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World File Search System安全裕度
通过基于脑电图的人类意图预测和警觉控制来协调人机协作
在共享工作空间的人机协作场景中，人们非常希望获得的性能提升被对人类安全的高要求所抵消，机器人驱动器的速度和扭矩被限制在不会伤害人体的水平。特别是对于具有灵活人类行为的复杂任务，保持安全的工作距离和有效协调任务变得至关重要。在这方面，一种既定的方法是响应当前人体姿势的反应伺服。然而，这种方法没有利用对人类行为的预期，因此无法及时对快速的人体动作做出反应。为了尽快调整机器人的行为，尽早预测人类的意图成为一个至关重要但难以实现的因素。在这里，我们采用了一种最近开发的脑机接口 (BCI)，它可以检测人类明显注意力的焦点作为即将发生的动作的预测指标。与其他类型的 BCI 相比，将刺激直接投射到工作空间有助于无缝集成到工作流程中。此外，我们还展示了如何利用大脑反应的信噪比来调整机器人运动速度以适应人类的警觉或警觉水平。通过在物理机器人实验中分析该自适应系统的性能和安全裕度，我们发现所提出的方法可以提高协作效率和安全距离。
可重复使用锂电池的设计、开发与热分析...
摘要：不同化学成分的锂离子电池的性能、储能容量、安全性和寿命对工作温度和环境温度非常敏感。电流通过电池内部电阻时，电池会产生热量，如果电池内部的温度达到触发温度，化学反应会产生额外的、有时无法控制的热量。因此，需要一个高性能的电池冷却系统，使电池尽可能接近理想温度，以实现最高的放电电流速率，同时仍提供足够的安全裕度。本文介绍了一种新颖的设计、初步开发和结果，用于一种廉价的可重复使用、液冷、模块化、六角形电池模块，该模块可能适用于一些对充电和/或放电速率要求较高的移动和固定应用。在 1C、2C 和 3C 的放电速率下，对六个并联 18650 圆柱形电池演示模块在完整放电周期内对电池温升进行了实验测量。测量发现，电池最热点（阳极端子）的温升分别为 6、17 和 22 ◦ C。在冷却剂流速为 0.001 Kg/s 时，系统热阻估计低于 0.2 K/W。所提出的液冷模块似乎是将圆柱形锂离子电池维持在接近其最佳工作温度的有效解决方案。
无人驾驶飞机可见性建模，用于“看见并避开”操作
摘要：随着每天有更多的无人机 (UA) 升空，本来就很高的有人机与 UA 的接触率仍在持续增长。飞行员和规则制定机构意识到，UA 能见度对看见并避让概念下的运行是一个真实存在但无法量化的威胁。为了最终量化威胁，本文使用收集到的经验数据以及之前关于影响能见度的因素的研究，构建了一个新颖的基于对比度的 UA 能见度模型。这项研究表明，如果有人机和 UA 在看见并避让概念下运行且处于碰撞航线上，那么当 UA 能见度 < 1300 m 时，空中相撞将成为一个严重威胁。同样，这项研究还表明，当 UA 能见度 < 400 m 时，空中相撞可能无法避免。这项研究验证了飞行员和规则制定机构的担忧，表明在现实世界中，UA 能见度距离 < 1300 和 < 400 m 的情况经常发生。最后，该模型生成了 UA 可见性查找表，这可能对美国联邦航空管理局和国际民用航空组织等规则制定机构有用，可用于未来证明探测和避免操作的等效性。在此之前，在 UA 附近以较低空速飞行的飞行员可能会提高安全裕度。
达索猎鹰 7X
民用和军用飞机设计中都必须考虑俯冲速度稳定性。飞机越稳定，就要牺牲越多的性能。反之，性能更高的飞机天生就不太稳定。这就是为什么几乎所有设计巡航速度为 0.90 马赫、配备传统飞行控制装置的飞机都配备了大型垂直尾翼和水平稳定器。主要原因是需要满足国际适航认证机构规定的俯冲速度稳定性标准。但是如此大尾翼会带来阻力，从而牺牲燃料和航程。FEW 使达索能够为 7X 配备明显更小、阻力更低的尾翼，同时仍能满足监管的俯冲速度稳定性要求。例如，最大演示俯冲速度为 0.93 马赫，仅比 7X 的 0.90 马赫高出 0.03 马赫。如果没有 FEW，MMo 将被限制在 0.86 马赫，因为认证机构通常要求 0.07 马赫的缓冲。同样，当不受马赫限制时，最大演示俯冲速度为 405 节，仅比 Falcon 7X 的 370 节 VMO 速度高出 35 节。使用传统的灯光控制，Kerherve 估计 VDF 至少要达到 430 节才能验证相同的 VMO。简而言之，FEW 飞行控制提供的保护使飞机制造商能够提高最大巡航速度，同时与配备传统飞行控制的飞机相比，提供相同或更好的高速安全裕度。
一种提高风电稳定性的新控制算法...
摘要：本文提出了一种控制佩尔顿轮式涡轮机速度调节器的新算法，该涡轮机用于许多抽水蓄能系统，这些系统在可再生能源参与度较高的孤立电力系统中运行。该算法与使用 PID 或 PI 调节器的标准开发有很大不同，因为除了作用于喷嘴针和导流板外，它还采用了一种新的内环压力稳定电路，以改善频率调节并抑制调节针位置时产生的压力波的影响。所提出的算法已在 Gorona del Viento 风力水力发电厂实施，该发电厂为 El Hierro 岛（西班牙加那利群岛）提供主要能源需求。尽管该工厂除了风力和水力发电系统外，还拥有基于柴油发动机的发电系统，但本文介绍的研究结果的验证重点是频率控制仅由水力发电厂提供的情况。结果表明，采用所提出的算法取代了之前基于经典 PI 调节器的控制系统，能够在不可调度的可再生能源发电发生变化时抑制源自电厂长压力管道的压力波，而案例研究中这种情况发生的频率较高。阻尼器大大减少了累积时间和频率超过不同安全裕度的次数。阻尼器的加入还将低频泵组减载事件的数量减少了 93%。
快速打捞和修复策略 - NATO STO
本文将在此背景下解决会议目标。本文的范围很广。它包括检索和/或运输飞机到战区维修中心的策略和技术。它包括维护/支持概念和技术，这些概念和技术将允许在战区（如果可能的话，在前沿基地）快速进行主要部件更换和维修。它包括实现这些维护/支持概念所需的设计标准和概念 - 例如，法国阵风战斗机的模块化设计概念，它利用了法国在非洲或海外友好国家的长期行动需求（参见处理可部署性需求的报告 AGARD-AR-327）。解释了这些修复“能力”（也可以说是可修复性）是如何通过基于从以前的项目吸取的教训（包括外国客户的一些特定需求）的 ILS 方法“按设计”融入战斗机的。它包括飞机状况的可测试性、模块化、“可用性”的专业知识，最后，它包括对无法在战区更换的部件（结构、设备、管道、线路等）进行快速“战斗损伤修复”的概念和技术。这些在 Def-Stan 00-49 中定义为“在战斗环境中进行的必要维修，可以即兴进行，以便将受损或禁用的设备恢复到临时服务状态”，或在法国指令 DEF 800/EMAA 中适用于修复在“特殊情况下”受损的材料（包括战斗中损坏的修复 - RDC，即 BDR）。两者都试图使硬件达到给定的临时可维护性（降低安全裕度），而不会影响以后的正确维修。
电池成本的增加——AEMO 的 2030 年计划及未来
100% VRE 电网设计可行吗？詹姆斯·泰勒（2023 年 1 月 12 日更新 1）简介总理和能源部长确信，到 2050 年，澳大利亚需要 100% 可再生能源。事实上，目标是到 2030 年达到 82%——足够接近 100%。系统设计原则在我们了解如何实现这一目标之前，必须了解系统设计的一个关键原则：“高可靠性系统设计必须基于最坏情况，然后在顶部加入安全裕度，以防止系统能力可能下降。”这一原则在 AEMO 和 CSIRO 的报告中几乎完全不存在和忽略。相反，他们倾向于使用平均条件，完全不考虑最坏情况的现实，并希望一切都会好起来。在现实世界的专业工程中，无论是商用喷气式飞机、桥梁还是建筑物，生命都取决于这一点。如果做错了，会受到严厉的惩罚。必须要问的问题是：更多的电池能否挽救 AEMO 灾难性的 2030 计划？基本情况是，NEM 向客户提供电力，而电池储存能量，这只是电力 x 时间。此外，将电能转换为电化学能然后再转换回电网电力的过程效率为 80-90%，这意味着高达 20% 的输入功率被浪费为热量。电网电池有两个参数：存储能量容量 (MWh) 和最大功率输出 (MW) – 通常在 1 - 2 小时的最小放电期内。（较高功率下较短的放电可能会损坏电池。）电池可以在较长时间内提供较低的功率输出，直至其存储能量的极限。最坏的情况是什么？有五种。1 NEM 必须在最大需求时可靠地向客户提供电力。AEMO 的 ESOO（2022 年 8 月）以超额概率 (POE) 的形式说明了 2030 年的最大功率。
海上石油泄漏的空中观测
在事件发生之初，侦察飞行报告通常对于确定污染的性质和规模至关重要。在适当的情况下，应在响应的初始阶段将飞行安排作为高度优先事项。空中观察策略以及相关机构和飞机运营商的联系方式应是相关应急计划的关键条目。在初步动员之后，应定期进行后续飞行（图 1）。这些通常安排在每天的开始或结束时，以便结果可用于决策会议来计划响应操作。应协调航班，包括其时间表和飞行路线，以避免机构之间不必要的重复。随着污染情况得到控制，对航班的需求将减少并最终结束。安全考虑至关重要，在起飞前应就侦察行动的所有方面咨询飞行员。应定期向参加飞行的人员详细介绍飞机的安全特性以及紧急情况下应遵循的程序。应提供并使用合适的个人防护设备，如救生衣。在选择最合适的飞机时，需要考虑泄漏的位置、最近的飞机跑道、燃料获取途径以及侦察飞行要覆盖的距离。用于空中观察的任何飞机都必须具有良好的全方位可视性并携带合适的导航辅助设备。例如，对于固定翼飞机，高架机翼可提供更好的可视性（图 2）。在近岸水域，直升机的灵活性是一种优势，例如在勘测有悬崖、海湾和岛屿的复杂海岸线时。然而，在公海上，飞行速度、方向和高度的快速变化需求较少，固定翼飞机的速度和航程更具优势。选择飞机时应考虑运行速度，因为如果速度太快，观察和记录油污的能力就会降低，如果速度太慢，飞行距离就会受到限制。对于公海上的勘测，双引擎或多引擎飞机提供的额外安全裕度至关重要，
航空视觉感知
图 1.1 环境、飞行员和飞机的相互作用 3 图 1.2 事故下滑道 5 图 1.3 黑洞错觉 6 图 1.4 精密进近航道指示灯 6 图 1.5 哈德逊河迫降 14 图 2.1 陨石坑阴影错觉 24 图 2.2 视觉系统的主要组成部分和路径 26 图 2.3 人眼的横截面示意图 29 图 2.4 三种视锥细胞的光感受器吸收曲线 38 图 2.5 跑道的缩短示例 44 图 2.6 从高处看视角几何 47 图 2.7 转盘错觉 49 图 2.8 横向和内侧视角示意图 50 图 2.9 前庭系统组件 53 图 3.1 正弦波光栅 64 图 3.2 对比敏感度函数 65 图 3.3有用视野 71 图 3.4 平均左转安全裕度研究数据 75 图 3.5 视觉敏锐度与眩光敏感度之间的关系 76 图 4.1 3 度下滑道的高度和距离 91 图 4.2 目视俯视和目视直进进近描述 93 图 4.3 着陆进近的三张照片 94 图 4.4 降落在阿尔伯克基国际机场 96 图 4.5 亚速尔群岛葡萄牙丰沙尔的夜间延时照片 99 图 4.6 降落在巴西圣保罗马特雷机场 100 图 4.7 降落在澳大利亚汉密尔顿岛大堡礁机场的最后进近 102 图 4.8 降落在亚速尔群岛葡萄牙圣乔治岛的短距离进近 103 图 4.9 降落在爱沙尼亚塔林机场 103 图 4.10在南极麦克默多站着陆的简短最后阶段 105 图 4.11 空中加油照片 109 图 5.1 张开角度 120 图 5.2 着陆期间的高度提示 123 图 5.3 视网膜图像扩展以估计接触时间 128
测量 HUM 系统的性能 - 功能...
简介 第一个 HUM 系统于 1991 年 11 月获得认证，可在北海运行。该系统是两种竞争设计之一，旨在满足石油公司在 HARP 直升机适航性评估之后对 HUM 的要求。这两个系统的设计都是为了满足相同的要求，但每个系统的功能和人员操作方式都有很大不同。在接下来的十年里，欧洲直升机公司和后来的贝尔公司都推出了民用直升机的 HUM 系统，表面上看，它们也是为满足相同的北海要求而设计的，但它们也是截然不同的系统。最近，在军事领域，史密斯和古德里奇生产了 HUM 系统，这代表了设计上的进一步变化。英国民航局直升机健康监测咨询小组 1 发布了关于 HUM 系统构成的指南，但该指南并未形成一致的系统设计理念，也没有建立衡量 HUM 系统性能的标准。本文旨在探讨如何确定这些不同设计的系统的性能并比较它们的相对属性。HUM 系统的目的是及时指示部件持续适航性的恶化，以便维护人员可以介入并纠正缺陷。它是直升机维护手册中包含的各种规定检查和预防性维护措施的补充方法，以确保直升机的持续适航性，从而提高直升机运行的安全裕度。为了实现这一目标，HUM 系统监控 a) 使用寿命组件的使用情况 b) 任何超出操作范围的情况以及 c) 动力传动系组件的健康状况。组件健康监测提供了守门员功能，防止维护程序出现任何故障，以保持直升机的适航性。最重要的健康监测功能是振动监测功能，它利用不同程度的复杂技术来识别动力传动系组件中出现的缺陷。HUM 中的次要功能与获得维护积分有关。其中最重要的是平衡轴和转子，而无需使用专门的维护测试设备，对于主旋翼，在调整旋翼后无需进行维护试飞。不过，HUM 系统的主要要求是提高适航性，这就要求能够测量 HUM 对直升机适航性的贡献。