基于混杂预测控制的飞行事故事件序列最可信估计方法技术

本发明专利技术公开了基于混杂预测控制的飞行事故事件序列最可信估计方法，属于飞行数据处理和飞行安全的技术领域。本发明专利技术把飞机实际状态作为系统预期输出，把操纵输入和干扰看作系统输入，同时应用飞行仿真模型作为系统模型，把事故分析中推断操纵事件和外界干扰的问题转化为一个控制系统的模型预测控制问题，从而应用控制理论中的模型预测控制方法实现了飞行事故中事件序列的最可信估计。

The most credible estimation method of flight accident sequence based on hybrid predictive control

The invention discloses a method for the most credible estimation of a flight accident sequence based on hybrid predictive control, which belongs to the technical field of flight data processing and flight safety. The actual state of the aircraft system as expected output, the control input and disturbance as the input of the system, at the same time the application of flight simulation model as the system model, predictive control analysis, inference and interference manipulation problem into a model of control system of the accident, so the application of predictive control method to achieve the most credible estimates of the event flight accident sequence control theory model.

【技术实现步骤摘要】
基于混杂预测控制的飞行事故事件序列最可信估计方法
本专利技术公开了基于混杂预测控制的飞行事故事件序列最可信估计方法，具体涉及一种在事故分析中优化估计非正常时间序列的方法，属于飞行数据处理和飞行安全的

技术介绍
对于航空事故原因分析来说，常会发现事故现象有可能出现很多的相互矛盾或看似无关的故障，不少资深飞行员和机械师都认为这种情况是不可能发生的。但事故调查员的常识是：两个或两个以上不相关的系统、部件，同时或在短时间内相继发生故障是小概率事件。所有的事故现象都是有一个基本原因，然后发生一连串的事件序列，最后的事件就是事故。前一事件是后一事件的起因，后一事件是前一事件的后果。这就像多米尼骨牌一样，如果中间抽掉一张牌，后边的牌就不会倒，事故就不会发生。这种分析法通常也叫事件链分析法。应用事件链分析法时，先从许多事件中找出与事故原因有关的一些事件，按照事件发生的事件顺序和因果关系，一环一环地分析，列出事件链，然后逐个事件进行分析。通常这都需要事故分析人员人工进行逻辑分析，非常耗时耗力，也容易分析出错误结果。对于特定的飞行事故，希望利用实际飞行事故数据和建立的飞行动力学模型，在快速模拟本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于混杂预测控制的飞行事故事件序列最可信估计方法，其特征在于，包括如下步骤：A、采用混杂系统理论对飞行事故进行建模；B、通过设定飞行状态的取值范围以及切换事件集合来确定用于模型预测控制的二次型目标函数；C、采用混杂系统基于二次型性能指标的预测控制策略在线求解混合整数二次规划问题以获得当前最优控制序列和状态估计；D、对于状态估计得到的非正常事件序列，验证比较FDR数据和CVR数据中相应时间点事件以确认最可信非正常事件序列。

【技术特征摘要】
1.基于混杂预测控制的飞行事故事件序列最可信估计方法，其特征在于，包括如下步骤：A、采用混杂系统理论对飞行事故进行建模；B、通过设定飞行状态的取值范围以及切换事件集合来确定用于模型预测控制的二次型目标函数；C、采用混杂系统基于二次型性能指标的预测控制策略在线求解混合整数二次规划问题以获得当前最优控制序列和状态估计；D、对于状态估计得到的非正常事件序列，验证比较FDR数据和CVR数据中相应时间点事件以确认最可信非正常事件序列。2.根据权利要求1所述基于混杂预测控制的飞行事故事件序列最可信估计方法，其特征在于，步骤A的具体方法为：利用微分方程建立多种状态下的飞行动力学模型并将描述飞机状态空间的命题逻辑转换为混合整数不等式，利用离散事件方法建立各种状态之间互相转化的切换模型，考虑系统原始约束以及混合整数不等式，在同一框架下描述混杂系统连续部分和逻辑部分以及它们之间的相互作用以确定飞行事故的MLD模型。3.根据权利要求2所述基于混杂预测控制的飞行事故事件序列最可信估计方法，其特征在于，步骤A建立的飞行事故MLD模型为：x(t)、u(t)、δ(t)、z(t)分别为t时刻的状态变量、输入控制变量、第一状态切换事件、第二状态切换事件，x(t+1)为t+1时刻的状态变量，A、B1、B2、B3、E1、E2、E3、E4、E5为参数矩阵。4.根据权利要求3所述基于混杂预测控制的飞行事故事件序列最可信估计方法，其特征在于，步骤C所述混合整数二次规划问题描述为：<...

【专利技术属性】
技术研发人员：高振兴，王浩锋，吴东苏，孔祥骏，顾宏斌，俞力玲，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，中国民航科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：江苏,32