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    2026年第58卷第3期
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    并联机器人位置正解问题的研究现状及发展趋势
    叶鹏达，尤晶晶，闻王虎，李飒，沈惠平
    2026,58(3):471-485, DOI: 10.16356/j.2097-6771.2026.03.001
    [摘要] (0) [HTML] (0) [PDF 2.87 M] (0)
    摘要：
    并联机器人技术的发展对其运动性能提出了更高的要求，其中，位置正解问题与性能表征、性能提升等工作息息相关，自20世纪80年代开始受到广泛关注。由于位置正解方程的强非线性和多解性，目前该问题尚未完全解决，仍然是机器人机构学领域研究的焦点。首先，从方法原理的角度，阐述了位置正解的国内外研究现状及特色，剖析了求解算法的核心思想，并挖掘出研究中面临的根本性难题。其次，从方法特性的角度，对比分析了位置正解求解方法的优劣性及适用性。最后，在总结了并联机器人位置正解的现有研究方法的基础上，展望了其未来的发展方向，为机器人机构学领域的研究提供了借鉴和参考。
  • 基于立体像对的月面DEM重建与采样区分析
    朱方滔，汪玘，张济韬，王晓雪，张浩鹏
    2026,58(3):486-500, DOI: 10.16356/j.2097-6771.2026.03.002
    [摘要] (0) [HTML] (0) [PDF 4.96 M] (0)
    摘要：
    针对月面采样任务中在轨相机参数漂移导致的几何重建失效，以及采样区评估缺乏融合底盘通过性与终端操作约束的多尺度综合分析这两大技术瓶颈，本文提出一种面向月面采样任务的立体数字高程模型（Digital elevation model， DEM）重建与采样区分析一体化方法。该方法以基于影像特征的鲁棒极线校正为数据基础，通过自适应补偿在轨参数漂移，将极线对齐精度提升至亚像素级，为后续地形分析提供具有内部一致性的高精度DEM；进而构建“全局粗粒度筛选—驻车精细评估—终端执行验证”3层递进式采样区综合分析体系，将底盘通过性约束与驻车姿态稳定性、机械臂可达性等终端操作约束统一纳入代价评估框架，实现从可通行区域到可操作采样点的精细化决策。实验结果验证了重建方法的有效性与各代价组件的必要性。该一体化方法打通了从原始影像感知到采样决策的完整技术链路，为月面复杂环境下的自主、安全、可靠采样提供了重要的理论支撑与技术手段。
  • 面向月面与人协作的仿人臂动力学参数辨识
    刘茜，黄亚宇，李大珩，申洲，付云瑾，孙佳，王鹏
    2026,58(3):501-510, DOI: 10.16356/j.2097-6771.2026.03.003
    [摘要] (0) [HTML] (0) [PDF 3.36 M] (0)
    摘要：
    为保障仿人臂在月面环境下与航天员的安全精确协同，本文以6自由度（Six-degree-of-freedom， 6-DOF）仿人臂为研究对象，在其动力学特性分析的基础上，提出了一种适用于仿人臂的动力学参数辨识方法。首先，建立仿人臂的运动学和动力学模型，在仿人臂极低速协作场景下，对仿人臂动力学模型进行简化，得到最小复合重力参数集及其对应的重力回归矩阵。其次，将重力回归矩阵参数可行域最大化作为辨识轨迹优化目标，并考虑仿人臂的运动限位和碰撞规避作为优化的约束条件。最后，分别在月面重力仿真环境和地球重力环境开展了模型的仿真和实验验证。结果表明，月面仿真辨识后的各关节计算力矩误差百分比的平均值仅为5.5%，实验验证中各关节力矩的平均绝对误差均远小于其平均噪声幅值，本文所用辨识方法建立的动力学模型能够反映仿人臂极低速运动时的动力学特性。
  • 几何约束与环境增强融合的月面视觉位姿估计方法
    段韶华，张淳杰，蒋晓寒，张作宇，胡晓东
    2026,58(3):511-520, DOI: 10.16356/j.2097-6771.2026.03.004
    [摘要] (0) [HTML] (0) [PDF 1.83 M] (0)
    摘要：
    在月面采样任务中，由于采样机械臂采用细长柔性构型，其末端执行器的位姿呈现出较强的非线性特征与不确定性。为支撑快速、智能的采样作业，该任务引入视觉位姿估计技术提供实时准确的决策依据。然而，单目视觉固有的深度感知局限，叠加月表极端光影变化所导致的图像退化，对位姿估计的精度与稳健性构成了严峻挑战。针对上述问题，本文提出了几何约束位姿估计网络（Geometrically constrained pose estimation network， GCP-Net），该网络通过可微投影模块，将重投影误差与轮廓代数误差构建为损失项，建立图像语义与空间位姿间的一致性约束，有效提升了深度估计精度。同时，为模拟真实月表环境中极端遮挡与光照变化导致的图像退化，本文在GCP-Net的基础上引入随机噪声注入与特征掩码增强策略，提出增强型几何约束位姿估计网络（Enhanced geometrically constrained pose estimation network， EGCP-Net）。仿真实验表明，该方法在部分特征缺失条件下仍表现出良好的稳健性。经嫦娥六号公开报道图像数据验证，算法估计位姿的重投影结果与观测特征高度吻合，证明了该方法在航天工程任务中的可靠性与可行性。
  • 一种可重构平面并联机器人的运动传递性能
    尤晶晶，张毅，李飒，张悦
    2026,58(3):521-528, DOI: 10.16356/j.2097-6771.2026.03.005
    [摘要] (0) [HTML] (0) [PDF 2.69 M] (0)
    摘要：
    传统并联机器人的结构是固定的，故其性能固定，难以适应不确定或多变的复杂工况。为此，设计了一种能够重构成19 686种拓扑结构的平面并联机器人，并研究了重构前、后的运动传递性能。首先，设计了一种变胞装置，可用于实现低副的变胞以及并联机器人的几何、拓扑重构。其次，以3-转动副转动副转动副（Revolute joint， revolute joint， revolute joint， RRR）和3-转动副移动副转动副（Revolute joint， prismatic joint， revolute joint， RPR）两种拓扑结构为例，详细阐释了机器人的重构机理。接着，运用旋量代数理论，推导出机器人的运动传递性能函数，据此，构造了拓扑重构准则并计算了性能指标值。结果显示：通过重构，并联机器人的运动传递性能提升了96.6%。最后，基于运动传递性能函数，辨识出机器人的全部奇异位形。研究结论为可重构并联机器人的推广应用奠定了理论基础。
  • 基于时延估计的滚珠丝杠简化模型滑模控制
    王尧尧，单文源，梁校，张文良，方俊博，冯宇，丁翔，周颖柯
    2026,58(3):529-536, DOI: 10.16356/j.2097-6771.2026.03.006
    [摘要] (0) [HTML] (0) [PDF 1.14 M] (0)
    摘要：
    感应淬火工艺对高精度相对运动控制要求严格，作为控制该过程的主要运动执行机构，滚珠丝杠进给系统的伺服控制精度直接决定了热处理质量。针对滑模控制在轨迹跟踪中稳态误差大且存在高频抖振的问题，提出一种基于时延估计并结合比例-积分-微分的非奇异快速终端滑模滚珠丝杠简化模型控制策略。仿真结果表明，在相同期望轨迹下，所提策略实现了高精度位置跟踪，最大跟踪误差由传统滑模控制的68.2 μm和变幂次趋近律滑模控制的28.4 μm显著降至13.8 μm。同时，该方法有效抑制了控制输入的高频抖振，输出了更为平滑连续的控制信号。有效提升了滚珠丝杠进给系统的伺服精度与运行平稳性，为高精度感应淬火加工提供了可靠的控制理论参考。
  • 基于感兴趣区域线特征相似度的移动机器人视觉检测对准
    武星，李松泽，郭亮，李兴达，王晨涛
    2026,58(3):537-548, DOI: 10.16356/j.2097-6771.2026.03.007
    [摘要] (0) [HTML] (0) [PDF 2.76 M] (0)
    摘要：
    为了给进气道巡检机器人提供准确的作业位姿，提出一种基于感兴趣区域线特征相似度的移动机器人视觉检测对准方法。通过移动机械臂末端安装的深度相机采集场景图片，设计了融合深度学习目标识别与目标轮廓视觉测量的技术架构。先采用YOLOv8深度网络从场景图片中识别包含进气口的感兴趣区域（Region of interest， ROI），再设计改进随机直线检测（Random line detection， RLD）算法在ROI区域中检测进气口的轮廓直线。进一步，提出了进气口四边形轮廓提取方法，基于线特征相似度进行直线的精简、拼接，并通过线端连接判断、轮廓闭合筛选、轮廓面积筛选，提取进气口四边形轮廓。针对该轮廓建立移动机器人相对位姿估计模型，并设计了位姿反馈控制器完成工位对准。搭建了进气口视觉对准模拟实验系统，通过ROI识别、进气口直线检测、轮廓提取与对准控制实验，验证了本文方法的可行性与有效性。
  • 面向月面遥操作连续驾驶的正射地图增量拼接与风险预示方法
    刘传凯，袁美娟，张楚，张作宇，朱容琪，张宽，朱常明
    2026,58(3):549-559, DOI: 10.16356/j.2097-6771.2026.03.008
    [摘要] (0) [HTML] (0) [PDF 3.24 M] (0)
    摘要：
    遥操作驾驶是驱动月球车实施高效探测的一种重要方式，但受限于时延条件下环境信息与指令控制滞后导致的安全风险，当前在地面缺少有效的快速预警提示手段。为此提出面向遥操作连续驾驶的月面正射地图增量拼接与风险预示方法，针对月球车近场视野盲区、视场前后表达不连续以及弱纹理和强光照变化条件下图像特征易失效等问题，设计月面正射地图增量拼接框架，通过双目重建、局部正射图生成、多帧点云配准与增量融合实现几何地形和图像纹理的协同拼接与环境地图的增量式更新。在此基础上进一步融合地形坡度、粗糙度及纹理信息得到风险代价图，并叠加月球车轨迹与航向信息，形成运动态势图。实验结果表明，该方法在连续行驶过程中稳定生成具有较好几何一致性和空间连续性的正射预示图，能够适应月面弱纹理、阴影显著和局部起伏地形等复杂环境，可为月球车遥操作提供直观、连续的风险预示支持。
  • 基于平面闭环链的多模式并联机构型综合
    孙浩，郑植，欧阳俊宏，胡晓祥，曹毅
    2026,58(3):560-568, DOI: 10.16356/j.2097-6771.2026.03.009
    [摘要] (0) [HTML] (0) [PDF 1.11 M] (0)
    摘要：
    本文提出了一类基于平面闭环链的多模式并联机构型综合方法。首先引出一种具有两种运动模式的平面闭环链，将其引入并联机构领域用作并联机构的动平台，通过切换其运动模式可实现并联机构自由度改变。其次给出多模式并联机构中全构态与子构态的定义，并将螺旋理论引入多模式并联机构的型综合理论中，进一步提出基于螺旋理论的多模式并联机构型综合原理。然后基于多模式并联机构型综合原理和平面闭环链，对一类具有两种运动模式的并联机构进行多模式并联机构型综合。最后利用螺旋理论对综合出来的多模式并联机构进行自由度分析。
  • 车辆极限工况的谱稳定多专家Koopman动力学建模
    陶奕然，宋廷伦，赵蕊，韩艺铭，崔向
    2026,58(3):569-579, DOI: 10.16356/j.2097-6771.2026.03.010
    [摘要] (0) [HTML] (0) [PDF 2.58 M] (0)
    摘要：
    针对现有数据驱动车辆动力学模型普遍缺乏物理可解释性，限制了其在极限工况下的泛化性能，致使模型易出现拟合失真与长时推演发散的问题，本文构建了一种引入谱稳定性正则化的条件多专家Koopman（Conditional multi-expert Koopman， CME-Koopman）网络。在架构设计上，该网络引入了一种条件感知门控机制，根据车辆实时工况动态调度多个局部线性Koopman专家模型，有效说明了车辆从线性区到非线性饱和区的动力学演化规律。针对多步预测易失稳的缺陷，本文在损失函数中引入了基于幂迭代法的谱稳定性正则项，显式约束Koopman算子特征值的模长，从理论上保证了长时预测的有界性与渐进稳定性。在CarSim高保真仿真平台上的实验表明，该方法在包含40%极限工况的数据集上，长时预测误差均方根误差（Root mean square error， RMSE）较传统深度扩展动态模态分解（Deep extended dynamic mode decomposition，Deep EDMD）方法实现了大幅缩减，并且准确还原了车辆处于失稳临界点时的渐近收敛特征。与模型预测控制器（Model predictive control， MPC）的闭环联合仿真，进一步验证了该模型在极限工况下的工程潜力：其不仅能在纵横向耦合的变工况中实现高精度的轨迹跟踪，更能在路面附着系数骤降（μ-Jump）的极端突变工况下，为控制系统提供精准的预判，展现出卓越的抗发散鲁棒性与极限防侧滑能力。
  • 深槽螺旋钻月壤取样深度归位特性分析
    杨旭，季节，张伟伟，陈磊，饶炜，姜生元
    2026,58(3):580-588, DOI: 10.16356/j.2097-6771.2026.03.011
    [摘要] (0) [HTML] (0) [PDF 3.05 M] (0)
    摘要：
    月球极区水冰的取样与原位分析是当前深空探测领域的国际热点之一。利用空间机器人携带深槽螺旋钻进行含水冰月壤冻土的钻进取样被认为是一种较为有工程可实现性优势的取样方法，但从科学价值的角度出发，尚未能验证这种方法对获取月壤样品的深度来源定位性能。面向通过样品分析建立月壤完整剖面信息的科学探测需求，开展深槽螺旋钻进取样的深度归位性能验证。通过对深槽螺旋钻月壤流动特性的理论分析给出了取样钻进规程的许用区间，并进一步通过实验测试的方法对深槽螺旋钻的取样深度归位特性进行了研究。实验结果显示，钻杆螺旋槽中85%以上的样品来自提钻前最后钻进的40 mm地层，且这一结论在所研究的参数范围内受钻进速度变化的影响不大。因此，通过在同一钻孔中的步进式钻进和提钻取样，可以实现钻孔的完整剖面信息建立。
  • 基于FFRLS的空间机械臂手眼关系在轨标定方法
    郑果，徐超凡，李中衡，王少凡，王耀兵
    2026,58(3):589-597, DOI: 10.16356/j.2097-6771.2026.03.012
    [摘要] (0) [HTML] (0) [PDF 1.64 M] (0)
    摘要：
    随着太空探索任务的日益增多，空间机械臂已成为在轨服务、深空探测等战略任务的核心执行机构。然而，发射入轨时的强烈振动、空间微重力环境下的温度波动和宇宙辐射导致的部件老化，使在轨机械臂的手眼关系易发生动态漂移，从而降低操作精度并增加任务风险。针对上述问题，提出了一种适用于星载有限算力环境的高效高精度在线手眼标定方法。推导了同步求解手眼关系旋转和平移部分的线性方程组，将AX=XB求解问题转化为超定方程组的单步求解问题，并给出了最小二乘解。利用在轨机械臂执行常规任务时获取的机械臂控制器读数（即A）和相机视觉测量数据（即B），结合遗忘因子递归最小二乘法（Forgetting factor recursive least squares， FFRLS）进行递归求解，实现了空间机械臂手眼关系的在线标定。通过构建模拟手眼关系在轨动态变化的数据集进行对比实验，结果表明：同等算力条件下，相较于结合滑动窗口的Tsai方法，所提方法在计算用时上仅需前者0.75%的时间，且标定精度相当，同时对测量噪声表现出更强的鲁棒性。
  • 车架式起落架减缩质量落震试验改进方法
    李昕苒，魏小辉，房兴波，陈虎，刘中昊
    2026,58(3):598-605, DOI: 10.16356/j.2097-6771.2026.03.013
    [摘要] (0) [HTML] (0) [PDF 1.75 M] (0)
    摘要：
    本文针对车架式起落架在传统减缩质量法落震试验中存在的吊篮垂向速度失真、导致动力学响应偏差的问题，以提高试验精度与工程适用性为目的，建立了车架式起落架多体动力学模型，对比分析了减缩质量法与升力加载法下的落震响应特性，揭示了传统方法因未模拟升力而导致触地后持续加速、速度超标的内在机理。通过提出一种基于参数反馈迭代的改进方法，对投放质量与高度进行联合优化调节，实现了速度与能量的协同等效。以某大型民机主起落架为研究对象进行仿真验证，结果表明：该方法将吊篮垂向速度误差从11.15%降低至0.13%，功量误差控制在2.34%以内，并使油液阻尼力峰值等关键载荷指标与升力加载法的差异缩小至4.01%。研究表明，所提出的改进方法在不引入复杂仿升系统的条件下，显著提升了车架式起落架落震试验的精度与可靠性，为起落架缓冲性能验证提供了一种高效工程解决方案。
  • 考虑传动间隙的起落架摆振特性分析
    汪瑞，蔡君辉，陈潇，潘昊洋，李大让，包旭丹，张振华
    2026,58(3):606-614, DOI: 10.16356/j.2097-6771.2026.03.014
    [摘要] (0) [HTML] (0) [PDF 2.79 M] (0)
    摘要：
    为研究某起落架齿轮传动式前轮操纵系统存在传动间隙时的摆振特性，本文首先通过简化理论分析合理地设计防摆阻尼；其次通过理论分析结果和摆振试验结果两种维度校验起落架摆振刚柔耦合多体动力学联合仿真模型；然后将齿轮传动侧隙和扭力臂轴向、径向传动间隙等非线性因素同时考虑进摆振动力学分析中，实现含传动间隙的起落架刚柔耦合非线性动力学建模；最后基于此模型开展多因素对摆振响应特性差异研究。研究发现，间隙会导致起落架等幅振荡，其中齿轮传动侧隙对机轮摆角的影响大于扭力臂间隙，且间隙大小与摆角呈近似正比关系。此外，增大垂直载荷有助于抑制摆振，滑行速度主要影响机轮摆动频率。研究成果为起落架防摆系统设计提供理论参考。
  • 考虑维修干扰的涡轴发动机气路性能预测
    邱朝阳，蔡景，陈颖
    2026,58(3):615-626, DOI: 10.16356/j.2097-6771.2026.03.015
    [摘要] (0) [HTML] (0) [PDF 3.04 M] (0)
    摘要：
    针对涡轴发动机性能建模过程中存在的工况复杂、稳态与瞬态数据难以有效区分、维修活动干扰性能退化建模等关键技术难题，提出一种基于试车数据的涡轴发动机气路性能预测方法。首先，采用Pearson相关性分析对试车数据进行降维处理，剔除冗余信息以提升建模效率；其次，通过构建滑动窗口结合变异系数阈值判定准则，实现试车数据中稳态数据的精准提取，解决稳态与瞬态数据混淆的问题；然后，基于相对退化量分析识别数据中维修活动的发生时间点，构建性能退化分段建模策略，有效排除维修活动对退化建模的干扰；最后，利用随机森林算法拟合发动机气路参数间的非线性多耦合关系，完成涡轴发动机气路性能的精准预测。为验证所提方法的有效性，采用3段试车数据进行重复验证，结果表明，各预测指标的平均相对误差均小于1.09%。该方法可有效实现涡轴发动机气路性能退化趋势的精准预测，为发动机故障诊断、健康状态监测及性能预测等工程实践提供可靠的技术支撑。
  • 面向确定性装配的同轴度偏差计算模型
    李明冉，赵聪，杨洋，褚宏博
    2026,58(3):627-636, DOI: 10.16356/j.2097-6771.2026.03.016
    [摘要] (0) [HTML] (0) [PDF 2.63 M] (0)
    摘要：
    在飞机结构确定性装配模式下，由于制孔偏差、外形偏差等因素的影响，零件的连接孔在连接时会产生同轴度偏差，较大时将导致局部产生装配应力，削弱结构的力学性能。针对飞机机体结构的确定性装配，将雅可比-旋量法与影响系数法相结合，确定了零件外形偏差、终孔定位偏差与临时紧固件连接的矩阵表达形式，提出了一种考虑偏差积累与零件变形的同轴度偏差计算模型，同时搭建了同轴度偏差装配实验系统。对比偏差实测数据、雅可比-旋量模型与本文模型的计算结果，本文建立的模型与实测数据的平均误差降低了8.89%，提高了确定性装配模式下机体结构的偏差计算精度，为优化装配工艺提供了更加可靠的理论依据。
  • 拧紧扭矩对复合材料单搭螺接结构疲劳性能影响研究
    许文豪，安鲁陵，赵聪，黄金昌，岳烜德，杨洋，屈征涛，黄志立，蒋斌
    2026,58(3):637-646, DOI: 10.16356/j.2097-6771.2026.03.017
    [摘要] (0) [HTML] (0) [PDF 3.56 M] (0)
    摘要：
    随着复合材料性能及应用水平的提高，复合材料单搭螺接结构越来越广泛地应用在飞机结构中。实践证明，影响单搭接结构的疲劳寿命的一个关键因素是拧紧扭矩的大小。为探究螺栓拧紧扭矩对单搭接结构疲劳性能的影响，建立了复合材料单搭螺接结构的疲劳损伤模型，并设计试验验证了模型的有效性。结合有限元和试验进行分析：当拧紧扭矩为螺栓破坏扭矩的75%时，螺栓连接结构具有最优刚度特性，其孔周损伤较少、稳定阶段接头伸长量增加速度最慢、结构疲劳寿命达到峰值并呈现最优综合性能。上述方法可为同类螺栓扭矩的确定提供参考。
  • 材料融合位置对层合智能结构疲劳性能的提升
    刘润甫，韩东，王天健，朱尹
    2026,58(3):647-654, DOI: 10.16356/j.2097-6771.2026.03.018
    [摘要] (0) [HTML] (0) [PDF 2.94 M] (0)
    摘要：
    为研究智能材料融合位置对层合智能结构疲劳性能的影响，本文针对宏纤维复合材料（Macro fiber composite， MFC）与玻纤增强复合材料（Glass fiber reinforced polymer， GFRP）基体组成的层合智能结构展开研究。对两种融合位置的智能结构试验件进行了疲劳测试，结果表明，中间层融合智能结构的疲劳寿命高于最外层融合智能结构。建立了智能结构有限元模型（Finite element model， FEM），其载荷-应变预测结果与试验数据的误差小于7%，验证了模型有效性。通过线性疲劳寿命曲线对智能结构的疲劳寿命进行预测，预测寿命与试验结果吻合良好。进一步分析了不同载荷下融合位置对智能结构疲劳寿命的影响。单轴拉伸、扭转载荷下，随融合位置由最外层向中间层移动，界面应力水平降低，疲劳寿命提高，其中，拉应力的显著降低占主导作用。单轴拉伸载荷下，界面应力集中出现于矩形智能材料短边；单轴扭转载荷下，界面应力集中出现于智能材料四周。多轴载荷下，相较最外层融合，中间层融合几乎消除了层间拉应力并不同程度地降低了有效剪应力，使疲劳寿命提高；疲劳寿命提升效果受载荷比影响，载荷比为0.273 4时，疲劳寿命提升效果最好。
  • 考虑非稳态耦合传热的多周期电热除冰过程数值模拟研究
    向冬，邱岳，朱春玲
    2026,58(3):655-665, DOI: 10.16356/j.2097-6771.2026.03.019
    [摘要] (0) [HTML] (0) [PDF 2.19 M] (0)
    摘要：
    电热除冰是一种可靠的飞机结冰防护手段，为正确认识多周期除冰过程中机翼内部温度变化与冰脱落过程，本文建立了一种基于水膜流动与非定常传热的耦合传热除冰数值仿真方法，对电热除冰过程进行数值模拟研究。考虑到冰层的生长与脱落对耦合传热过程的影响，建立水膜-冰层-机翼与水膜-机翼不同的耦合传热模型，最终实现了电热除冰过程的耦合计算。通过与实验数据的对比，验证了模型的准确性。通过对比多周期电热除冰过程的计算结果，发现作为热刀的常开加热区域会导致溢流水范围与结冰范围增大，下游加热区结冰量增多。结果表明该数值模拟方法在多个电热周期的除冰过程中，温度曲线的模拟结果与实验结果最大误差不超过3 K，对水膜与积冰的变化均能有效的预测。
  • 基于特征解耦与跨模态深度交互增强的多模态情感分析
    赵智伟，张顺香，孙亮，魏可欣，陈梦
    2026,58(3):666-681, DOI: 10.16356/j.2097-6771.2026.03.020
    [摘要] (0) [HTML] (0) [PDF 2.62 M] (0)
    摘要：
    当前多模态情感分析（Multimodal sentiment analysis， MSA）模型主流方法使用跨模态注意力机制处理不同模态特征信息，但该类方法没有考虑到不同模态特征之间的相似性与差异性，在跨模态交互中容易产生模态相似冗余信息并增加噪声，导致模型性能降低。本文提出一种基于特征解耦与跨模态深度交互增强（Feature decoupling and cross-modal deep interaction enhancement， FD-CMDIE）的多模态情感分析模型。首先在特征提取模块引入NeoBERT提取高质量文本特征，使用堆叠长短期记忆（Long short-term memory， LSTM）网络提取视觉与听觉特征。然后利用共同编码器与独立编码器将3种模态特征解耦成相似性特征与相异性特征，并使用对比学习以文本相似性特征为锚点，在特征空间中拉近相似性特征，同时推远相异性特征。最后设计一种跨模态交互增强网络实现解耦后特征的深度交互与融合，并利用门控注意力池化模块过滤交互产生的噪声信息。在两个基准数据集上进行实验，并与多个当前先进方法比较，在绝大部分指标上都超越了当前先进方法，验证了本文方法的有效性。
  • 基于MFP-TCN-iTransformer模型QAR数据驱动的飞机俯仰角预测方法
    王兴隆，宋子凯，薛鹏
    2026,58(3):682-695, DOI: 10.16356/j.2097-6771.2026.03.021
    [摘要] (0) [HTML] (0) [PDF 4.21 M] (0)
    摘要：
    为实现俯仰角的精准预测，本文提出一种融合多飞行阶段（Multi-flight phase， MFP）编码的TCN-iTransformer模型，称为MFP-TCN-iTransformer。该方法构建联合预测架构：iTransformer模块提取快速存取记录器（Quick access recorder， QAR）数据的全局时序特征并捕捉跨变量依赖关系，时序卷积网络（Temporal convolutional network， TCN）模块通过膨胀卷积建模俯仰角的多尺度时序依赖；同时引入多飞行阶段编码，将飞行过程划分5个阶段，以区分不同阶段的数据特性；最后设计特征融合机制，将离散阶段信息与连续QAR数据相结合，以增强模型对阶段特性的适应能力。基于264 352条QAR数据的实验表明，所提模型在平均绝对误差（Mean absolute error， MAE）和均方根误差（Root mean square error， RMSE）上较其他基准模型平均提升19.16%和22.05%。之后经过系统的消融实验验证了各核心组件的有效性，并确认精细化飞行阶段编码能带来稳定的性能提升。结果表明，该模型能够实现高精度的俯仰角预测，对提升飞行安全具有实际价值。
  • 一种自适应的二次调频小波变换
    陈劲轲，史治宇，彭徐俊
    2026,58(3):696-708, DOI: 10.16356/j.2097-6771.2026.03.022
    [摘要] (0) [HTML] (0) [PDF 2.77 M] (0)
    摘要：
    时频分析方法作为处理非平稳信号的有力工具被广泛应用于非平稳状态下的机械状态检测与系统参数识别。传统的时频分析方法难以有效处理频率组分相近甚至频率轨迹交叉的非线性多分量信号。本文致力于发展一种自适应的二次调频小波变换方法，首先计算信号包含二次调频参数的二次调频小波变换（Quadratic chirplet transform，QCT），在残差QCT中迭代提取幅值最大的信号分量，然后从残差QCT中移除已检测信号分量的QCT，最后根据检测到的全部信号分量特性构建信号的准确时频表示。仿真信号算例与三自由度弹簧阻尼系统模型验证结果表明：自适应二次调频小波变换方法可以清晰提取频率组分相近以及频率轨迹交叉的信号的时频表示，也克服了传统时频变换方法难以处理高阶频率变化信号的局限性。
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    低展弦比微型轴流涡轮弯叶片设计
    谢婕 夏晨 张远森 等
    2015,47(1):160-166, DOI: 10.16356/j.1005-2615.2015.01.023
    [摘要] (6681) [HTML] (0) [PDF 4.62 M] (14499)
    摘要：
    针对微型轴流涡轮机面临的低展弦比、低雷诺数导致效率降低的问题，以某型200 kW微型燃气轴流涡轮发电机高压涡轮为研究对象，采用数值模拟方法开展了低展弦比下微型弯曲轴流涡轮叶片设计技术研究。对展弦比为0.88的涡轮静叶，分析对比了正弯和J型弯静叶对微型涡轮流场的影响，结果显示：正弯静叶顶部出口气流角较大，造成下游动叶叶尖泄漏损失增大，整体效率下降;而J型弯方案抑制了下游动叶叶背中径的流动分离，整体性能较原型有所提升。然后，研究了J型静叶弯高和弯角对涡轮性能的影响规律，结果表明：采用大弯高小弯角设计的J型静叶提高了静叶根部通流能力，同时合理分配了静叶通道内的负荷以及出口气流方向，对涡轮级流场的改善效果更佳。J型静叶弯高为1、弯角为+5°时，级效率达到0.852，流量为1.205 kg/s，较原型分别提高了0.77%和0.96%。
    酚醛树脂热解产物高温燃烧详细化学反应机理简化
    王丽燕, 王振峰, 陈伟华, 檀妹静, 袁野, 纪兵兵
    2020,52(1):131-141, DOI: 10.16356/j.1005-2615.2020.01.017
    [摘要] (4027) [HTML] (3620) [PDF 3.14 M] (11432)
    摘要：
    针对流动/酚醛树脂热解产物燃烧耦合数值模拟过程中使用详细化学反应机理带来的数值刚性问题，以保证计算精度要求，对酚醛树脂热解产物详细化学反应动力学模型进行简化研究。选取Chemkin-Pro中的良搅拌反应模型，对由53种组分325个基元反应组成的甲烷掺氢气详细化学反应动力学机理进行了敏感性分析和生产速率分析，得到包含15种组分15个基元反应的简化机理。结果表明：简化化学动力学模型能充分地再现详细基元反应模型的反应机理的主要特征，大幅缩短计算时间，进而用于高超声速条件下酚醛树脂热解产物引射及其对边界层扰动的计算流体动力学(Computational fluid dynamics，CFD)中。
    多电飞机电力系统及其关键技术
    张卓然，许彦武，姚一鸣，于立，严仰光
    2022,54(5):969-984, DOI: 10.16356/j.1005-2615.2022.05.021
    [摘要] (4080) [HTML] (4673) [PDF 6.24 M] (10668)
    摘要：
    多电飞机将机载二次能源逐步统一为电能，有效提高了飞机的燃油经济性、可靠性和维护性，已成为航空科技发展的重要方向。作为机载二次能源系统的核心，电力系统在多电飞机发展过程中起到了关键支撑作用。电力系统及其关键技术的创新发展是实现飞机综合性能提升和全局优化的必要基础。本文从多电飞机的基本概念与特点出发，分析对比了典型多电飞机的电力系统架构，在此基础上系统地总结了支撑多电飞机电力系统发展的关键技术，讨论了未来多电飞机电力系统高压、直流和智能化的发展趋势。
    飞机电气化背景下的先进航空电机系统
    张卓然于立 李进才 陆嘉伟
    2017,49(5):622-634, DOI: 10.16356/j.1005-2615.2017.05.005
    [摘要] (8792) [HTML] (7005) [PDF 5.40 M] (10302)
    摘要：
    多电/全电飞机将机载二次能源逐步统一为电能，电推进飞机进一步将电能用于飞行动力源，飞机电气化被认为是飞机机电系统与动力系统融合的重大革新，已经成为航空技术发展的重要方向。航空电机系统是支撑飞机电气化的重要基础。文中介绍了飞机电气化的基本概念和发展现状，阐述了电气化对飞机电源与用电设备的重要影响，重点论述了航空电机系统对飞机电气化发展的重要性及其面临的研究机遇与挑战。基于此，系统分析了适应飞机电气化发展需求的先进航空发电机与电动机系统，并进一步总结了支撑先进电机系统发展的关键技术，包括新型电工材料与器件、冷却技术、多物理场耦合分析方法与集成化综合设计理念。
    一种低耦合高精度六维力传感器设计及应用
    宋逸，段晋军，相立峰，李晨，姚举禄，戴振东
    2022,54(3):473-480, DOI: 10.16356/j.1005-2615.2022.03.014
    [摘要] (4200) [HTML] (3229) [PDF 3.70 M] (10132)
    摘要：
    多维力传感技术是工业智能化发展重要支撑技术之一。本文研制了一种中等量程的轮辐构型的电阻应变式六维力传感器，其量程为：切向力±300 N、法向力±600 N、力矩±25 N·m。传感器外圈和中心台通过4组特设的应变梁连接。每组应变梁包括一对处于两侧的“L”形梁及一根居中的扁平梁，能够从结构上降低维间耦合。进一步通过贴片及组桥方案设计从理论上消除了各方向间的耦合。静态标定结果表明，该传感器的维间耦合小于1%、测量精度不低于1‰、过载系数超过300%、非线性度低于0.3%。瞬态冲击法动态测试表明，该传感器具有较好的动态性能。本文将该六维力传感器用于机械臂抛光打磨过程的力学测量和反馈控制，取得了优异的效果，证实了传感器的可用性和优越性。该传感器将促进中国六维力测试技术发展、助力现代工业智能化进程。
    真空绝热板技术的研究现状及发展趋势
    陈照峰 张俊雄 王伟伟 沙李丽 胡雅 沈胜 李承东 叶信立
    2017,49(1):1-16, DOI: 10.16356/j.1005-2615.2017.01.001
    [摘要] (9782) [HTML] (9686) [PDF 2.86 M] (10078)
    摘要：
    首先概述了真空绝热板（Vacuum insulation panel，VIP）芯材、阻隔膜和吸气剂的研究现状，分析了不同芯材、阻隔膜和吸气剂对VIP的绝热性能和使用寿命的影响，并基于VIP的应用要求提出了适用于建筑用VIP的最佳结构，即多层金属（或氧化物）树脂复合阻隔膜包覆超混杂复合芯材和碳基氧化物复合吸气剂的VIP。该VIP不仅具有低热桥、阻气阻氧性能好的优点，还具备耐压、耐折、回弹性低、抗刺穿和耐老化的优良特性，充分发挥了纤维型VIP和颗粒型VIP的优点，同时完美结合了纳米涂层与树脂膜的优势，克服了颗粒型VIP易溃散、纤维型VIP易回弹、金属镀层缺陷大和树脂膜易刺穿的缺点。此外，碳基氧化物复合吸气剂的抗热辐射性能良好，可进一步提高VIP的绝热能力。最后指出研究和开发高性能、低成本的VIP将是未来研究工作的发展方向。
    基于小波变换和神经网络的直升机旋翼不平衡故障诊断方法
    徐永勤 高亚东 李清龙
    2017,49(2):212-218, DOI: 10.16356/j.1005-2615.2017.02.010
    [摘要] (5679) [HTML] (5687) [PDF 807.81 K] (9977)
    摘要：
    依据直升机旋翼不平衡故障空间与多点机体振动空间存在一对一映射关系的理论，采用某旋翼试验台设置桨距不平衡、质量不平衡以及后缘调整片不平衡的方法获取试验数据。利用小波变换和神经网络处理直升机机体振动信号,并对直升机旋翼单故障和复合故障进行诊断。最终实现了一种利用小波变换处理机体振动信号诊断旋翼不平衡故障的方法。
    变体飞行器LPV建模与鲁棒增益调度控制
    殷 明，陆宇平，何 真
    2013,45(2), DOI:
    [摘要] (7842) [HTML] (0) [PDF 407.82 K] (9703)
    摘要：
    阻力伞拉直过程的影响因素分析
    王从磊，孙建红，俞东明
    2013,45(2), DOI:
    [摘要] (7870) [HTML] (0) [PDF 414.81 K] (9600)
    摘要：
    涡轴发动机发展与技术趋势
    葛宁
    2018,50(2):145-156, DOI: 10.16356/j.1005-2615.2018.02.001
    [摘要] (6717) [HTML] (11655) [PDF 1.76 M] (9185)
    摘要：
    首先，对美国20世纪70年代以来各时期涡轴发动机发展规划及其性能演变过程进行了梳理，并分析了不同循环类型及循环参数的选择，进行了性能统计分析。然后，介绍了直升机/发动机一体化设计理论的基础与方法。最后本文提出新一代超低排放涡轴发动机的概念，指出降低总耗油量的同时提高功重比，才能实现超低排放。
    航空发动机齿轮减速器振动噪声机理及其辐射噪声预测方法
    丁文强 吴玉萍 魏巍 谢俊岭
    2016,48(6):789-795, DOI:
    [摘要] (5257) [HTML] (6516) [PDF 2.95 M] (9128)
    摘要：
    航空发动机减速器齿轮箱的振动与噪声问题已经成为影响其传动系统可靠性、寿命和工作环境的关键因素。本文对减速器齿轮箱系统的振动噪声机理进行了分析与总结，确定其主要来源及传递路径，为设计阶段的各主要影响参数的选择提供依据。同时给出了一种比较实用的减速器齿轮箱辐射噪声的预测方法，可实现齿轮箱的噪声水平的评估和相应的齿轮箱结构薄弱部位定位，为结构优化提供依据。
    中国深空探测现状及持续发展趋势
    孙泽洲，孟林智
    2015,47(6):785-791, DOI:
    [摘要] (9149) [HTML] (0) [PDF 1.55 M] (9064)
    摘要：
    简要介绍了国外深空探测发展态势和内涵，剖析了中国深空探测取得的成功经验与主要差距。然后重点结合中国发展现状和现实需求，提出了中国深空探测后续发展目标，梳理出后续任务需提前开展研究的核心技术。最后对中国深空探测的持续发展提出了建议。
    冲压空气涡轮释放过程运动学分析
    马智勇，邓健，周光明
    2020,52(3):499-506, DOI: 10.16356/j.1005-2615.2020.03.020
    [摘要] (2843) [HTML] (2277) [PDF 1.09 M] (9010)
    摘要：
    冲压空气涡轮作为飞机上的应急能源，能在出现紧急情况时提供电能，保证飞机上电传操控和电子设备的正常工作。本文以冲压空气涡轮为研究对象，基于机械运动原理对系统模型进行了简化，基于刚体假设，结合MATLAB软件从理论上研究结构在释放过程中的运动学问题。给出了冲压空气涡轮系统释放过程中各个关节空间位置的理论求解方法，得到了关节在空间中的运动轨迹和对应的速度时间曲线、加速度时间曲线，结果表明：冲压空 气涡轮系统的释放过程在1 s以内，释放速度较快，且各关节在释放初始阶段速度、加速度响应较大。本文的工作可为后期不同冲压空气涡轮系统构型的初步设计提供理论依据，指导冲压空气涡轮释放的仿真计算和试验。
    航空发动机燃烧室湍流两相燃烧模型发展现状
    金捷 刘邓欢
    2016,48(3):303-309, DOI:
    [摘要] (7977) [HTML] (6924) [PDF 904.84 K] (9003)
    摘要：
    随着计算机、计算机辅助制造等技术的发展，数值模拟逐渐成为航空发动机设计手段之一。航空发动机燃烧室内是复杂的两相湍流燃烧过程，为了准确模拟这一过程，高精度两相湍流燃烧模型组成为航空发动机燃烧室设计师 必要的工具。本文从两相湍流数值模拟角度出发，对概率密度函数输运方程模型、火焰面模型和二阶矩模型这3种常用的燃烧模型的发展现状进行简要综述。
    硬质合金与结构钢钎焊结构低温力学性能试验
    高泽，刘博，郑立彦，王国欣，莫桂冬，孙启臣
    2022,54(3):404-410, DOI: 10.16356/j.1005-2615.2022.03.006
    [摘要] (3008) [HTML] (2421) [PDF 1.47 M] (8949)
    摘要：
    针对航天器产品恶劣工况对材料及连接方式高抗拉、抗剪强度力学性能的需求，设计试验验证了深低温至高温环境下真空钎焊与火焰钎焊试样拉伸与剪切性能：真空钎焊在-233 ℃条件下抗拉强度可达536 MPa、剪切强度可达260 MPa、-150 ℃时剪切强度300 MPa、常温剪切强度212 MPa，低温下剪切强度值更高且皆优于火焰钎焊对应温度下试样的结果。同时研究了真空钎焊工艺对合金钢40CrNiMoA材料性能的影响，真空钎焊工艺加工过程使材料本身抗拉强度下降约38%，表面硬度值下降约25%。并测量了真空钎焊试样200 ℃高温条件下抗拉强度为804 MPa，剪切强度为239 MPa。通过试验研究了不同焊接工艺对结构焊接后力学性能的影响，该试验结果对后续航天器结构设计工作具有一定的指导作用。
    航空公司短期航班计划编排模型及算法
    张海峰 胡明华
    2015,47(4):553-558, DOI:
    [摘要] (5144) [HTML] (154) [PDF 487.36 K] (8833)
    摘要：
    航班计划编排的实质是对航空公司各种生产要素的优化配置，其优化程度直接影响航空 公司市场竞争能力。目前，航空公司在编排短期航班计划时过多地考虑了市场竞争，而忽略 了航班延误。文中兼顾市场竞争与航班延误控制，将航班延误控制纳入短期航班计划的编排 过程中。通过分析独立延误与波及延误特点，建立基于延误控制的短期航班计划编排模 型，并采用贪婪随机自适应搜索过程(Greedy randomized adaptive search procedure,GRA SP)算法对模型进行求解。最后，通过实例分析验证了所提方法的有效性。
    旋转爆轰发动机的研究进展
    王宇辉 何修杰
    2017,49(3):325-339, DOI: 10.16356/j.1005-2615.2017.03.005
    [摘要] (4293) [HTML] (6920) [PDF 5.91 M] (8740)
    摘要：
    理论上爆轰熵增较小，旋转爆轰发动机比常规的爆燃发动机具有更高的热效率和比冲。文中对旋转爆轰发动机的燃烧室结构、爆轰方式、推进性能、热测量和不稳定性等方面进行了研究。结果表明该发动机的实验和数值模拟研究在国内外已经大量开展，但实验数据不够全面，测量手段有限;而爆轰波自身特性给发动机可靠性设计提出苛刻要求，因此旋转爆轰发动机的应用还有待进一步研究和发展。最后，文中总结了旋转爆轰发动机面临的挑战,并指出该发动机在火焰稳定器和磁流体动力发电方面有一定的应用前景。
    一种稳定的浸没边界-格子波尔兹曼方法
    2013,45(3), DOI:
    [摘要] (4190) [HTML] (0) [PDF 579.02 K] (8616)
    摘要：
    独立桨叶高阶谐波变距对旋翼垂向载荷的影响分析
    徐海 王华明 杨仁国
    2016,48(2):200-204, DOI:
    [摘要] (5526) [HTML] (5484) [PDF 793.15 K] (8593)
    摘要：
    为了研究桨叶高阶谐波变距对桨毂垂向载荷的影响，建立了基于独立桨叶控制技术的桨毂垂向载荷模型。假设桨叶刚体挥舞，采用Leishman-Beddoes（L-B）非定常气动力模型和Glauert入流模型计算旋翼气动力，求解桨叶挥舞动力学方程，计算桨毂垂向载荷。分析桨叶施加2Ω,3Ω阶变距谐波后桨毂垂向载荷的变化，总结高阶变距谐波幅值、相位对桨毂垂向振动载荷的影响规律。结果表明独立桨叶控制能有效降低直升机桨毂垂向振动载荷。
    圆柱相控阵天线的功率分级和极化控制
    2013,45(3), DOI:
    [摘要] (4216) [HTML] (0) [PDF 874.39 K] (8276)
    摘要：

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