Блог

Jun 08, 2023

Время

Scientific Reports, том 13, номер статьи: 14175 (2023) Цитировать эту статью 1 Подробности об альтметрических показателях Регистраторы быстрого доступа (QAR) служат важным источником данных для качества выполнения полетов.

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 14175 (2023) Цитировать эту статью

1 Альтметрика

Подробности о метриках

Регистраторы быстрого доступа (QAR) служат важным источником данных для обеспечения качества выполнения полетов (FOQA) и безопасности полетов. Обычно он характеризуется большим объемом, высокой размерностью и высокой частотой, и эти особенности приводят к чрезвычайной сложности и неопределенности в его использовании и понимании. В этом исследовании мы предложили сетевую модель сверточного автоматического кодировщика (TFA-CAE) на основе внимания к временным характеристикам (TFA) для извлечения важных характеристик полета из данных QAR. В качестве примера мы использовали данные QAR о посадке в международном аэропорту Куньмин Чаншуй и международном аэропорту Лхаса Гонггар в качестве экспериментальных данных. Результаты показывают, что (1) модель TFA-CAE лучше всего справляется с извлечением репрезентативных характеристик полета по сравнению с некоторыми традиционными или аналогичными подходами, такими как анализ главных компонентов (PCA), сверточный автокодировщик (CAE), самообслуживание. на основе моделей CAE (SA-CAE), автоматического кодировщика на основе вентильного рекуррентного устройства (GRU-AE) и TFA-GRU-AE; (2) можно распознавать схемы полета, соответствующие различным взлетно-посадочным полосам; и (3) аномальные полеты могут эффективно отклоняться от многих наблюдений. В целом, модель TFA-CAE обеспечивает хорошо зарекомендовавший себя метод дальнейшего использования данных QAR, таких как обнаружение рисков полета или FOQA.

Гражданская авиация постоянно стремится повысить безопасность полетов. Чтобы изменить аварийный характер китайской гражданской авиации и повысить безопасность полетов, Управление гражданской авиации Китая (CAAC) в 1997 году решило сделать проект мониторинга качества полетов обязательным для всех транспортных авиакомпаний. К 1 января 1998 года все транспортные самолеты, зарегистрированные в Китае, должны были установить регистратор быстрого доступа (QAR) или эквивалентное оборудование для регистрации статуса полета всех самолетов во время полетов. Полетные данные, записываемые QAR, используются для мониторинга выполнения полетов, характеристик самолетов и т. д. для выявления ошибочных полетов, которые отклоняются от стандартных процедур полета. Кроме того, причины ошибочных полетов анализируются, а затем устраняются путем разработки соответствующих улучшенных мер управления, что приводит к дальнейшему улучшению качества полета. В конце 2013 года проект строительства базовой станции мониторинга качества полетов был одобрен CAAC для сбора, обработки и анализа всех данных QAR самолетов в Китае. К концу 2017 года базовая станция собрала данные QAR с более чем 3000 самолетов всех 51 транспортного авиаперевозчика категории гражданской авиации Китая. На этой базовой станции постоянно собирается огромное количество обширных полетных данных, что обеспечивает полную базу данных для изучения рисков полетов, а также методов, основанных на данных.

Данные автоматического зависимого наблюдения (ADS-B) — это еще один вид полетных данных, который также используется для мониторинга качества полета, например, время посадки самолета1, оценка времени прибытия самолета2,3. Данные ADS-B имеют хорошую своевременность по сравнению с данными QAR, но регистрируется лишь ограниченное количество параметров полета (около 40 параметров полета), что делает их недостаточными для использования в сложных сценариях применения. По сравнению с данными ADS-B, данные QAR обычно представляют собой многомерные и высокочастотные данные для записи деталей полета, включая время, положение, выполнение полета, ориентацию полета, динамику полета и внешнюю среду (до 2000 полетов). параметры). Записанные параметры полета отражают состояние систем самолета. Например, чрезмерное значение параметра полета AOA (Угол атаки) может указывать на потенциальные риски сваливания самолета, тогда как параметр полета VRTG (Нормальное ускорение) обычно используется для обозначения жесткой посадки при касании самолета земли. Таким образом, данные QAR можно использовать для мониторинга и обнаружения различных событий полета. Однако эти особенности приводят к крайним сложностям и неопределенности в его использовании и понимании. Извлечение признаков, как типичная тема интеллектуального анализа данных, обеспечивает технические средства решения пространственного проклятия4. Он играет ключевую роль во многих приложениях, таких как классификация5, регрессия6 и интеллектуальный анализ данных7,8, а также является основной основой диагностики неисправностей, которая фокусируется на извлечении признаков неисправностей9,10,11,12.