基于模式识别的飞行器（飞机）结冰探测技术研究

飞行器（飞机）结冰对飞行安全危害极大,飞行器（飞机)结冰探测技术是飞行器（飞机）结冰安全防护系统的前提和关键技术。.目前单一参量型结冰传感器已不能满足飞行器（飞机）结冰探测新的更高要求，需要研究基于模式识别的飞行器（飞机）结冰探测新方法和关键技术。项目研究多个光纤式结冰传感器和温度传感器所集成的模式识别型飞机结冰探测器新技术，研究对探测器输出测量空间进行特征选择和提取的基本方法，研究人工神经网络、结冰探测失误（漏报失误）风险最小化意义的分类器等模式识别智能化信息处理系统技术，以实现飞行器（飞机）结冰不同严重状态的精确探测和分类。项目还将探索研究模式识别技术实现飞行器（飞机）结冰预警。.项目研究技术可使飞行器（飞机）结冰探测更及时、准确、全面和可靠，项目为解决相关领域迫切需求，提高我国飞行器（飞机）结冰安全防护技术水平，提供核心关键技术基础。项目意义十分明显和重大。

结冰对飞行器（飞机）飞行安全危害极大，飞机结冰探测技术是飞行器（以下均统一称飞机）结冰安全防护系统的前提和关键技术。本项目组在多年的飞机结冰探测及传感器技术研究开发工程中，深刻认识和理解到，长期以来较广泛应用的单一参量型（即结冰厚度）结冰传感器已不能满足飞机结冰探测新的更高要求，飞机结冰严重状态，是一个受多变量（温度、液态水含量、粒径大小、来流速度、结冰部位几何形状等）影响的极其复杂的物理过程，对飞机结冰严重程度的探测，其科学本质问题是一个对飞机结冰模式识别及分析的问题。故项目提出和研究了基于模式识别的飞机结冰探测新方法和关键技术。. 项目研究了多个光纤式结冰传感器和温度传感器所集成的模式识别型飞机结冰探测器新技术，研究了对探测器输出测量空间进行特征选择和提取的基本方法，研究了基于人工神经网络、支持向量机的分类器等模式识别智能化信息处理系统技术，实现了飞机结冰不同严重状态的较精确探测、分类以及结冰预警方法。项目技术成果可为飞机结冰探测更及时、准确、全面和可靠提供一种可选的关键技术及方法，可提高我国飞机结冰安全防护水平。. 特别需要在本结题报告中说明的是，本项目技术成果，连同我单位以前研究开发的结冰传感器相关技术成果，除可应用于航空领域的机载飞机结冰探测外，还经过一定的移植和改进，目前初步应用和试验应用于以下领域，较好地解决了这些领域以前无法解决的结冰状态信息获取的技术难题。. 1）民航机场地面结冰监测 2）风力发电机叶片结冰检测 3）公路冻雨结冰试验 4）军用探空仪结冰条件探测等。. 项目技术成果的初步试用，证明了本项目立项的正确性和较重要的工程实际应用意义，也说明了国家自然科学基金项目在前沿探索、基础应用技术的前期研究中具有极其重大的基础支撑作用。. 项目取得的其它相关成果为：. 1）发表科技论文9篇，其中有被华中科技大学认可的较高水平的A类期刊论文，其也是我国长期以来在飞机结冰传感器及探测领域所发表的最高级别的科研论文。. 2）申请专利4项. 3）培养硕士研究生4名。