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World File Search System权衡研究
NAVSOP-4855-1A.pdf - 雷·弗格森工程
1.0 目标................................................................................................................................1 1.1 COTS/NDI、改进型 COTS/NDI 和定制电源........................................................................2 1.1.1 COTS/NDI.................................................................................................................2 1.1.2 改进型 COTS/NDI.......................................................................................................2 1.1.3 定制.......................................................................................................................3 1.2 电源系统开发.......................................................................................................3 1.2.1 顶层系统要求和规范开发....................................................................................4 1.2.2 权衡研究....................................................................................................................6 1.2.3 建模和仿真....................................................................................................8 1.2.4 设计评审....................................................................................................................8 1.2.5 电源系统集成和测试.............................................................................................9 1.2.6 系统设计和对电源系统组件的影响.....................................................................9 1.3 电源性能规格 ................................................................................................................9 1.4 市场调研 ......................................................................................................................10 1.4.1 电源采购/开发时间 ..............................................................................................11 1.4.2 电源选择/开发工时 ..............................................................................................11 1.5 电源权衡 S/选择 ......................................................................................................13 1.5.1 总拥有成本 .............................................................................................................13 1.5.2 电源可靠性 .............................................................................................................14 1.6 团队合作 ......................................................................................................................17 1.7 风险管理 ......................................................................................................................18 1.8 注意 S ......................................................................................................................18
主要飞机的可操作性投影... - Icas.org
飞机运营性能是实现航空公司盈利和满足乘客期望的关键因素。它由主要飞机部件的“可操作性”以及飞机运行的运营环境决定。可操作性是系统在可靠性、可用性和成本方面满足其运营要求的能力。本文提出了一种方法，将主要飞机部件所采用的技术类型考虑在内，以进行可操作性预测。使用贝叶斯网络开发可操作性模型，有助于预测不同输入参数对主要飞机部件运行性能的影响。使用结合工程和在役数据的方法来实例化不同的参数并训练贝叶斯网络模型。系统设计人员可以使用训练后的模型通过贝叶斯推理对不同的设计解决方案进行可操作性预测，并从可操作性的角度进行权衡研究。本文还讨论了使用无监督学习对数据进行聚类，以确定能够产生理想操作性能的最佳输入参数组合。
飞机设计项目
2.2 信息检索 11 2.2.1 现有飞机和竞争性飞机 11 2.2.2 技术报告 12 2.2.3 运营经验 12 2.3 飞机要求 12 2.3.1 市场和任务问题 13 2.3.2 适航性和其他标准 13 2.3.3 环境和社会问题 13 2.3.4 商业和制造考虑因素 14 2.3.5 系统和设备要求 14 2.4 配置选项 14 2.5 初始基线尺寸 15 2.5.1 初始质量（重量）估算 16 2.5.2 初始布局图 19 2.6 基线评估 19 2.6.1 质量说明 19 2.6.2 飞机平衡 21 2.6.3 空气动力学分析 22 2.6.4 发动机数据 24 2.6.5 飞机性能 25 2.6.6 初始技术报告 25 2.7 完善初始布局 25 2.7.1 约束分析 26 2.7.2 权衡研究 29
两种民用发动机反推装置的维修性分析对比研究
摘要。应用虚拟维修方法和人机工程学基本理论，对两种现有发动机反推装置设计进行了权衡研究。对比分析了集成推进系统（IPS）的O型管道反推装置和传统门式D型管道反推装置两种构型的维修性。针对O型管道和D型管道反推装置在结构、工作原理以及维修过程中的运动方式等差异，在相同空间约束条件下完成了两种反推装置的结构建模和运动学仿真。以DELMIA软件为平台，通过对两种民用发动机反推装置进行虚拟维修仿真，提出了可达性分析、可视性分析、具体拆装时间估算、工作空间分析等部分人机工程学研究与评价。为今后国产发动机反推装置的设计选型、方案分析、技术评估等提供了技术储备。
生成模拟雷达和 EO/IR 图像的组合数据集
在遥感领域，雷达和 EO/IR（电光/红外）传感器都携带着对成像界有用的独特信息。雷达能够在各种天气条件下成像，无论白天还是夜晚。EO/IR 可生成辐射图，并且通常能以比雷达更精细的分辨率生成图像。虽然这些系统对成像都有价值，但成像界对于结合这两个领域的最佳优势所带来的附加价值仍存在未知领域。这项工作将开始探索在雷达工具 Xpatch 和 EO/IR 工具 DIRSIG（数字成像和遥感图像生成）中模拟场景的挑战。雷达和 EO/IR 固有的功能和局限性在图像模拟工具中相似，因此在模拟环境中完成的工作也将延续到真实环境。这项工作的目标是演示一个可以模拟常见场景的 EO/IR 和雷达图像的环境。一旦演示完成，该环境将用于促进各种多传感器仪器设计和开发算法概念的权衡研究。生成的合成数据将与现有测量数据进行比较，以证明实验的有效性。
GPU 功率上限用于权衡能源性能...
摘要。本文介绍了用于图像识别的深度卷积神经网络训练的性能-能量权衡研究。使用配备 Nvidia Quadro RTX 6000 和 Nvidia V100 GPU 的系统测试了几种具有代表性且广泛采用的网络模型，例如 Alexnet、VGG-19、Inception V3、Inception V4、Resnet50 和 Resnet152。使用 GPU 功率上限，我们发现除了默认配置之外，还可以最小化三个不同的指标：能量 (E)、能量延迟积 (EDP) 以及能量延迟总和 (EDS)，从而节省大量能源，EDP 和 EDS 的性能损失较低到中等。具体来说，对于 Quadro 6000 和最小化 E，我们获得了 28.5%–32.5% 的节能效果；对于 EDP，我们获得了 25%–28% 的节能效果，平均性能损失为 4.5%–15.4%；对于 EDS (k=2)，我们获得了 22%–27% 的节能效果，平均性能损失为 4.5%–13.8%。对于 V100，我们发现平均节能效果为 24%–33%；对于 EDP，我们获得了 23%–27% 的节能效果，平均性能损失为 13%–21%；对于 EDS (k=2)，我们获得了 23.5%–27.3% 的节能效果，平均性能损失为 4.5%–13.8%。
月球冰矿工的热管理系统
月球陨石坑观测和传感卫星 (LCROSS) 任务发现的数百万吨冰水被认为是月球上最宝贵的资源。从月球风化层中提取这些水冰需要非常高的热能输入，相反，在近真空环境中捕获这些水蒸气也需要很大的冷却能力。因此，有必要为未来由放射性同位素驱动的月球冰采矿车开发专用的热管理系统 (TMS)。根据 SBIR 第一阶段计划，Advanced Cooling Technologies, Inc (ACT) 与 Honeybee Robotics (HBR) 合作开发了一种热管理系统，该系统可以战略性地利用核动力源的废热来升华月球冰土中的水蒸气，并使用月球环境温度作为散热器来重新冻结冷阱容器内的升华蒸气。这样，就可以在降低系统质量和占地面积的情况下，最大限度地减少冰提取和蒸汽收集所需的电能。进行了初步权衡研究，设计了 TMS 的多个热组件，包括基于废热的热芯和热管散热器冷阱罐。开发并测试了概念验证原型。设计了一个可能满足 NASA 采矿目标的初步全尺寸系统，并估算了采矿效率、系统质量/体积和功耗（电能和热能）。
基于模型的系统工程的 SLIM。第 1 部分
复杂系统的开发是一项跨学科、团队、流程、软件工具和建模形式的协作工作。系统复杂性的增加、可用资源的减少、全球化和竞争性的供应链以及动荡的市场力量要求统一的基于模型的系统工程环境取代开发复杂系统的组织中的临时、以文档为中心和点对点的环境。为了应对这一挑战，我们设想了 SLIM——一个用于实现下一代复杂系统的协作、基于模型的系统工程工作区。SLIM 使用 SysML 来表示系统的前端概念抽象，该系统可以与特定学科工具和标准中模型的底层细粒度连接“共同发展”。借助 SLIM，系统工程师可以从基于 SysML 的系统模型中直接推动自动化需求验证、系统模拟、权衡研究和优化、风险分析、设计评审、系统验证和确认以及其他关键系统工程任务，从开发的最早阶段开始。SLIM 提供独立于任何系统工程方法的分析工具，以及将 SysML 与各种 COTS 和内部设计和模拟工具连接起来的集成工具。我们将在两篇论文中介绍 SLIM 及其应用。在第 1 部分（本文）中，我们介绍了导致 SLIM 的动机和挑战。我们描述了 SLIM 的概念架构（第 1 节）和用例（第 2 节），然后介绍了可用于生产和评估使用的工具（第 3 节）。在第 2 部分论文“SLIM 应用”中，我们介绍了 SLIM 工具在各种领域的应用，包括系统工程的传统领域和非传统领域。介绍了来自太空、能源、基础设施、制造和供应链、军事行动和银行系统的代表性示例。
GTO 至 GEO 最佳轨迹剖面图和电力推进系统配置
摘要 — 快速可靠的优化轨道转移计算方法对于初始阶段的项目至关重要。它们可以对推进子系统（卫星设计的主要组件之一）进行初步的、现实的规模估算。这篇论文由 ReOrbit Oy 完成，提出了一种最短时间的最优轨道，用于将微型卫星从 GTO 轨道提升到 GEO，假设通过电力推进连续发射。根据此模拟得出的 ∆ v 要求，选择合适的电力推进系统，并详细说明其配置在燃料和推力要求方面的设计。这是通过考虑轨道提升带来的主要贡献，以及 10 年寿命期间每天进行两次的轨道机动所产生的附加物，如位置保持修正和反作用轮去饱和。优化方法是低推力轨道机动的直接-间接混合方法，采用庞特里亚金最小原理将其转录为非线性规划问题。利用 Lyapunov 控制理论获得启动优化器所需的初始猜测。实施轨道平均技术，能够在优化过程中快速计算多条轨迹。动态模型包括 J 2 纬向谐波、太阳辐射压力、太阳和月亮的第三体效应以及高达 1500 公里的大气阻力等干扰。利用圆柱形阴影模型评估日食条件，因为在地球阴影中，太阳能电力推进会经历零推力期。电力推进系统配置是通过权衡研究和不同供应商之间的比较来确定的。选定的方案包括 4 个氙气推进器，配备互补的电源处理单元和推进剂管理系统，总转移时间不到 4 个月。通过在 GEO 中改变推进器的配置，转移轨迹和在轨机动都使用相同的推进系统。
110131 - 裂变发电系统技术
根据 NASA 探索技术开发计划，NASA 正在与能源部 (DOE) 合作开展一个项目，以完善裂变动力系统 (FPS) 技术。该项目的主要目标是开发可行的系统选项，以支持 NASA 未来任务对核动力的需求。FPS 项目的主要目标如下：1) 开发满足 NASA 预期任务功率要求的 FPS 概念，成本合理，且比其他选项更具优势。2) 为 FPS 设计概念建立基于硬件的技术基础，降低总体开发风险。3) 降低 FPS 的成本不确定性，提高飞行系统成本估算的可信度。4) 生成关键产品，使 NASA 决策者能够将 FPS 视为飞行开发的首选方案。为了实现这些目标，FPS 项目有两个主要目标：概念定义和风险降低。在概念定义方面，NASA 和 DOE 正在进行权衡研究、定义需求、开发分析工具和制定系统概念。典型的 FPS 由反应堆、屏蔽、功率转换、散热以及功率管理和分配 (PMAD) 组成。进行研究以确定每个子系统所需的设计参数，使系统能够以合理的成本和开发风险满足要求。降低风险提供了在实验室测试环境中评估技术的方法。构建和测试非核硬件原型以验证性能预期、获得操作经验并解决设计不确定性。概念定义和风险降低活动高度耦合，产品交错，因此一个的结果可以影响另一个。例如，电磁泵测试的数据可用于锚定反应堆热工水力分析代码。然后可以使用该代码来设计类似飞行的主要热传输回路。由此产生的热传输设计可以为更高保真度的地面测试回路提供基础，以验证代码。