摘要 基于模型的系统工程 (MBSE) 是在复杂系统开发中端到端使用数字模型的基本方法。特别是航空业,其系统复杂性不断增加,需要新的概念和方法来克服生态和社会经济挑战。因此,需要特定领域的模型来设计和评估系统,以支持各种系统调查,例如需求管理、安装空间优化或故障分析。与使用孤立的数字子模型、自然语言文档和纯物理原型相比,这些大多是异构系统的端到端耦合和链接具有许多优势(例如更短的开发时间)。此外,数字化允许多个专家团队在同一虚拟产品上进行全球和跨学科的协作。由于这种方法对于飞机客舱配置特别有前景,德国航空航天中心 (DLR) 开发了一个虚拟开发平台,用于飞机客舱及其系统的概念设计。因此,可以快速生成客舱配置的虚拟原型,以便在早期设计阶段可视化和研究新概念。通过功能系统架构和可执行系统架构模型扩展概念舱系统设计流程,可促进信息可追溯性、早期故障检测
2014 年,当伊斯兰国使用无人机 (UAV) 袭击联军时,无人机的使用范围迅速扩大,使弱国和非国家行为者相对于技术更先进的敌人拥有不对称优势。这种不对称性导致国防部 (DOD) 和国土安全部 (DHS) 投入巨额资金用于反无人机系统 (C-UAS)。尽管市场密度很高,但许多 C-UAS 技术都使用昂贵、笨重且耗电高的电子攻击方法进行地对空拦截。本论文概述了当前用于 C-UAS 的技术,并提出了使用配备网络攻击能力的机载 C-UAS 巡逻的纵深防御框架。本论文利用空中拦截技术开发了一种新型 C-UAS 设备,称为可拆卸无人机劫持器,这是一种体积小、重量轻、功率大的 C-UAS 设备,旨在使用 IEEE 802.11 无线通信规范对商用无人机发动网络攻击。实验结果表明,可拆卸无人机劫持器重 400 克,功耗为 1 瓦,售价 250 美元,可以拦截敌方无人机,且不会造成意外附带损害。本论文建议国防部和国土安全部采用与可拆卸无人机劫持器类似的技术,结合空中拦截技术来支持其 C-UAS 纵深防御。
摘要 — CubeSat 平台由于成本低廉且发射相对容易,在空间科学应用中的应用越来越广泛。它正在成为低地球轨道 (LEO) 及更远轨道上的关键科学发现工具,包括地球同步赤道轨道 (GEO)、拉格朗日点、月球任务等。这些任务及其科学目标的复杂性日益增加,必须得到通信技术同等进步的支持。每年都需要更高的数据速率和更高的可靠性。然而,CubeSat 平台的尺寸、重量和功率 (SWaP) 约束的减小给卫星通信领域带来了独特的挑战。目前缺乏专门针对 CubeSat 平台的通信设备。缺乏标准化、经过测试的设备会延长开发时间并降低任务信心。此外,使用 CubeSat 平台的任务通常会受到更困难的设计约束。天线的位置、尺寸和指向通常服从于有效载荷仪器和任务目标的要求。传统的链路裕度估计技术在这些情况下是不够的,因为它们强调最坏的情况。实际上,即使在一次通过过程中,实际链路参数也可能有很大差异。这为预测通信性能和安排地面站联系带来了新的挑战,但也为提高效率带来了新的机会。本文介绍了与 Vulcan Wireless, Inc. 合作为 CubeSat 平台设计的新型软件定义无线电 (SDR) 的集成、测试和验证过程。SDR 计划用于 NASA 戈达德太空飞行中心 (GSFC) 即将进行的 5 项 CubeSat 任务,包括地球同步转移轨道 (GTO) 任务,它还可以作为未来任务的标准和经过充分测试的选项,实现标准化、快速和低成本的 CubeSat 通信系统网络集成过程。已经开发了详细的模拟来估计这些任务的通信性能,采用了独特的天线位置和姿态行为
摘要:随着多电/全电飞机的发展,特别是混合电推进或电力推进飞机的进步,在电力需求不断增长、散热能力受限的情况下,必须解决飞机能量系统设计和运行优化的问题。本文概述了飞机电源系统架构优化和能量管理系统的研究现状。本文从多能源形式的角度回顾了飞机电源系统架构优化的基本设计方法。可再生能源如光伏电池和燃料电池被融入机载电源系统,由于其不确定性和功率响应速度,也使得飞机能量优化分配问题变得复杂。本文分析并介绍了飞机电源系统优化、评估技术和动态管理控制方法的基本思想和研究进展。总结了飞机能源系统架构工程设计优化方法的发展趋势,并从重量、可靠性、安全性、效率、可再生能源特性等约束条件下的多目标优化中得出。根据飞机的不同功率流关系,对基于能源效率和电能质量的成本函数进行了评论和讨论。本文将不同飞机微电网架构的动态控制策略与其他方法进行了比较。回顾了一些电力推进飞机和多电飞机的综合能源管理优化策略或方法。分析了飞机能量优化技术的数学考虑和表达,并比较了一些特点和解决方法。结合一些参考文献,讨论了热能和电能耦合关系研究领域以及飞机电力系统的电能质量和稳定性。最后,本文还对未来机场微电网与电力推进飞机动力系统的能量交互优化问题进行了探讨和预测。本文基于EMS和架构优化的最新技术发展,提出业界对飞机动力系统电气化的常识和未来趋势,并提出在电气化飞机推进系统架构选择中应遵循的EMS+TMS+PHM
建立一个收集点,在此为收集的数据提供本地元数据并将其存储或传输以进行进一步处理。由于任何原因未通过收集点的数据将被忽略。对于结构化数据,使用预定义的算法从原始格式进行转换。如果已知数据结构,这是最有效的过程。但是,如果数据以二进制形式呈现,数据之间的结构和关系就会丢失,那么开发基于它们进行数据处理的算法和软件就会变得极其困难。
本文介绍了用于中小型无人机的电动涡扇发动机分布式结构的研究结果,其设计推力范围为 3 至 7.5 和 7.5 至 30 kN。发动机子系统被视为具有内置控制系统的独立智能模块,通过数字通道与中央发动机控制和诊断单元交换数据。关键智能发动机单元组合在以下子系统中:起动器和涡轮发电机、油泵、导叶执行器、燃油泵、燃油计量单元、控制和诊断单元。所有泵和导叶执行器均由电力驱动。控制和监控信号通过数字总线传输。介绍了每个子系统的功能和可靠性分析、技术配置设计。基于对无变速箱电动涡扇发动机分布式控制系统架构的分析,提出了所述子系统的不同配置。
卫星地面段子系统的开发传统上与使用整合的产品和技术有关,这些产品和技术通常是为这些特定目的而临时开发的,然后维护多年,以避免昂贵的重新验证活动。这种方法为操作提供了安全可靠的基础,但对子系统的发展施加了一些限制和延迟,并阻止了使用可以彻底提高其效率的最新技术。一种有前途的替代方案是从单片子系统(通常实现许多不同的功能)过渡到涵盖更精简的功能集(甚至单个功能)的服务集合;该过程可以与在模块化和可扩展架构中引入开源软件组件相关联,这允许在后台保持旧式和可靠的核心系统功能,而其他一些功能则被更现代的解决方案所取代。该解决方案可以缩短开发时间,并简化未来改进的快速整合,将精力集中在针对运营商特定目的的定制上。为了将这一概念付诸实践,伽利略是一个很好的目标任务,它是一个长期而稳定的项目,对运营商的要求越来越高,并且迫切需要拥有一个能够应对最新过时和安全需求的现代 GCS 架构。在这种情况下,星座性能和遥测分析的要求推动了在要求极高的环境中定义灵活且可扩展的仪表板和流程,需要管理大量数据。通过使用通用 API 和标准数据结构,可以直接将附加工具(例如高级数据分析工具)合并到子系统中,而无需进行昂贵的调整。本文将展示集成过程中遵循的流程和获得的结果,特别是在常规操作、性能分析、LEOP 支持或 KPI 监控方面的附加值。
美国政府 (USG) 希望能够在未来的采购项目中采购独立于飞行器采购的任务系统功能。为了实现这一目标,USG 获得了垂直升力联盟 (VLC) 的支持,以合作开发符合模块化开放系统方法 (MOSA) 原则的接口规范。VLC 协作团队由一群多元化的公司和主题专家 (SME) 组成,这些公司和主题专家涵盖飞机开发商、系统集成商、供应商和学术机构,以就最终产品达成尽可能广泛的共识。本文介绍了 AV/MSA 接口定义 (ID) 的概念。它描述了使用基于模型的系统工程 (MBSE) 工具和流程开发规范的方法,并介绍了每个 AV/MSA ID 任务和子任务的目标和结果。它讨论了 AV/MSA 接口定义在航空项目中的应用,作为更大、更长期的美国陆军 MOSA 转型的一部分,旨在支持下一代飞机设计,用于飞行器 (AV) 和承载飞机航空电子设备的任务系统架构 (MSA)。
抽象针对太阳能光伏(PV)储能系统的高效率充电应用要求,预先发送了用于太阳能光伏的新型控制系统体系结构。系统根据太阳能光伏输出的实时发电数据动态调整其工作状态,从而在应用不同的环境参数时实现层次结合的操作模式和操作状态变化。另外,提出了辅助算法以实现有效的控制。与传统的控制系统体系结构相比,开发的电路可以实现高效率太阳能充电和多模式浮动应用。实施了实验原型,并得出了测试结果,以验证拟议系统的效果和优越性,该系统为应用光伏储能系统的应用提供了新的思想和参考。关键字:太阳能光伏能量存储,控制系统体系结构,多模式浮动应用,高效率充电分类:电源设备和电路