高超声速飞行器作为一种前沿科技武器装备，对国家安全和利益具有重要战略作用，目前已成为航空航天领域的研究热点，在世界范围内的竞争态势日趋激烈。先进材料与结构设计是支撑高超声速飞行器研制的基础关键技术，极端严酷服役环境下材料与结构的强度问题依然是制约该类飞行器研制的瓶颈。本文回顾了过去几十年来高超声速飞行器领域的结构强度问题和演化特点，结合当前型号发展需求与技术发展趋势，剖析了当前结构强度技术在支撑高超声速飞行器研制方面的现状与短板，探讨了未来该领域内强度问题将呈现出的新需求、新特点及新方法。总结提出了未来高超声速飞行器结构强度领域的前沿发展方向。

探鸟雷达已成为机场鸟击防范中重要的鸟情观测工具。首先，在介绍探鸟雷达技术起源的基础上，分析了目标回波幅度、飞行速度、飞行高度、轨迹特征、微动特征等飞鸟目标特性。然后，介绍了Merlin雷达、Accipiter雷达、Robin雷达以及Aveillant雷达等四种典型的机场探鸟雷达系统及国内的探鸟雷达技术研究现状，并分析了天线、雷达波形、目标检测与跟踪、目标识别与分类等雷达关键技术，进而对典型探鸟雷达系统的性能指标做对比分析。最后，从雷达与光电技术融合、探鸟与驱鸟联动、鸟情信息分析等方面讨论了探鸟雷达的应用情况，并做出结论与展望。

k-ω SST湍流模型是目前综合性能最佳的涡黏模型之一，近年来得到非常广泛的应用。然而，随着问题复杂性的增加和模拟精准度要求的提高，标准SST湍流模型在某些方面呈现出明显的局限性，大量学者对其进行了相应的改进研究。围绕旋转/曲率效应、可压缩效应、激波不稳定性效应、雷诺应力各向异性效应、应力-应变偏差效应和层流/湍流转捩效应等6个方面，对SST模型的改进研究进行了评述，同时对近年的基于数据驱动技术的模型改进也进行了简要介绍；梳理了各种改进研究的思路和发展趋势，阐述了各自的适用性和局限性，并分析了影响改进效果的原因和问题所在。最后，对未来工作提出了建议。

航空燃气涡轮发动机技术是一个国家工业水平和科技实力的综合体现,故障诊断技术是航空发动机安全、经济运行的重要保障,也是衡量其先进性的重要指标之一。由于航空发动机结构复杂、系统集成度高、服役环境恶劣、工作状态多变,同时存在在线测试条件有限、诊断信息量不易保障等制约,故障诊断面临较多挑战。本文从气路分析与性能评价、机械系统故障诊断和多参量信息融合3个方面对国内外航空发动机故障诊断技术进行梳理,剖析存在的主要问题和挑战,并对未来发展趋势进行展望。

飞机结构设计与强度分析是影响飞机结构安全的关键因素，从静强度到安全寿命、损伤容限理念的提出，再到耐久性概念和结构完整性规范的形成，经历了飞机设计理念和技术体系不断完善的过程。然而，目前结构完整性理念在工程实际中的贯彻仍停留在产品研制和检测的层面，限制了其更深层次的作用。介绍了飞机结构设计从静强度设计到结构完整性设计的发展历程、飞机结构完整性的基本概念和飞机结构完整性大纲（ASIP）的主要特点；通过"5个任务"，突出了结构完整性大纲从传统设计阶段的分析和检测规范到产品全生命期的过程控制与管理规范的提升转变；最后通过2个典型型号案例，介绍了飞机结构完整性理念在设计、验证与使用维护全生命期的成功应用。通过对基本概念的剖析以及对主要设计理念发展的梳理，展示了飞机结构安全策略从设计研制阶段到全生命期控制的质变过程，指出了结构完整性理念从基于试验的体系方法向着数字化方向发展的趋势。

新一代航天器技术的快速发展对结构件超强承载、极端防热、超高精度和超轻量化提出了越来越苛刻的要求，如何设计并制造出高性能、轻量化、超精密的航天薄壁构件成为先进材料与结构设计制造领域普遍关注的难题。本文综述了近年来薄壁构件高性能设计与制造及其航天应用的主要成果，围绕材料-结构多尺度建模与性能表征、多材料多尺度结构设计与增材制造原理、增材制造材料性能与结构设计的交互作用机制等科学问题，就结构优化中的制造工艺约束建模，增材制造工艺参数对结构性能的影响，高性能构件材料-结构一体化设计方法及其在航天结构中的应用展开论述，并展望了未来典型航天薄壁构件材料-结构一体化设计和制造方法发展前景与应用，为未来相关研究工作和航空航天装备研发提供参考。

时/频差定位是针对运动辐射源的一类重要无线定位体制，其定位精度受时/频差观测误差和传感器模型（包括位置和速度）先验观测误差的影响较大。为了提高在大观测误差条件下的定位性能，提出一种基于加权多维标度分析的多个非相关源TDOA/FDOA协同定位方法。新方法包含2个计算阶段：阶段a利用2组多维标度分析中的标量积矩阵形成定位关系式，并进而构造加权矩阵以获得多个非相关源以及各传感器位置和速度的估计值；阶段b利用多维标度分析中引入的中间变量构建阶段a估计误差的约束优化模型，由此获得阶段a估计误差的估计值，并利用其更新阶段a的估计结果。通过一阶误差分析证明，所提方法对辐射源与传感器位置和速度的估计精度均能渐近逼近相应的克拉美罗界（CRB）。仿真实验结果验证了所提方法相比于其他时/频差定位方法的优越性。

航空疲劳问题是影响在研/在役飞机性能的关键因素之一。以航空疲劳事故为线索，本文论述了航空结构强度设计理念的变革历程以及相应各时期的航空疲劳发展现状，并围绕21世纪以来国际航空疲劳界的关注热点，从结构长寿命设计、疲劳分析方法及工具、全尺寸结构疲劳试验技术、结构健康监测技术、老龄飞机延寿技术等五个方面阐述了航空疲劳工程领域的重大研究进展及方向。考虑目前航空疲劳工程中的问题及未来航空器的发展方向，从航空疲劳评定基础问题、长寿命设计应用问题、试验评估及数字化新技术等方面指出航空疲劳研究所面临的挑战，以满足现代飞机长寿命、轻质和高可靠性设计要求，为航空疲劳未来发展提供技术参考。

通过改变机体结构气动外形，确保飞行器在不同飞行状态下持续获得最优气动效益，一直是航空领域的研究热点，而机翼变弯度（VCW）技术是其中一个重要研究方向。首先，分析总结了机翼变弯度技术所带来的综合收益，详细阐述了不同飞行器对机翼变弯度技术的具体需求；然后，分别从变弯度前缘和后缘回顾了过去数十年的发展历程，分析了当前面临的主要技术难点；最后，预测了未来发展趋势，并对机翼变弯度技术的未来研究方向提出了建议。

复合材料具备基于多种材料有机融合后所产生的"1+1>2"的优势，是实现航空飞行器结构轻量化、功能化与智能化的有效途径。然而，由于复合材料高各向异性、结构多尺度化等方面的特征，导致设计、制造及表征评价等方面都存在诸多问题与挑战。高性能复合材料结构在航空装备中的发展是一个涉及力学、材料、机械、控制等多学科融合的交叉性问题。本文针对其中涉及的若干关键力学问题，重点围绕近年来国内外在航空复合材料结构力学设计与性能评估、功能化设计以及制造工艺力学等3个方面的研究进展进行了概述，并对未来航空复合材料结构在这3方面的发展趋势进行了展望。

多电飞机（MEA）逐步实现机载二次能源的统一，可有效提升飞机能源利用率。高压直流（HVDC）供电系统（EPS）从原理上更容易实现电源的并联运行，利于多发动机/多发电机布局下供电容量的扩展，并实现不中断供电，进一步提升系统的供电品质和鲁棒性。分析了高压直流供电系统的特点与优势，系统总结了高压直流并联供电系统的研究现状，在此基础上阐述了并联供电系统的关键技术和问题。提出并构建基于新型双凸极无刷直流发电机的双通道高压直流并联供电系统，实现了系统均流控制，完成高压直流并联供电时突加突卸负载、投入并联、退出并联等动态过程的实验验证。研究结果表明高压直流并联供电系统具有良好的稳态精度与动态性能，在多电乃至全电飞机（AEA）上有重要研究价值和应用潜力，其动态行为、建模方法和控制保护逻辑等问题值得进一步深入研究与实践。

最近这一二十年相关工程技术的发展, 给民用航空发动机故障诊断与健康管理(EHM)系统研发提出了新的挑战和机遇。本文综述围绕EHM偏上游功能的民用发动机气路性能退化诊断和预测、发动机机械系统故障和发动机FADEC系统故障诊断与3个模块的设计验证技术的需求、必要性及现状进行了讨论, 并指出了未来的主要研发方向。全文的讨论围绕以下关键技术发展趋势展开: 基于非线性无迹卡尔曼滤波器(UKF)和深度学习神经网络的发动机气路故障诊断算法己经显示出提高气路诊断精度的潜力; 复合材料叶片在涡扇发动机里己经得到广泛使用; 增材制造技术正被越来越多地应用于复杂发动机零部件的制造; 金属屑末传感器的精度已获得大幅提高, 其技术成熟度己达到发动机使用要求, 为与振动信号的融合诊断铺平了道路; 电气化、智能化的发动机全权限数字控制系统(FADEC)发展趋势对现有的基于传统构型控制部件和集中式控制架构的故障诊断算法也提出了新的挑战。

分布式混合电推进在通用电动航空技术发展中具有极大的潜力和优势。混合电推进技术通过对二次能源系统的优化,不但可以提高能源的利用效率,还可以满足动力系统分布式布局的要求,获取更高的推进效率。首先总结了当前电动飞行器的主要类型,对分布式电推进飞行器的发展历程进行了梳理;接下来,对分布式混合电推进飞行器关键技术研究现状进行了综述,主要讨论了推进系统分布式布局技术、混合电推进系统的选型设计、混合电推进系统建模与能源管理研究等,对当前国内外在这些关键技术的研究进行了充分的研讨;最后,在本团队研究的基础上,对分布式混合电推进飞行器重难点问题及应对方法进行了详细论述,包括基于复杂系统优化控制的能源管理策略、基于历史大数据驱动的最优能量分配预测、混合电推进分布式推进系统样机设计等重难点问题。探讨的内容明晰了分布式混合电推进系统设计及能源管理的基本设计思路和分析方法,可为研究电推进飞行器技术发展提供参考。

飞行器空战智能决策是当今世界各军事强国的研究热点。为解决近距空战博弈中无人机的机动决策问题，提出一种基于深度强化学习方法的无人机近距空战格斗自主决策模型。决策模型中，采取并改进了一种综合考虑攻击角度优势、速度优势、高度优势和距离优势的奖励函数，改进后的奖励函数避免了智能体被敌机诱导坠地的问题，同时可以有效引导智能体向最优解收敛。针对强化学习中随机采样带来的收敛速度慢的问题，设计了基于价值的经验池样本优先度排序方法，在保证算法收敛的前提下，显著加快了算法收敛速度。基于人机对抗仿真平台对决策模型进行验证，结果表明智能决策模型能够在近距空战过程中压制专家系统和驾驶员。

二值卷积神经网络（BNN）占用存储空间小、计算效率高，然而由于网络前向的二值量化与反向梯度的不匹配问题，使其与同结构的全精度深度卷积神经网络（CNN）之间存在较大的性能差距，影响了其在资源受限平台上的部署。至今，研究者已提出了一系列网络设计与训练方法来降低卷积神经网络在二值化过程中的性能损失，以推动二值卷积神经网络在嵌入式便携设备发展中的应用。因此，本文对二值卷积神经网络进行综述，主要从提高网络表达能力与充分挖掘网络训练潜力两大方面，给出了当前二值卷积神经网络的发展脉络与研究现状。具体而言，提高网络表达能力分为二值化量化方法设计、结构设计两方面，充分挖掘网络训练潜力分为损失函数设计与训练策略两方面。最后，对二值卷积神经网络在不同任务与硬件平台的实验情况进行了总结和技术分析，并展望了未来研究中可能面临的挑战。

随科技水平发展,飞机机载设备的电气化程度越来越高,飞机电源系统故障对飞机飞行安全的威胁也不断增大,因此需快速准确地判断其健康状态。常用的基于数据驱动的故障诊断方法无法利用专家知识,且结果可解释性差,为实际使用带来了不便。知识图谱具备将专家知识等非结构化数据进行规范化存储并用于故障诊断的能力,能实现对非结构化先验知识的利用及故障原因的解释。然而在故障诊断领域,知识图谱技术的应用尚不多见。因此本文提出了一种面向飞机电源系统故障诊断的知识图谱构建及应用技术。首先,利用专家知识构建知识图谱的本体,明确知识图谱中的实体和关系类型;然后,使用BMEO标注的实体抽取语料训练双向长短期记忆网络(LSTM)并利用其从非结构化文本中抽取实体;在此基础上,使用关系标注后的关系抽取预料训练基于注意力机制的双向长短期记忆网络,进而利用训练好的模型进行实体间的关系抽取;最终利用抽取出的实体和关系构建面向飞机电源系统故障诊断的知识图谱。本文以飞机电源系统故障排故手册为原始数据,对提出的知识图谱构建方法进行了案例验证,以准确度和召回率等指标分析了所用方法的实体抽取和关系抽取效果,证明了其有效性。在此基础上,本文基于构建的知识图谱实现了飞机电源系统相关故障的智慧搜索、推荐及智能问答,展示了知识图谱技术在故障诊断领域具备的良好应用前景。

随着中国航空事业的发展，航空疲劳与结构完整性成为影响飞机结构寿命、安全性、可靠性的关键问题之一。经过多年来的努力，飞机结构从最初的静强度、安全寿命设计理念逐渐发展成以疲劳与结构完整性为指导的研制理念和方法，并在型号中取得了成功应用，使得新一代飞机结构的使用寿命、可靠性和经济性得到很大的提升。随着技术的发展和新型号的研制需求，这一领域又出现了许多亟待解决的新问题。本文从航空工业角度梳理了自2000年以来中国航空结构疲劳研究的进展和主要成果，重点介绍了在航空材料/结构/工艺、分析评估理论研究、疲劳试验技术以及飞机寿命管理等方面的研究进展和应用概况，在此基础上从型号研制及工程发展角度提出了对中国航空疲劳需要重点关注的研究方向的建议，以期为中国航空结构技术发展提供借鉴。

无人机航拍图像与自然场景图像相比背景更复杂，存在大量密集小目标，对检测网络提出了更高的要求。在保证目标检测实时性的前提下，针对无人机视角下密集小目标检测精度低的问题，提出一种基于YOLOv5的无人机实时密集小目标检测算法。首先，将空间注意力（SAM）与通道注意力（CAM）相结合，改进CAM中特征压缩后的全连接层，降低计算量。另外，改变CAM与SAM的连接结构，提高空间维度特征捕获能力。综上，提出一种空间-通道注意力模块（SCAM），提高模型对特征图中小目标聚集区域的关注程度；其次，提出一种基于SCAM的注意力特征融合模块（SC-AFF），根据不同尺度特征图自适应分配注意力权重，增强小目标的特征融合效率；最后，在主干网络中引入Transformer模块，并利用SC-AFF模块改进原有的残差连接处的特征融合方式，更好地捕获全局信息和丰富的上下文信息提高复杂背景下密集小目标的特征提取能力。在VisDrone2021数据集上进行实验，YOLOv5s基准下，改进后模型的mAP₅₀提高了6.4%，mAP₇₅提高了5.8%，对高分辨率图像的FPS可达到46。在输入分辨率1 504×1 504下训练的模型mAP₅₀可达54.5%，比YOLOv4提高了11.5%，精度提高的同时检测速度FPS依旧保持在46，更适用于密集小目标场景下的无人机实时目标检测。

天问一号在国际上首次通过一次任务实现火星环绕、着陆、巡视的3大目标，突破了多项关键技术。本文介绍了天问一号的任务概况和飞行进展，全面总结了任务取得的8类创新成就和突破的主要关键技术。具体包括:火星环绕、着陆、巡视3大任务强耦合的总体设计、多弹道地球逃逸轨道发射、行星际飞行与火星捕获控制、火星进入下降着陆、火星表面恶劣环境应对、4亿千米远距离测控通信、遥感与巡视探测先进载荷、火星环境建模与地面验证试验。天问一号任务取得圆满成功，使得中国在深空探测领域一举进入世界先进行列。

基于民用航空发动机健康管理(EHM)的需求及发展目标, 从CBM+全流程的角度分析民用航空发动机健康管理系统应用现状及行业发展趋势, 进而总结民用航空发动机健康管理的应用现状及差距、挑战, 并指出未来国内需要重点关注的民用发动机EHM研发方向。针对各个EHM功能模块的需求、差距、解决方案进行了深入论证分析, 重点讨论了民用发动机EHM"下游"3个模块: 地面综合诊断、寿命管理和智能视情维护维修决策的需求、必要性、现状及未来发展趋势和热点技术。