试验概况及特点 1、飞行试验概况 飞行试验技术是航空新装备投入实际应用前必不可少的演示验证环节，是检验飞机是否达到所有设计、使用目标的主要手段，它的发展水平对航空科研及航空工业全局有着举足轻重的作用。美国第四代战斗机 F/A-22自1997年试验机首飞起，近几年开展了广泛的研制试验与评价（DT&E）飞行试验，验证了飞机的优良性能。 参加F/A-22 DT&E的9架试验机分工如表1所示。1997年9月4001号机首飞成功后空军对F/A-22试飞计划进行了多次的调整，2000年后的计划为：飞行器性能（flight science）试验1787小时、航电试验1530小时。 表1 F/A-22研制试验飞机（DTA）飞行试验安排 试验机 试飞内容 计划首飞时间 实际首飞时间 首飞延迟（月） 交付试飞日期 4001 飞行品质、颤振、载荷 1997.5.29 1997.9.7 3 1998.2.6 4002 大迎角、武器分离、推进系统、性能 1998.7.9 1998.6.29 1998.8.26 4003 飞行品质、颤振、载荷、M61A2机炮 1999.6.16 2000.3.6 9 2000.3.15 4004

综合航电、CNI、可探测性 1999.8.17 2000.11.15 15 2001.1.30 4005 综合航电、雷达、CNI、武器 2000.1.11 2001.1.5 12 2001.3 4006 综合航电、可探测性 2000.5.18 2001.2.5 9 2001.5 4007 综合航电、飞行器性能、可探测性 2000.9.25 2001.10.15 13 2002.1.5 4008 综合航电、可探测性 2001.2.2 2002.2.8 12 2002.5 4009 综合航电、可探测性、后勤保障 2001.6.1 2002.3.21 10 2002.4.5 （1）飞行器性能试验 F/A-22的飞行器性能试验内容包括飞行品质、结构、通用系统、推进系统及气动与性能等。1998年F/A-22飞行试验启动即开始了飞行器性能的试验，4001号和4002号机进行了飞行包线扩展、推进系统特性、飞

缩比模型遥控飞行验证技术的研究及展望_张炜

第2卷第1期2011年2月航空工程进展 A DV A N CES IN A ERON A U T ICA L SCIEN CE A N D EN GIN EERIN G Vo l 2N o 1Feb 2011 收稿日期:2010 09 14; 修回日期:2010 12 11通信作者:张炜,w eizhangxian@nw https://www.wendangku.net/doc/5f10514642.html, 文章编号:1674 8190(2011)01 043 05 缩比模型遥控飞行验证技术的研究及展望 张炜,郭庆,张怡哲 (西北工业大学航空学院,西安 710072) 摘 要:缩比模型遥控飞行验证是飞行试验技术的重要组成部分,本文研究了国内外相关技术发展状况和未来需求,初步分析了需要解决的关键技术,简要介绍了自身团队相关工作进展,并对于该项技术与多学科发展的关系进行了概括。研究表明:缩比模型遥控飞行验证技术是未来飞行器设计研发中的一项重要技术验证途径,在新概念飞机布局设计及飞机新技术应用等方面具有指导作用。关键词:缩比飞机模型;遥控飞行验证;相似准则;多学科应用中图分类号:V 217+.1 文献标识码:A Study and Evolvement on Flight Test Technique of Remotely Piloted Subscale Model Zhang Wei,Guo Qing,Zhang Yizhe (Scho ol o f A eronautics,N or thwestern Po ly technical U niversity,Xi an 710072,China) Abstract:Subscale mo del flig ht test technique is an import ant par t o f flig ht test t echnolog y,guiding many as pects of research and dev elo pment fo r mo der n air cr aft design as effectively technique approaches,such as new concept air craft layo ut ,contro l system application,pro pulsio n mechanism,and so o n.In this paper the key po ints o f flight test system ut ilized in dy namically sca led vehicles that enable the a pplicat ion o f subscale flight test results to full scale vehicles are described,and then,the g roup research w orks in the Inno vation Centr e of A eronautical Science &T echno lo gy of N WP U are intr oduced.T he conclusion indicates that the Remotely Sub scale M odel Flig ht T est is an adv anced technique w hich suppor ts the go als o f efficient,low co st and safety fo r experimental flight r esear ch. Key words:subscale model;remotely piloted flight research;co mpar ability law;multi discipline application 0 引言 飞行试验对航空技术和航空武器装备的发展有着举足轻重的影响,任何一项新技术、新设备都要经过试飞验证才能投入使用。从世界上第一架飞机诞生开始,飞行试验的探索性研究就牵引着飞机设计技术不断创新和进步,同时,各种先进科学技术的发展,也使飞行试验技术研究内容和方法得到不断的丰富和拓展。 对于一种新的飞机设计方案,往往要花费大量时间通过风洞试验和CFD 计算来确定飞机布局, 这些工作都是在理论假设和非全面模拟条件下进行的,其结果要通过试飞来验证,因此飞行试验的目的就是验证理论和地面试验的结果,并指导方案改进。从广义上来讲飞行试验的研究范围包括: 用于探索全新飞行领域的研究性试飞,验证新技术、新设备; 为新型号飞机的发展提供全面技术验证的验证性试飞; 用于发展及鉴定新型飞 机的型号试飞等[1] 。传统的飞行试验主要是指有人驾驶飞机的飞行试验或模型自由飞试验,这些试验成本高、风险大。因此在飞机研发周期的经济性约束下,需要从理论和实践两方面发展低成本飞行试验技术[2]。 作为风洞试验和CFD 计算的补充技术手段,采用缩比模型(Subscale M odel)进行飞机某些性能或飞行品质的验证性研究,已经在飞行试验技术

管理人员8大素质模型

管理人员素质模型 管理人员的个人素质主要反映在以下八大方面： 沟通能力、创新能力、开拓能力、控制能力、协调能力、决策能力、组织能力、领导能力 1 沟通能力 编号有效行为特征无效行为特征 1-1 仔细聆听别人的意见，让别人把话说出来；忽略他人的意见，打断别人，滔滔不绝 1-2 正确传播各种信息；传播信息有困难； 1-3 能说服别人，并能获得理解；不能说服并造成对方反感； 1-4 为他人也为谈话留出时间；偶尔交谈且浅尝辄止； 1-5 恰当且及时沟通；阻断重要信息； 1-6 能够被整个队伍及环境所接受；扮演局外人的角色； 1-7 待人以友好恰当的方式；表现出灵活性；不易接近，不热情； 1-8 欣赏他人的有效劳动；不愿承认他人的劳动； 2创新能力 编号有效行为特征无效行为特征 2-1 以队伍绩效激励他人强烈表现自己的利益 2-2 支持自主性；只注意依赖和提出问题； 2-3 激励处于困境中的项目成员；在关键时刻退出； 2-4 提出解决方案；等待他人建议； 坚持熟悉方法，且对新事物犹豫不决； 2-5 关注新闻，富于创新性，且喜欢决定新的建 议，采纳首创精神； 缺乏民主作风，表现迟缓，无耐性，勿忙放弃；2-6 有协商的态度，有坚持到底的潜力、精力和 毅力； 2-7 创造激情，鼓励他人的积极热情；多批评，无能力激励； 2-8 坚持有效的合作，寻求不同意见的协调；阻碍、拖延，冻结建设性合作，回避不同分歧 间的协调； 编号有效行为特征无效行为特征 3-1 态度开放、积极、乐观向上；悲观，对别人紧闭双眼； 3-2 自信，激发良好愿望；表达出不信任； 3-3 积极主动接触他人；等待他人主动，行为保守； 3-4 与涉及的团体经常保持联系；避免与相关团体接触； 3-5 为队伍中的积极的环境作出贡献；给他人和队伍中制造压力； 使别人感到他的反感，只知道自我概念， 3-6 接受其他成员且具忍耐力，容纳、促进队伍 中的其他观点，且促进接受的观点； 3-7 接受和尊敬少数派；将自已定位于现存的位置； 3-8 使他人成功；阻碍他人成功； 编号有效行为特征无效行为特征

航天飞机概述与建模

航天飞机概述与建模 一、航天飞机的发展 航天飞机（Space Shuttle，又称为太空梭或太空穿梭机）是可重复使用的、往返于太空和地面之间的航天器，结合了飞机与航天器的特点。作为一种可重复使用的天地往返运输器，航天飞机是现代火箭、飞机、飞船三者结合的产物。它能像火箭一样垂直起飞，像飞船一样绕地球飞行，像飞机一样水平着陆。。航天飞机为人类自由进出太空提供了很好的工具，它大大降低航天活动的费用，是航天史上的一个重要里程碑。 1981年以前，美国的载人航天是通过“水星”、“双子星座”、“阿波罗”和“天空实验室”计划进行的。用火箭发射载人航天器一次，就要消耗一枚巨大的火箭。一些卫星发射后也无法回收。为了解决这个问题，美国在“阿波罗”登月计划后，就着手研制一种经济的、可以重复使用的航天器——航天飞机。这种航天器既能象火箭那样冲向太空，也能象飞船那样在轨道上运行，还能象飞机那样在大气里滑行并自行安全返回地球。 美国自1972年开始投巨资进行研究，历时9年，花费约100亿美元。整个工程是由美国政府机构、工业企业和高等院校的庞大队伍合作，并靠国外一些组织的协助，运用科学的管理方法，按照严格的分工和进度分阶段组织实施的。1981年4月12日，第一架航天飞机“哥伦比亚”号首次发射飞上太空，两天后安全返回。 第一架轨道飞行器“企业号”于1976 年9月17日出厂。1977年2月开始进行进场着陆试验。试验分三组进行。第一组试验5次，检验用波音747飞机驮飞时的稳定、颤振等特性，轨道飞行器中不载人；第二组作载人飞行试验，共3次，由飞行员检查轨道飞行器爷系统的性能；第三组试验5次，飞行中轨道飞行器与波音747飞机分离，滑翔飞行返回发射场，试验于1977年11月完成。之后，1978年3月“企业号”被运往马歇尔航天飞行中心与外贮箱和固体火箭组装进行发射状态的地面振动试验，1979年4月“企业号”运往肯尼迪发射场，在39A综合发射中心与固体助推器和外贮箱组合进行合练。1981年4月开始飞行试验，原计划试飞6次，但实际在第4次飞行时已携带国防部卫星执行任务。到1994年底共发射66次，成功率98．48％。

最优飞行计划模型

最优飞行计划模型 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

论文题目：最优飞行计划模型 队长：杨璐学号：专业：信计 队员：高春妮专业：数应 队员：贺瑞瑞学号：专业：计科 2012年07月14日 最优飞行计划模型 摘要本文讨论了在甲乙双方的一场战争中，如何为被乙方部队包围的甲方部队安排一个最优飞行计划的问题。 在解决这个问题的过程中，根据题目中每名熟练飞行员可以作为教练每个月指导20名飞行员（包括他自己在内）进行训练和每名熟练飞行员可以作为教练每个月指导不超过20名飞行员（包括他自己在内）进行训练两个不同条件，利用线性规划的思想方法，建立了两个优化模型，即最优飞行计划模型一和最优飞行计划模型二。 在问题一中，就是要以整个飞行计划中所花的总费用作为以目标函数，以每个月可以执行飞行任务的熟练飞行员人数等于执行飞行任务的熟练飞行员人数、新飞行员人数、担任教练的熟练飞行员人数及闲置的熟练飞行员人数之和以及每个月可执行飞行任务的熟练飞行员人数不能少于执行飞行任务的熟练飞行员人数作为约束条件，建立相应的最优飞行计划模型。利用Lingo数学软件求解出整个飞行计划中所花的最小总费用、每个月担任教练的熟练飞行员人数、新飞行员人数及闲置的熟练飞行员人数。同时根据题目中其他相关数据和条件，可以计算出每个月需要购买新飞机的数目、执行飞行任务的熟练飞行员人数及休假期间的熟练飞行员人数。由此可以安排出一个相应的最优飞行计划。

在问题二中，同样是建立一个相应的最优飞行计划模型的问题，目标函数还是以整个飞行计划中所花的总费用，不同之处是除了问题一中的两个约束条件，还有另一个约束条件，即每名熟练飞行员作为教练每个月指导训练的新飞行员人数不超过教练人数的19倍。求解思路和过程与飞行计划优化模型一的类似，由此也可以安排出一个相应的最优飞行计划。 可以对这两个模型进行推广，假设甲方部队能够向第三方部队求助支援，即甲方部队从第三方部队借调一部分熟练飞行员进行物资运输，这部分熟练飞行员跟甲方部队原本的熟练飞行员除了所得报酬不一样以外其他都一样，在此基础上也可以建立不一样的相应最优飞行计划模型。 关键词飞行计划；线性规划;优化模型 一．问题重述 在甲乙双方的一场战争中，一部分甲方部队被乙方部队包围长达4个月。由于乙方封锁了所有水陆交通通道，被包围的甲方部队只能依靠空中交通维持供给。运送4个月的供给分别需要2次，3次，3次，4次飞行，每次飞行编队由50架飞机组成（每架飞机需3名飞行员），可以运送10万吨物资。每架飞机每个月只能飞行一次，每名飞行员每个月也只能飞行一次。在执行完运输任务后的返回途中有20%的飞机会被乙方部队击落，相应的飞行员也因此牺牲或失踪。在第1月开始时，甲方拥有110架飞机和330名熟练的飞行员。在每个月开始时，甲方可以招聘新飞行员和购买新飞机。新飞机必须经过一个月检查才可以投入使用，新飞行员必须在熟练飞行员的指导下经过一个月的训练才能投入飞行，每名熟练飞行员可以作为教练每个月指导20名飞行员（包括他自己在内）进行训练。每名飞行员在完成一个月的飞行任务后，必须有一个月的带

第一节航空模型

第一节航空模型；一、什么叫航空模型；航空模型是各种航空器模型的总称；最大飞行重量同燃料在内为五千克；最大升力面积一百；1、什么叫飞机模型；一般认为不能飞行的，以某种飞机的实际尺寸按一定比；2、什么叫模型飞机；一般称能在空中飞行的模型为模型飞机，也叫航空模型；思考：1、看了以上文字你了解“飞机模型”、“模型；2、把你见过或听闻过的“飞机模型”、“航空模型”；二 第一节航空模型 一、什么叫航空模型 航空模型是各种航空器模型的总称。它包括模型飞机和其他模型飞行器。在国际航联制定的竞赛规则里明确规定“航空模型是一种重于空气的，有尺寸限制的，带有或不带有发动机的，不能载人的航空器，就叫航空模型（比如我们前文提到的“竹蜻蜓”和“纸飞机”就是一种简单的航空模型）。其技术要求是： 最大飞行重量同燃料在内为五千克；最大升力面积一百五十平方分米；最大的翼载荷100克/平方分米；活塞式发动机最大工作容积10亳升。 1、什么叫飞机模型 一般认为不能飞行的，以某种飞机的实际尺寸按一定比例制作的模型叫飞机模型。 2、什么叫模型飞机 一般称能在空中飞行的模型为模型飞机，也叫航空模型。 思考：1、看了以上文字你了解“飞机模型”、“模型飞机”或“航空模型”的关系了吗？ 2、把你见过或听闻过的“飞机模型”、“航空模型”介绍给同学听。 二、模型飞机的组成 模型飞机一般与载人的飞机一样，主要由机翼、尾翼、机身、起落架和发动机五部分组成。 1、机翼——是模型飞机在飞行时产生升力的装置，并能保持模型飞机飞机飞行时的横侧安定。 2、尾翼——包括水平尾翼和垂直尾翼两部分。水平尾翼可保持模型飞机飞行时的俯仰安定，垂直尾翼保持模型飞机飞行时的方向安定。水平尾翼上的升降舵能控制模型飞机的升降，垂直尾翼上的方向舵可控制模型飞机的飞行方向。 3、机身——将模型的各部分联结成一个整体的主干部分叫机身。同时机身内可以装载必要的控制机件，设备和燃料等。

俄罗斯高超声速技术飞行试验计划_一_

武器系统 本文20002126收到,作者系航天机电集团公司三院310所研究员 俄罗斯高超声速技术飞行试验计划 (一) 刘桐林 摘　要　高超声速技术是现代高新技术的集合,已经进入飞行试验阶段。在这一技术领域中,俄罗斯、美国研究处于世界的领先地位。本报告较全面介绍俄罗斯高超声速技术进展,重点介绍当前正 在或计划进行的4个飞行试验计划,即“冷”(Холод)计划、“鹰”(Ореβл)计划、“彩虹2D 2”(Радуга2д2)计划和“鹰231”(Ореβл 231)计划。主题词　俄罗斯 高超声速 超燃冲压发动机 飞行试验 计划 前苏联在超声速飞行器和冲 压发动机技术领域在世界上处于绝对领先地位。几十年来,前苏联中央空气流体动力研究院(ЦАГИ )、巴拉诺夫中央航空发动机研究院(ЦИАМ )、图拉耶夫联盟设计局(ТМКБ2Союз )、彩虹设计局(МКБ21адуга )、莫斯科航空学院(МАИ)等单位长期致力于高超声速技术基础理论研究,在亚 超燃冲压发动机、C H 燃 料、耐高温材料、CFD 技术及一体化设计技术等方面取得了重大突破。在高空飞行试验中,首次实现超声速燃烧,是航空航天领域的重大事件,它将大大促进高超声技术应用研究的发展。 俄罗斯已进入高超声速技术飞行验证阶段。有许多飞行试验计划,多是联合进行的,也有的是与国外合作开发的。其中,重 要的飞行试验计划有4个:ЦИАМ与ЦАГИ等联合进行的 “冷”(Холод)计划和“鹰”(Ореβл)计划;彩虹设计局和ЦАГИ联合 进行的“彩虹2D 2”(Радуга2д2)计划和图拉耶夫联盟设计局 (ТМКБ2Союз)、火炬设计局(ОКБ2Факел )、米格和莫斯科飞机生产联合企业(МАПОМИГ )联合进行的“鹰231”(Ореβл231)飞行试验计划。 1　“冷”(Холод )计划在俄罗斯高超速技术飞行试 验中,最早进行的是“冷”计划。1.1　研制单位概况 “冷”计划是由俄罗斯巴拉诺夫中央发动机研究院(ЦИАМ2C I AM )与俄罗斯茹科夫斯基中央空气流体动力研究院(ЦАГИ2T s A G I )等单位合作进行的。 ЦИАМ是从事航空发动机 研究的国家级科研机构,是俄罗斯最大的研究机构之一,也是欧洲最大的发动机研究试验中心。它是1930年在中央空气流体动力学研究院螺桨发动机部、汽车和航空发动机研究院的航空部、伏龙芝航空工厂设计所的基础上组建的。1955年建成了图拉耶沃试验研究基地,它是欧洲最大的高空、高速下试验航空发动机的基地。后来又陆续建成了计算机中心、生产试验等设施。ЦИАМ的喷气理论与优化发动机性能研究工作成绩突出,研制了几代大功率涡轮喷气发动机,为前苏联发展现代高性能歼击机准备了动力装置,ЦИАМ为前苏联航空发动机的现代化作出了巨大的贡献。 ЦИАМ主要的科研领域有:

11 航天飞行器模型设计 教学设计 (2)

11 航天飞行器模型设计 1教学目标 知识与能力：了解航天飞行器的历史、作用、结构和造型要素。 过程与方法：自主、探究，掌握设计、制作航天飞行器模型的基本方法。 情感态度与价值观：培养学生的环保意识和对人类发展前景的关注、探索宇宙的勇气、热爱航天事业的情怀。 2学情分析 我校作为航天航空科普教育特色学校，又是中国航空之父冯如的故乡，学校非常重视科技，经常举行航模科技活动，所以学生对航天飞行器模型相当感兴趣，特别是男生兴趣更大，女生虽然没有男生兴趣强烈，可以从外观、色彩、装饰等方面多进行启发引导鼓励学生不拘原型，发挥个性，大胆创新。 3重点难点 重点：设计制作航天飞行模型的方法。 难点：怎样激发学生的创新精神和技术意识。 4教学过程 活动1【导入】航天梦想 1、看图片，猜一猜： 多媒体观看冯如与他研制的飞机的图片，激发学生的民族自豪感，并引出本课的课题。 2、通过“全球疯狂科学家十大早期飞行器设计”，了解人类的飞行的梦想和早期飞行工具。 活动2【讲授】航天创举 介绍我国重大航天创举，如“神舟”系列太空飞船等的意义和启示。 活动3【活动】学生活动 学生展示介绍自己在课前搜集的飞行器或航天飞机的图文资料，学习航天飞机的相关知识。 活动4【讲授】知识介绍 （1）航天器又称空间飞行器、太空飞行器。按照天体力学的规律在太空运行，执行探索、开发、利用太空和天体等特定任务的各类飞行器。世界上第一个航

天器是苏联1957年10月 4日发射的“人造地球卫星1号”，第一个载人航天器是苏联航天员加林乘坐的东方号飞船 （2）航天飞机是火箭、航天器、飞机三位一体的科学组合，是一种有翼、可重复使用的航天器，由辅助的运载的火箭发射脱离大气层。本节课的航天飞行器：主要介绍载人飞行器，包括航天飞机和航天飞船。 （3）航天飞机的结构和基本原理。 活动5【讲授】图片欣赏 欣赏现在的航天飞行器，以及未来的飞行梦想和飞行工具，认识航天科技的发展和进步，感受科技的重要性。 活动6【活动】学生活动 请学生写出制作航天飞机模型的材料和工具，看谁写得多，并评价激励。。 活动7【活动】实例示范 用幻灯片播放航模手工制作的步骤，通过实例介绍方法启发的创作思路。 活动8【讲授】启发创作 欣赏各种具有启发性的手工制作的飞行器的图片、模型或科幻作品 活动9【作业】实践活动 设计并画出一幅或一组航天器、航天飞机，或用废弃物品制作一件航天飞机模型。

数学建模飞行计划

问题 在甲、乙双方的一场战争中，一部分甲方部队被乙方部队包围长达4个月。由于乙方封锁了所有水陆交通通道，被包围的甲方部队只能依靠空中交通维持供给。运送4个月的供给分别需要2次，3次，3次，4次飞行，每次飞行编队由50架飞机组成(每架飞机需要3名飞行员)，可以运送10万t物资。每架飞机每个月只能飞行一次，每名飞行员每个月也只能飞行一次。在执行完运输任务后的返回途中有20％的飞机会被乙方部队击落，相应的飞行员也因此牺牲或失踪。在第1个月开始时，甲方拥有110架飞机和330名熟练的飞行员。在每个月开始时，甲方可以招聘新飞行员和购买新飞机。新飞机必须经过一个月的检查后才可以投入使用，新飞行员必须在熟练飞行员的指导下经过一个月的训练才能投入飞行。每名熟练飞行员可以作为教练每个月指导20名飞行员(包括他自己在内)进行训练。每名飞行员在完成一个月的飞行任务后，必须有一个月的带薪假期，假期结束后才能再投入飞行。已知各项费用(单位略去)如下表所示，请为甲方安排一个飞行计划。 问题分析 分析题目由于四个月的新飞机价格逐渐降低，为减少费用每个月只购买下个月所需的新飞机，新飞行员下个月全部投入使用，新飞行员是教练数量的19倍。每月参与飞行任务的飞机数量依次为100，150，150，200架，这些飞机最后能返回甲方，参与下个月的飞行任务的数量依次为80，120，120。每月参与飞行任务的飞行员数量依次为300，450，450，600人，这些飞行员最后能返回甲方的人数依次为240，360，360。模型建立 设 x1,x2,x3,x4分别为4个月开始时甲方新购买的飞机数量； y1,y2,y3,y4分别为4个月闲置的飞机数量； j1,j2,j3,j4分别为4个月中飞行员中教练数量； f1,f2,f3,f4分别为4个月新飞行员数量； a1,a2,a3,a4分别为闲置的的熟练飞行员数量； 总费用为s。 可列出关系 S=200x1+195x2+190x3+185x4+10j1++++10j1++++9*300+*450+*450+*600+5a1+++ 约束条件 飞机： 100+y1=110

基于蚁群算法的加强型可抵御攻击信任管理模型

基于蚁群算法的加强型可抵御攻击信任管理模型 摘要：通过将网络节点推荐行为分析和网络恶意节点密度的自适应机制纳入信誉度评价过程，提出了基于蚁群算法的加强型可抵御攻击信任管理模型――EAraTRM，以解决传统信任模型因较少考虑节点的推荐欺骗行为而导致容易 在恶意节点的合谋攻击影响下失准的问题。在对比研究中发现，EAraTRM可以在网络中恶意节点密度达到90%，其他传统信任模型已经失效的情况下，仍保持较高的正确性。实验结果表明，EAraTRM能提高节点评价其他节点信誉度时的精度，并降低整个网络中恶意节点间进行合谋攻击的成功率。 关键词：信任管理；蚁群算法；异常检测；信誉度评估中图分类号：TP393.08 文献标志码：A Abstract：Traditional trust and reputation models do not pay enough attention to nodes’deceit in recommendation，so their reputation evaluation may be affected by malicious nodes’collusion. A trust and reputation model named Enhanced Attack Resistible Antbased Trust and Reputation Model （EAraTRM）was proposed，which is based on ant colony algorithm. Node

recommendation behaviors analysis and adaptive mechanism to malicious nodes density were added into reputation evaluation of EAraTRM to overcome the shortage of traditional models. Simulation experiments show that EAraTRM can restrain the collusion of malicious nodes，and give more accurate reputation evaluation results，even when 90% nodes in a network are malicious and the comparison models have failed. 英文关键词Key words：trust and reputation management；ant colony algorithm；anomaly detection；reputation evaluation 0 引言 信任管理系统是为了解决在电商网络、对等（PeertoPeer，P2P）网络、AdHoc网络以及无线传感器网络等网络环境中，服务消费方、服务请求节点常常对于服务提供方和服务提供节点的具体情况不甚了解的这个问题而设计的，它可以计算并提供网络中其他节点作为服务提供方的可信程度，从而向网络中服务请求方提供决策辅助，以便其寻求到更良好的服务。信任管理系统的基本思想是：首先，网络中节点在完成一次网络上多节点协同处理的事务后，对协同节点进行评价，如果该事务的处理结果良好，则评价节点对协同节点给出高分评价，反之则给低分评价；然后，信任管理系统利用自身的信任管理模型来计算出特定节点的可信任度的值，也

模型飞机飞行原理

第一章空气动力学基本知识 空气动力学是一门专门研究物体与空气作相对运动时作用在物体上的力的一门科学。随着航空科学事业的发展，飞机的飞行速度、高度不断提高，空气动力学研究的问题越来越广泛了。航模爱好者在制作和放飞模型飞机的同时，必须学习一些空气动力学基本知识，弄清楚作用在模型飞机上的空气动力的来龙去脉。这将有助于设计、制作、放飞和调整模型飞机，并提高模型飞机的性能。 第一节什么是空气动力 当任何物体在空气中运动，或者物体不动，空气在物体外面流过时(例如风吹过建筑物)，空气对物体都会有作用力。由于空气对物体作相对运动，在物体上产生的这种作用力，就称为空气动力。 空气动力作用在物体上时，不是只作用在物体上的一个点或一个部分，而是作用在物体的整个表面上。空气动力表现出来的形式有两种，一种是作用在物体表面上的空气压力，压力是垂直于物体表面上的。另一种虽然也作用在物体表面上，可是却与物体表面相切，称为空气与物体的摩擦力。物体在空气中运动时所受到的空气作用力就是这两种力的总和。 作用在物体上的空气压力也可以分两种，一种是比物体前面的空气压力大的压力，其作用方向是从外面指向物体表面(图1-1)，这种压力称为正压力。另一种作用在物体表面的压力，比物体迎面而来的空气压力小，压力方向是从物体表面指向外面的，这种压力称为负压力，或吸力（图1-1）。空气对物体的摩擦力与物体对空气之间相对运动的方向相反。这些力量作用在物体上总是使物体向气流流动的方向走。如果是空气不动，物体在空气中运动，那么空气 摩擦力便是与物体运动的方向相反，阻止物体向 前运动。 很明显，空气动力中由于粘性产生的空气摩 擦力对模型飞机飞行是有害的。可是空气作用在 模型上的压力又怎样呢?总的看来，空气压力对模 型的飞行应该说是有利的。事实上模型飞机或真 飞机之所以能够克服本身的重量飞起来，就是因图1-1作用在机翼上的压强分布 为机翼上表面产生很强的负压力，下表面产生正压力，由于机翼上、下表面压力差，就使模型或真飞机飞起来。可是作用在物体上的压力也并不是完全有利的。一般物体前面的压力大，后面的压力小，由于物体前后压力差便会阻碍物体前进，产生很多困难。只有物体的形状适当才可以获得最大的上、下压力差和最小的前后压力差，也就是通常所说的最大的升力和最小的阻力。所以空气压力对于物体的运动有

空中交通战略和战术级流量管理模型

ISSN 100020054CN 1122223 N 清华大学学报(自然科学版)J T singhua U niv (Sci &Tech ),2003年第43卷第7期 2003,V o l .43,N o .711 37 9032907 　 空中交通战略和战术级流量管理模型 马正平,　崔德光 (清华大学自动化系,北京100084) 收稿日期:2003202225 基金项目:国家自然科学基金资助项目(69784004)作者简介:马正平(19732),男(汉),四川,博士研究生。 通讯联系人:崔德光,副教授,E 2m ail :cui @ci m s .tsinghua .edu .cn 摘　要:针对日益增长的空中交通流量,提出了适合中国空中交通的战略、战术级流量管理模型。按照功能,分别提出了航路流量管理模型和机场流量管理模型以及终端区的流量管理模型。根据空中交通中信息的实时性和多样性,分析了其中的信息流动,并在此基础上提出了新一代信息共享网络。这些模型都应用于清华大学国家C I M S 工程研究中心与华北空管局合作开发的空中交通管制指挥检测系统(A TC 2 C M S )中,并取得了很好的效果,同时也为上层管理者提供了 战略性决策支持。 关键词:系统决策;空中交通;流量管理;实时系统;复杂 系统控制 中图分类号:N 945.25 文献标识码:A 文章编号:100020054(2003)0720903205 M odels of stra teg ic and tactica l a spects of a ir traff ic f low managem en t MA Zhe ngp ing ,CU ID e gua ng (D epart men t of Auto mation , Tsi nghua Un iversity ,Be ij i ng 100084,Chi na ) Abstract :A ir traffic flow vo lum es in China can be increased by strategic p lanning of air traffic flow m anagem ent .M odels w ere developed fo r en 2route flow m anagem ent,airpo rt flow m anagem ent and term inal area flow m anagem ent .T he real 2ti m e variati on of air traffic info r m ati on w as considered in the developm ent of a real 2ti m e info r m ati on sharing netwo rk.T he models wo rked very w ell in an A ir T raffic Contro l and Comm and M onito ring System ,developed by the N ati onal C I M S Engineering L abo rato ry and the N o rth China R egi onal Bureau of Ch ina A ir .T he system p rovides seni o r m anagers w ith real 2ti m e info r m ati on fo r strategic decisi on suppo rt .Key words :system decisi on; air traffic; flow m anagem ent; real 2ti m e system s;comp lex system contro l 随着空中交通流量的不断增长,机场和空中交通阻塞的现象越来越严重,从而造成大量的航班延误。从表面上看,现有机场和空域容量不能满足日益增长的空中交通流量需求是导致交通阻塞和航班延误的直接原因。但实际上,现有管制技术相对落后, 管制人员缺乏流量管理的科学依据和必要手段,无 法对未来可能出现的流量高峰进行科学的、准确的 预测,是导致交通阻塞和航班延误的根本原因。 [1] 空中交通阻塞导致航班延误的代价是相当大的。航班延误不仅造成巨大的经济损失,也给旅客带来了很多不便,同时直接影响航空公司的声誉。在现有的机场和空域容量条件下,建立一套科学的空中交通流量管理系统,对飞行流量进行科学预测和合理分配,对有效地缓解机场和空中交通阻塞,降低航 班延误率是十分必要的。 [2] 1　空中交通流量管理(ATF M )系统 空中交通流量管理(A T FM )是空中交通管理(A TM )所包含的两个主要因素之一,另一个因素称为空中交通管制(A TC )[3]。空中交通流量管理包含航路流量管理、终端区流量管理、机场场面交通流量管理等与航空器流量管理有关的所有活动,其目的是:在交通需求或预期需求超过空中交通管制系统的有效容量期间内,保证空中交通有序地流向或通过这些区域,防止航空器之间以及航空器与地面物等相撞,达到或提高对空域和机场现有容量的最优利用,确保航空系统安全、高效地运行。根据实际情况,中国的空中交通流量管理系统可以分为两级,第一级是全国统一的流量管理中心,负责协调全国范围的空中交通流量,称为一级流量管理中心;第二级是飞行情报区级的流量管理中心,负责协调本飞行情报区内的飞行流量,称为二级流量管理中心。图1是中国空中交通流量管理系统结构示意图。 二级流量管理中心主要是协调本飞行情报区内

P2P环境下基于声誉的信任管理模型

P2P环境下基于声誉的信任管理模型 摘要：在分析以往面向节点与面向资源的信任管理模型的优点与不足的基础上，提出一个新的基于声誉的信任管理模型。该模型首先根据价值量对节点所拥有的资源进行分类，在此基础上进而综合考虑资源与节点的声誉问题。模型通过节点以往交互行为的评价信息来对将要发生的行为进行预测与判断。此外，讨论了关于声誉值初始化的问题，使得模型更加具有实际意义。 关键词：p2p网络；信任管理；声誉；资源；分类 a reputation-based trust management model in p2p network zhang chunbin, qin xiaohua, guo yucui, li teng （school of science, beijing university of posts and telemunications, beijing 100876, china） abstract：based on the analysis of past resources-oriented and nodes-oriented trust management models, a new reputation-based trust management model in p2p network is proposed. the resources are classified according to their value, and the reputation of the resources and nodes is considered prehensively. the model forecasts the ing deal using the feedback of past interactions. meanwhile, the problem of initialization is considered, and it makes the model more practical. key words：p2p network；trust management；reputation；resource；classification 0 引言