《中国科技信息》2025年08期内容推荐（部分）

RECAT-CN技术在空管自动化系统中的应用

中国民用航空西北地区空中交通管理局

朱丹;廖霄

概要：RECAT-CN机型尾流重新分类是中国民航推出的一项重要管制技术创新，其核心目的在于综合考虑了机型的最大起飞重量以及翼展等关键因素进行机型尾流的重新分类，使得现行的尾流间隔标准类别划分更为细致。这一新的标准体系，既细化航空安全运行的标准，又有效提升飞行的整体效率。对于管制员而言，它意味着在安排飞行计划时拥有了更多的选择和组合方式，能够更灵活地应对各种飞行情况，确保飞行既安全又高效。

基于MBSE的燃油系统架构应用分析

中国直升机设计研究所

郭彦请

概要：传统的燃油系统设计是基于文本的系统工程，常采用自然语言对设计周期中的系统需求、系统与外部交互信息进行记录和变更，而这种方式具有较大的缺陷：燃油系统作为复杂系统，难以用语言文字将其全面地描述出来，且文字表达不够直观；多份文档之间不易建立追溯关系，若需要对设计进行变更时，易出现变更传递不到位，不易于对燃油系统进行形象化表达；设计模型缺乏一致性，且可读性比较差。随着未来燃油系统任务需求的不断复杂、研制数量的大幅增加，传统的设计方法已无法保证在较短研制周期内、以较低的研制成本来完成最优的系统设计及质量管理、可靠性和集成工作，因此亟需引入基于模型的系统工程（Model-Based System Engineering，简称MBSE）方法。

直升机操纵拉杆摇臂动力学优化

中国直升机设计研究所

陈浩;马小艳;程起有

概要：振动是直升机技术研究的永恒课题。现代直升机的典型结构形式采用大直径旋翼、低桨盘载荷设计，大展弦比的弹性结构桨叶。复杂的流场及离心力场的振动系统是直升机产生动力学问题最主要的根源。直升机动力学问题一直是型号研制和发展中首先要解决的核心问题之一，它的特殊性、复杂性、系统性特点造成了直升机振动无时不在、无处不在。

直升机模拟器仿真座舱系统设计

中国直升机设计研究所;

江西神州六合直升机有限责任公司;

刘慧忠;郭步高;张健;陈能鑫

概要：直升机因其具垂直升降、空中悬停、小速度前飞和后飞、飞行机动灵活等特点，在战斗、运输、巡逻、救援等军用和民用领域广泛。早些年大部分直升机模拟器都来源于国外进口，成本非常高。随着20世纪计算机仿真技术和航空电子技术的发展，在直升机上使用飞行仿真技术也越来越受到重视，国产直升机模拟器也应运而生。

一种基于MPC的自主空中加油前向距离控制技术

中国飞行试验研究院飞机所

潘浩哲;刘鹏飞

概要：空中加油技术，是现代大国空中力量中的重要组成部分，能够倍增受油机的航程和续航时间，增大作战半径，突破传统军事力量的辐射范围，被认为是提高飞机作战效能的一个关键。自主空中加油，是指在人的指令、监控和（或）操作下，实现有人或无人驾驶飞机的加油功能的自动化。不同于传统的依靠驾驶员驾驶飞机的空中加油，自主空中加油（AAR）过程中受油机（UAV）没有驾驶员的直接操纵，因此受油机与加油机的会合、靠近、对接、保持编队位置、脱离等各个环节与机动飞行，需要受油机在有限的自主权限下自动执行。受油机在接收到操作员的高级指令后处理传感器信息，生成相应的低级轨迹控制指令用于自身的导引、导航与控制系统，以达到操作者的控制目标。

面向复杂环境的机载嵌入式软件容错机制设计

中国直升机设计研究所

历傲然;黄劲风;潘日佩;温娜

概要：机载嵌入式系统作为航空电子系统的核心，被广泛应用于现代航空器的飞行控制、导航、通信、监测等各个领域。这些系统的高可靠性与安全性直接关系到飞行安全与任务成功，因此，对于机载嵌入式系统而言，容错设计至关重要。特别是在复杂环境下，软件可能会出现如极端气候、强电磁干扰、硬件老化或人为操作错误的故障。面临硬件故障、软件错误和外部干扰等多种故障模式，传统的容错方法往往难以应对多重故障的综合挑战。因此，设计适应复杂环境的机载嵌入式软件容错机制，已经成为提升系统安全性和稳定性的关键所在，对于保证飞行安全至关重要。机载嵌入式系统的复杂环境分析机载嵌入式系统作为现代航空器的重要组成部分，复杂环境中的不确定因素不仅增加了系统故障的风险，也对系统的可靠性和稳定性提出了更高要求。以下是对机载嵌入式系统在复杂环境中可能遇到的几种典型影响因素的分析。

一种基于体征监测的煤矿作业人员安全监测系统

中煤智能科技有限公司;

应急管理部脑机接口技术应用重点实验室;

哈尔滨哈工布瑞脑机科技有限责任公司;

北京华脑技术发展有限公司;

彭庆国;唐再汐;王振宇;赵建军;陈志勇;张先胜;周永亮;胡强;王跃

概要：我国煤炭资源开采条件十分复杂，90%以上的煤矿为井工开采，煤田地质构造复杂，目前共有高瓦斯矿井1 132处、煤与瓦斯突出矿井882处、冲击地压矿井88处。目前煤矿作业人员安全管理基本上是基于传统环境监测和设备监测为基础的被动式安全管理系统。人为因素造成的安全管理风险尚没有技术手段进行监测和预防，尤其是职工生命体征变化造成的职工安全事故尚没有技术手段可以实时监测和防护。因此，在传统被动式安全管理的基础上建设包含人体生理体征监测在内的全方位主动智能安全管理系统迫在眉睫。北京航空航天大学范晓丽通过模拟飞行员飞行任务和脑电采集分析，提出了基于EEG的脑力疲劳特征；天津大学的王晓璐通过工作记忆范式任务和脑电采集分析，提出了脑力疲劳检测方法。西安邮电大学的王忠民研究了基于脑电信号的疲劳驾驶检测方法。但是上述研究，仅限于实验室场景，离复杂工业场景的应用，还有很大距离。唐延智、赵建军，设计了一种高精度低噪声的脑电信号采集电路。可以满足在复杂工业场景的应用需求，为本项目研究打下基础。

一种磁共振成像层厚自动检测软件

上海健康医学院医学影像学院;

上海交通大学附属第六人民医院医学装备处;

马静;齐诗敏;王盈;王柯涵;储呈晨;陈珊珊

概要：层厚是磁共振成像（MRI）设备及其图像质量是否正确调整的一个重要测量指标。层厚表示被激发的成像层面的厚度，对应主磁场和梯度磁场作用下的一定范围的射频场频率带宽。MRI设备可以获取的层厚是设备的梯度性能和射频脉冲选择性能好坏的重要指标，层厚的大小还将影响其他图像质量控制参数，如高对比度分辨力、低对比度分辨力等。传统的检测方法通过在设备软件上进行人工测量获得结果，过程繁琐，耗时且易受主观因素影响，质控巡检人员迫切需要自动评价工具，以实现方便快捷的质控检测并排除主观臆断。因此，研究客观、快速和准确的层厚自动检测方法具有重要的意义。针对层厚检测中存在的主观性强，误差大和稳定性欠佳等问题，设计了一种MRI层厚自动检测软件，该软件具备医学图像读取、翻阅和DICOM信息显示、感兴趣区域面积、标准差及平均值计算、窗宽窗位调节、距离测量、直方图显示、图像旋转、图像去噪、灵敏度剖面线（Profile曲线）测量及保存、图像清空和还原功能，具备层厚半自动检测和自动检测功能，旨在提高层厚检测效率，减少主观误差，为临床MRI设备性能高效、科学和规范的检测评价提供一种可行方法，也为不同型号MRI设备性能对比分析提供参考依据。

高性能防溜铁鞋设计

大秦铁路股份有限公司科学技术研究所;

西南交通大学;

周康;王刚;刘国军;白付维;黄宏伟;魏来

概要：随着我国铁路事业的飞速发展，我国铁路里程数逐年增加。重载列车行驶速度、运行密度、承载重量均大幅度提升，列车的类型也日益多样，所以这就给保障重载铁路运输安全提出了更高的要求。在保障重载铁路安全运输措施之中，车列的防溜作业非常关键，《铁路技术管理规程》中明确规定，中间站停留车辆，无论停留线是否有坡道，均应连挂在一起，拧紧两端车辆的人力制动机，并以铁鞋（止轮器、防溜枕木等）牢靠固定。铁鞋作为保障车列安全停放的重要防溜手段，其防溜性能直接影响了车列的停放安全。国内外对铁鞋的外形尺寸及功能实现进行了大量研究，为铁鞋的性能升级提供了一定的基础。陈所利根据编组、溜放、制动等过程的实际作业工况，通过设计拖行轮结构对制动铁鞋进行了结构优化，从而减轻制动作业中的车轮擦伤；马树布针对铁鞋适用范围窄、附着力小、辨识度差的问题，提出了加装可调踏面及永磁铁块等改进措施；邓兴贵等研制了改进型铁鞋及止动器装置，并仿真验证了176.4kN下的可靠性；杨毅等通过现场实车试验，研究了铁鞋不同放置方式的防溜阻力，得到了铁鞋摩擦因数。由此可见，如何提高铁鞋防溜阻力并真实验证其防溜性能已成为铁鞋改进工作的难点。基于此，本文通过对现有铁鞋外形尺寸的优化设计及复合材料的设计应用，研制了一种提高防溜阻力及滑行稳定的改进型铁鞋。

基于改进的YOLOv9的鸟类识别算法

中国飞行试验研究院

孙瑶;潘浩哲

概要：试飞机场作为飞机性能测试与验证的重要场所，其安全性直接关系到飞行试验的成败。鸟类作为试飞过程中的重要风险因素，其活动规律和种类识别对于预防鸟击事件，保障试飞安全具有重要意义。传统的鸟类识别方法主要依赖于人工观察和经验判断，但这种方法不仅耗时耗力，而且容易受到人为因素的影响，导致识别结果的不准确。因此，开发一种高效、准确的鸟类细粒度识别方法，对于提高试飞机场的安全管理水平具有重要意义。细粒度图像识别是计算机视觉领域的一个重要研究方向，旨在实现对同一大类中的子类的精确分类和识别。与传统的图像分类方法相比，细粒度识别更加注重对目标属性的细微特征的提取和区分。目前，细粒度图像识别方法大致可以分为基于强监督学习和基于弱监督学习两类。基于强监督学习的方法需要依赖大量的标注数据，包括物体的边界框和关键点的位置等，这增加了数据标注的难度和成本。而基于弱监督学习的方法则仅需要图像的类别标签，降低了数据标注的难度和成本，但识别精度可能受到一定影响。

10kV单星型并联电容器组差异化故障预警策略设计

上海思源电力电容器有限公司

李健

概要：电网规模扩大使得电力系统对无功补偿设备的可靠性要求逐渐提升，10kV单星型并联电容器组在无功补偿中发挥着重要作用。然而，传统保护机制对电容器组早期故障的检测灵敏度较低，尤其在有内熔丝与无内熔丝电容器组中，常规的差动保护和熔断器保护难以实现精确监测与快速响应，导致故障无法在初期被识别并隔离。为解决上述问题，本文设计了一套差异化的故障预警策略，通过实时在线监测电流、电压、介质损耗等多参量信息，采用差流、突变量及离散度判据，精准定位早期故障，并优化整定值，提升系统的预警能力。

一种复合慢波结构的制作工艺

安徽华东光电技术研究所有限公司

王芮

概要：行波管作为现代化作战武器的“心脏”，稳定可靠的工作极其重要，螺旋线慢波结构作为行波管中能量交换的关键部件，其散热性能直接决定行波管输出功率的稳定性与可靠性。当行波管工作时，高频输出端产生热损耗，慢波结构温度上升，输出功率受限，故改善行波管高频散热特性尤为重要，同时还要求小型化来提高整机的组装密度。

一种基于PCB-Net的电路板缺陷检测算法

河北工程大学机械与装备工程学院;

河北工程大学信息与电气工程学院;

张嘉欣;潘运晗;赵子月

概要：印刷电路板（PCB）作为电子设备的重要组成部分，其制造质量直接影响产品的性能和可靠性。然而，在PCB的生产过程中，容易出现如缺失孔、开路、短路、鼠标咬伤等多种复杂的缺陷。传统的缺陷检测方法主要依赖于人工检测和基于规则的图像处理算法，但这些方法效率低、易受人为因素影响，且在检测小目标和形态复杂的缺陷时效果欠佳。近年来，深度学习方法，尤其是YOLO系列模型，如YOLOv5、YOLOv7等，在目标检测任务中表现优异。

某型核电机组堆外核测设备中子辐照活化分析与潜在辐射风险评价

江苏核电有限公司

陈全利;邸明乐

概要：某型核电机组堆外核测设备（Nuclear Measuring Device,NMD）用来测量反应堆外部的中子通量数据，机组运行期间的工作位置在反应堆堆芯段外侧，在机组换料大修时，需要根据检修计划将堆外核测设备从工作位置抽出，以进行试验、维护或替换。由于堆外核测设备在反应堆运行期间长期接受来自堆芯的中子辐照，其结构材料中会积累一定数量的活化放射性核素，这些核素产生的辐射会对作业人员造成照射，为了快速评价堆外核测设备检修作业人员的剂量水平，需要以堆外核测设备材质组成、重量、形状、辐照时间、冷却时间等参数为输入数据，计算检修时堆外核测设备的放射性源项，再结合堆外核测设备的形状和结构特征，计算和评价堆外核测设备的辐射水平，从而防范潜在辐射风险，使人员受照剂量安全受控并合理可行尽量低。

一种基于RapidIO网络的热备份方法

中国电子科技集团公司第十研究所

费霞

概要：在当今信息化快速发展的时代背景下，XX电子信息系统的应用变得越来越广泛和深入。随着技术的不断进步，系统所承担的任务量呈现出成倍增长的趋势，而系统需要实现的功能也变得日益复杂。特别是在雷达、电子战、数据链等关键领域，对信息处理的速度、分发效率以及传输带宽的要求越来越高。为了适应这些高性能嵌入式工业在系统内部互连方面对可靠性、高带宽和高速率的严苛需求，采用RapidIO互连总线协议已经成为一种重要的技术选择。