基于QAR数据的民机高高原进近着陆风险评估方法 被引量：8

1

作者 陈农田 满永政 李俊辉 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期77-85,共9页

民机高高原进近着陆是高原飞行高风险阶段。为有效实施高高原进近着陆风险识别和等级判据,提出基于熵权可变模糊识别的长短时记忆网络与深度神经网络(LSTM-DNN)相融合的深度学习风险评估方法。基于快速存取记录器(QAR)记录的高高原飞行... 民机高高原进近着陆是高原飞行高风险阶段。为有效实施高高原进近着陆风险识别和等级判据,提出基于熵权可变模糊识别的长短时记忆网络与深度神经网络(LSTM-DNN)相融合的深度学习风险评估方法。基于快速存取记录器(QAR)记录的高高原飞行数据,借鉴民机飞行品质监控(FOQA)咨询通告和行业QAR监控标准,结合指标重要度分析与Delphi专家调查,提取着陆时航向变化大、航迹低、610~305 m进近时下降率大、接地时垂直加速度及153~15 m进近时下降率大5个关键监控项目作为民机高高原进近着陆风险评估指标。为克服评估指标权重主观性偏差,应用熵权法确定评估指标权重,基于可变模糊识别方法构建风险等级隶属函数,建立基于LSTM-DNN的民机高高原进近着陆风险评估模型。以成都—拉萨进近着陆航段为例,提取QAR数据,对该风险评估模型进行训练与测试,并与Logistic多元回归、支持向量机(SVM)等评估方法进行比较,结果表明:所提方法平均准确率达到94.18%,最高可达94.79%,验证了方法的客观有效性。 展开更多

关键词 高高原飞行 快速存取记录器数据 熵权 可变模糊识别 LSTM-DNN深度学习 风险评估

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基于QAR着陆数据的跑道状况等级评估方法

2

作者 谷润平 杨雪雅 +2 位作者 庄南剑 魏志强 卢飞 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2061-2067,共7页

跑道状况等级是飞机安全着陆的一个关键信息。为了进一步提高跑道状况评估的准确性和及时性,提出一种利用飞行快速存取记录器(Quick Access Recorder, QAR)数据快速评估跑道状况等级的方法。首先,根据飞行数据特征从繁多的数据中提取模... 跑道状况等级是飞机安全着陆的一个关键信息。为了进一步提高跑道状况评估的准确性和及时性,提出一种利用飞行快速存取记录器(Quick Access Recorder, QAR)数据快速评估跑道状况等级的方法。首先,根据飞行数据特征从繁多的数据中提取模型所需输入参数;其次,建立基于QAR数据建立飞机采用自动刹车着陆的动力学模型,并计算不同跑道状况等级对应的理论着陆距离;最后,将实际着陆距离与不同的跑道状况等级对应的理论着陆距离作对比,确定跑道状况等级。利用波音738和空客A320的QAR着陆数据分析某机场的跑道状况等级,并与该机场的雪情通告进行对比,验证了模型的准确性。研究成果可用于未来航班的着陆距离预测,为飞行员选择合适的刹车等级提供参考。 展开更多

关键词 安全工程 道面评估 快速存取记录器(QAR)数据 着陆性能 飞行动力学

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考虑多元耦合交互作用的飞机硬着陆风险综合评价方法

3

作者 董磊 张元珊 +2 位作者 陈曦 刘嘉琛 彭新麒 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第4期1265-1274,共10页

为有效评价飞机硬着陆这一典型不利飞行状态的安全风险,提出考虑多元耦合交互作用的飞机硬着陆风险综合评价方法。对预处理后的机载快速存取记录器(quick access recorder,QAR)数据开展相关性分析,选取下降率、垂直加速度、攻角等6个飞... 为有效评价飞机硬着陆这一典型不利飞行状态的安全风险,提出考虑多元耦合交互作用的飞机硬着陆风险综合评价方法。对预处理后的机载快速存取记录器(quick access recorder,QAR)数据开展相关性分析,选取下降率、垂直加速度、攻角等6个飞行参数作为硬着陆风险研究因素,通过分析其可视化曲线的数据特征提出着陆风险系数计算方法。采用融合专家主观经验的梯形模糊-决策试验和评价试验法确定耦合权重并对风险系数进行优化,构建正常着陆与硬着陆航段的综合云模型。以20000个航段的飞行数据实现数值分析,证明所提方法将着陆区间QAR数据准确映射至风险评价空间,融入风险权重的方法在硬着陆航段的识别性能上提升显著。 展开更多

关键词 硬着陆 风险评估 快速存取记录器数据 耦合交互 决策试验和评价试验法

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基于QAR数据的飞行员个体超限风险精细化评价模型

4

作者 汪磊 安佳宁 +1 位作者 赵新斌 俞力玲 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期35-42,共8页

为定量评价飞行员个体超限风险,提出一种基于快速存取记录器(QAR)数据和飞行品质监控(FOQA)的飞行员个体超限风险精细化评价模型。首先,根据事故统计结果、国际民航组织(ICAO)及FOQA基站划分的核心风险类别,选取其中3类风险的FOQA监控... 为定量评价飞行员个体超限风险,提出一种基于快速存取记录器(QAR)数据和飞行品质监控(FOQA)的飞行员个体超限风险精细化评价模型。首先,根据事故统计结果、国际民航组织(ICAO)及FOQA基站划分的核心风险类别,选取其中3类风险的FOQA监控项目作为评价指标,计算飞行员个体单项核心风险值;然后,运用熵权逼近理想解排序法(TOPSIS)测算各项核心风险值所占权重,提出飞行员个体超限风险精细化评价模型;最后,将模型运用于实际飞行风险量化评价,通过采集中国民航(CAAC)FOQA基站中共9317条多源融合数据,量化飞行员个体超限风险,得到飞行员个体超限风险量化值排序,结合K-means聚类算法划分飞行员个体超限风险等级。结果表明:该模型可量化排序1693名飞行员个体超限风险,并将飞行员超限风险等级划分为高风险、中风险和低风险3类。 展开更多

关键词 快速存取记录器(QAR)数据 个体超限风险 精细化评价 飞行品质监控(FOQA) 熵权逼近理想解排序(TOPSIS)法 K-MEANS聚类

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粗糙集在QAR数据中的应用研究

5

作者 杨慧 赵兰草 孟凡星 《计算机工程与应用》 CSCD 2014年第5期227-233,共7页

通过研究飞机快速存取记录器(Quick Access Recorders,QAR)数据和粗糙集理论的特点,结合信息决策表的相关知识,对QAR数据中的异常数据进行检测挖掘,以辅助飞机故障检测及排除。主要工作是:应用粗糙集理论特点对QAR数据进行离散化,并建... 通过研究飞机快速存取记录器(Quick Access Recorders,QAR)数据和粗糙集理论的特点,结合信息决策表的相关知识,对QAR数据中的异常数据进行检测挖掘,以辅助飞机故障检测及排除。主要工作是:应用粗糙集理论特点对QAR数据进行离散化,并建立离散化后数据的决策表,然后对决策表进行属性约简和规则提取。根据QAR数据的特殊性,给出了数据离散化和决策表属性约简的改进算法。最后通过对比项目实验及专家给出的数据证明了其可行性和有效性,提高了飞机排故效率,具有很重要的现实意义。 展开更多

关键词 快速存取记录器数据 粗糙集 离散化 属性约简 规则提取

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基于K-EROS的QAR数据集的相似性分析 被引量：1

6

作者 冯小荣 冯兴杰 冯增才 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第9期108-110,119,共4页

叙述了传统的PCA方法在处理QAR数据相似性问题的不足,提出基于EROS的KPCA方法处理QAR数据之间的相似性问题。通过引入EROS方法而不需要对数据进行向量化,引入核矩阵对QAR数据进行主成分分析,可以有效降低数据的维数。选取两组QAR数据集... 叙述了传统的PCA方法在处理QAR数据相似性问题的不足,提出基于EROS的KPCA方法处理QAR数据之间的相似性问题。通过引入EROS方法而不需要对数据进行向量化,引入核矩阵对QAR数据进行主成分分析,可以有效降低数据的维数。选取两组QAR数据集,采用支持向量积方法,选用不同数目的主成分进行分类实验,同SPCA方法和GPCA方法进行比较,实验结果显示把该方法运用到QAR数据集,具有较好的分类结果。 展开更多

关键词 快速存取记录器(QAR)数据 主成分分析 核矩阵 相似性

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基于QAR数据的着陆超限风险贝叶斯网络分析模型 被引量：12

7

作者 汪磊 孙景陆 +2 位作者 王文超 齐心歌 王菲茵 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期26-34,共9页

为分析民机着陆超限风险及其影响因素,基于飞行快速存取记录器(Quick Access Recorder,QAR)数据,构建着陆超限风险贝叶斯网络分析模型。首先,采集2019年和2020年国内某航空公司B737-800机队共37443个航段QAR数据作为样本数据;然后利用Ge... 为分析民机着陆超限风险及其影响因素,基于飞行快速存取记录器(Quick Access Recorder,QAR)数据,构建着陆超限风险贝叶斯网络分析模型。首先,采集2019年和2020年国内某航空公司B737-800机队共37443个航段QAR数据作为样本数据;然后利用GeNIe 3.0软件GTT(Greedy Thick Thinning)算法进行参数学习,建立着陆超限风险贝叶斯网络(Bayesian Network,BN)模型,应用10-fold交叉验证方法对模型进行检验。结果表明,着陆超限风险贝叶斯网络可有效分析着陆超限事件的因果关系,计算得出样本机队减小着陆超限风险的飞行参数组合。该分析模型可用于对机队或飞行员个体的着陆超限风险预测,为降低着陆飞行超限风险、前移安全关口提供客观依据。 展开更多

关键词 安全工程 快速存取记录器(QAR)数据 着陆超限 贝叶斯网络 GTT算法

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QAR数据驱动的飞行员不安全操作行为量化评价 被引量：4

8

作者 汪磊 邹颖 王朔 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期49-56,共8页

为实现对飞行员不安全操作行为的量化评价,提出一种基于飞行快速存取记录器(QAR)数据的飞行员不安全操作行为量化评价方法。首先,梳理分析人的不安全行为理论及分类方法,根据飞行员不安全操作行为特点,从时间、空间2个维度出发,提出偏... 为实现对飞行员不安全操作行为的量化评价,提出一种基于飞行快速存取记录器(QAR)数据的飞行员不安全操作行为量化评价方法。首先,梳理分析人的不安全行为理论及分类方法,根据飞行员不安全操作行为特点,从时间、空间2个维度出发,提出偏时性、错序性、遗漏性、多余性、超限性5个飞行员不安全操作行为评价指标;然后,邀请78名飞行专家,结合评价指标对飞行品质监控(FOQA)中的不安全事件进行分类,形成涵盖整个飞行运行阶段的飞行员不安全操作行为量化评价指标体系;最后,构建飞行员不安全操作行为量化评价模型,结合QAR数据,实现对飞行员不安全操作行为的定量计算。结果表明:该方法可以用于飞行员差错及违规等不安全操作行为的量化评价,同时,为航空公司开展有针对性的不安全行为风险管理和针对性训练提供依据。 展开更多

关键词 快速存取记录器(QAR)数据 飞行员 不安全操作行为 量化评价 飞行品质监控(FOQA)

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基于LightGBM-SHAP的民机硬着陆可解释预测

9

作者 肖国松 刘嘉琛 +2 位作者 张元珊 董磊 陈曦 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期134-142,共9页

为预防民用飞机的硬着陆超限事件,首先,收集包含动力学变量、系统性能和其他工程参数的机载快速存取记录器(QAR)数据,开展机场航段聚类、样本平衡、统计特征提取等数据处理活动;然后,基于轻量级梯度提升机(LightGBM)模型预测民机硬着陆... 为预防民用飞机的硬着陆超限事件,首先,收集包含动力学变量、系统性能和其他工程参数的机载快速存取记录器(QAR)数据,开展机场航段聚类、样本平衡、统计特征提取等数据处理活动;然后,基于轻量级梯度提升机(LightGBM)模型预测民机硬着陆事件,并与极限梯度提升(XGBoost)、决策树(DT)、长短期记忆网络(LSTM)模型进行综合对比;最后,利用Shapley可加性解释(SHAP)算法进一步分析硬着陆事件的致因机制及各飞行参数特征对模型预测结果的影响。结果表明:所提方法不仅显示出良好的硬着陆事件预测性能,准确率、正确率和召回率分别达到99%,92%和88%,还可针对具体航段对硬着陆预测模型的决策过程提供定量的、可视化的解释信息。 展开更多

关键词 轻量级梯度提升机(LightGBM) 民用飞机 硬着陆 快速存取记录器(QAR)数据 机器学习 可解释

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新手起飞阶段爬升高度异常的关键预测参数

10

作者 孙守众 张宜静 吴桐 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第36期15701-15707,共7页

起飞阶段是飞行任务成败的关键,而恰当的爬升高度则能确保起飞成功。为了预测和评估爬升高度异常现象,探究导致爬升高度异常的关键预测参数。研究基于虚拟现实(virtual reality,VR)飞行模拟器,聚焦塞斯纳(Cessna152)机型的起飞阶段,招... 起飞阶段是飞行任务成败的关键,而恰当的爬升高度则能确保起飞成功。为了预测和评估爬升高度异常现象,探究导致爬升高度异常的关键预测参数。研究基于虚拟现实(virtual reality,VR)飞行模拟器,聚焦塞斯纳(Cessna152)机型的起飞阶段,招募31名参试者参加模拟飞行任务实验,采集180个新手飞行的有效数据样本。以模拟器的快速存取记录器(quick access recorder,QAR)数据为基础,通过聚类和相关性分析得到影响爬升高度异常的关键QAR参数,进而采用回归分析探寻这些关键参数与爬升高度异常的关系。结果表明:平均飞行速度和最大仰角是影响飞行高度的主要QAR参数,且两者共同解释了爬升导致高度异常的70.2%。 展开更多

关键词 爬升高度异常 飞行训练 快速存取记录器(QAR)数据 虚拟现实(VR)

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基于ABC-RBF神经网络的飞机燃油流量监测与故障诊断 被引量：4

11

作者 陈聪 娄高 +1 位作者 高洁 陈灏 《航空发动机》 北大核心 2022年第3期89-93,共5页

为了检测飞机发动机的性能及故障,利用神经网络建立了燃油流量的预测模型,将人工蜂群(ABC)算法结合预测需求在3维进行拓展,分别优化基于径向基函数(RBF)的神经网络泛化值和中心值,与经典RBF神经网络、K均值聚类算法等相比,3维拓展后的AB... 为了检测飞机发动机的性能及故障,利用神经网络建立了燃油流量的预测模型,将人工蜂群(ABC)算法结合预测需求在3维进行拓展,分别优化基于径向基函数(RBF)的神经网络泛化值和中心值,与经典RBF神经网络、K均值聚类算法等相比,3维拓展后的ABC算法对RBF神经网络进行的“反馈式更新”拥有更好的预测效果,其计算平均差值及预测误差更小,所需时间更短。随机选取短航程、中航程、长航程航班数据分别进行验证,结果表明:选择油门杆角度、飞行高度、马赫数、大气总温、发动机转速等参数能够反映发动机运行工况,预测效果理想;采用ABC算法对RBF神经网络进行优化后模型的更新能力较强,能够获得更高的预测精度,降低计算平均差值;通过航班故障数据验证了利用神经网络进行故障诊断的方法具有较大的实际应用价值。 展开更多

关键词 燃油流量预测 人工蜂群算法 径向基神经网络 快速存取记录器数据 航空发动机

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多元线性回归在引气系统故障诊断中的应用 被引量：11

12

作者 梁坤 左洪福 +1 位作者 孙见忠 王容辉 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1651-1658,共8页

针对利用快速存取记录器(QAR)数据进行民机系统故障诊断问题,以民机引气系统为对象,提出了一种适合多飞行循环数据特点的多元线性回归模型的故障检测方法.首先建立了多飞行循环数据的引气系统性能多元线性回归模型,设计了飞行循环和飞... 针对利用快速存取记录器(QAR)数据进行民机系统故障诊断问题,以民机引气系统为对象,提出了一种适合多飞行循环数据特点的多元线性回归模型的故障检测方法.首先建立了多飞行循环数据的引气系统性能多元线性回归模型,设计了飞行循环和飞行循环内故障检测方法;然后采用最大后验估计方法进行模型参数估计;最后设计了适合多飞行循环数据的模型参数最大后验估计算法.借助仿真数据和航空公司收集的实际飞行数据对方法进行了验证,结果表明了该方法有效且具有一定工程应用价值. 展开更多

关键词 故障诊断 多元线性回归模型 快速存取记录器(QAR)数据 最大后验估计 引气系统

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配对进近侧向位置误差QAR参数关联性分析 被引量：8

13

作者 张兆宁 陈子辰 卢飞 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期47-52,共6页

为研究配对飞机进近阶段飞行员操作和环境因素与侧向位置误差间的关联性,结合快速存取记录器(QAR)数据,基于飞机侧向位置修正过程,识别影响侧向位置误差的QAR参数;建立模糊关联模型,模型中运用模糊C均值(FCM)聚类方法将QAR参数的样本值... 为研究配对飞机进近阶段飞行员操作和环境因素与侧向位置误差间的关联性,结合快速存取记录器(QAR)数据,基于飞机侧向位置修正过程,识别影响侧向位置误差的QAR参数;建立模糊关联模型,模型中运用模糊C均值(FCM)聚类方法将QAR参数的样本值聚类,得到每个参数的隶属度矩阵;结合Apriori算法,挖掘参数间及参数与侧向位置误差间的关联规则;基于关联规则量化其中的关联性,使用A320-200的真实样本数据进行关联性分析。结果表明:识别出的QAR参数在指定30%支持度下都与侧向位置误差相关;飞机的仰角、坡度、方向舵位置以及风向对侧向位置误差影响较大。 展开更多

关键词 配对进近 侧向位置误差 快速存取记录器(QAR)数据 关联性分析 模糊关联模型

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基于熵权法的飞机燃油流量全航程组合预测 被引量：9

14

作者 陈聪 麻嘉琦 +2 位作者 王奕为 李乐乐 梁浩宇 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第7期126-133,共8页

在复杂的航班运行中,影响各飞行阶段的主要因素不尽相同。以当前使用范围较广的B737NG飞机所使用的快速存取记录器(quick access recorder,QAR)的大量数据进行研究,将航段划分为巡航、爬升、下降等阶段,利用熵权法确定不同预测模型的权... 在复杂的航班运行中,影响各飞行阶段的主要因素不尽相同。以当前使用范围较广的B737NG飞机所使用的快速存取记录器(quick access recorder,QAR)的大量数据进行研究,将航段划分为巡航、爬升、下降等阶段,利用熵权法确定不同预测模型的权系数,建立全航程组合预测模型。利用Pearson相关性系数分析筛选建模数据,以平稳小波Rigorous SURE的方法对数据进行预处理、滤波去噪。针对BP神经网络(误差反向传播网络)在飞行状态复杂的下降及地面阶段预测效果不理想,引入回归模型进行修正。以熵值法确定动态权系数,即结合飞行阶段进行分段预测,以飞行参数为基础建立燃油流量(fuel flow,FF)的全航程组合预测模型。通过仿真分析,并选取航班中普遍且具代表性的情况验证预测模型的精确度,误差范围均在±3. 5%内,证明该模型合理且具有较广的适用范围。 展开更多

关键词 快速存取记录器(QAR)数据 燃油流量预测 BP神经网络 回归分析 熵值权系数

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基于改进BBO优化的客机空速控制仿真方法 被引量：1

15

作者 耿宏 操正 郝磊 《计算机工程与设计》 北大核心 2021年第3期875-881,共7页

在仿真指定机型空速控制律时,因缺乏其飞行数据包,导致控制参数难以确定的问题,为此提出一种利用快速存取记录器(QAR)数据训练的变论域模糊PID控制方法。在传统模糊PID控制基础上,保持模糊论域不变,引入伸缩因子调节量化因子和比例因子... 在仿真指定机型空速控制律时,因缺乏其飞行数据包,导致控制参数难以确定的问题,为此提出一种利用快速存取记录器(QAR)数据训练的变论域模糊PID控制方法。在传统模糊PID控制基础上,保持模糊论域不变,引入伸缩因子调节量化因子和比例因子,利用系统输出值与QAR数据对应值之间的偏差构造目标函数,通过莱维飞行-生物地理学优化(LBBO)算法对伸缩因子进行优化。实验结果表明,该方法能够自适应调整控制参数,对指定机型空速控制律具有良好的仿真效果。 展开更多

关键词 机型 空速控制仿真 快速存取记录器数据 模糊-比例积分微分控制 伸缩因子 莱维飞行-生物地理学优化

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基于特征增维和近邻成分分析的民航发动机故障分类方法 被引量：1

16

作者 孔祥兴 刘凯伟 +2 位作者 莫李平 王奕首 卿新林 《航空发动机》 北大核心 2022年第5期40-44,共5页

为提高航空发动机故障诊断准确度,提出了一种从快速存取记录器(QAR)数据中提取最合适故障特征的方法。对原始QAR数据进行缺失值填补和巡航点提取操作,选择部分发动机性能参数差值作为初始特征值;再采用特征增维方法挖掘隐藏特征信息,进... 为提高航空发动机故障诊断准确度,提出了一种从快速存取记录器(QAR)数据中提取最合适故障特征的方法。对原始QAR数据进行缺失值填补和巡航点提取操作,选择部分发动机性能参数差值作为初始特征值;再采用特征增维方法挖掘隐藏特征信息,进而采用近邻成分分析算法进行特征筛选优化,将所提方法与朴素贝叶斯等4种分类算法相结合,对某航空公司CFM56-7B发动机的QAR数据进行试验验证。结果表明:从QAR数据中提取最合适故障特征的方法能有效地提高发动机故障分类算法的准确率,且适用于不同的诊断算法,准确率优于80%。 展开更多

关键词 特征增维 近邻成分分析 快速存取记录器数据 故障诊断 航空发动机

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