离群飞行物确定方法及装置制造方法及图纸

本公开涉及一种离群飞行物确定方法及装置，所述方法包括：获取至少一个飞行物在预定起降阶段到达预设检测点时的运行参数；利用所述运行参数及与所述预定起降阶段对应的离群飞行物确定模型确定所述至少一个飞行物中的离群飞行物。通过以上方法，本公开可以快速、准确地确定至少一个飞行物中的离群飞行物，并且，本公开是基于全行业QAR数据及多个参数对离群飞行物进行综合判断，避免了对主观经验的依赖。

【技术实现步骤摘要】
离群飞行物确定方法及装置
本公开涉及数据处理
，尤其涉及一种离群飞行物确定方法及装置。
技术介绍
根据波音2017年的统计报告显示，起飞阶段仅占整个飞行阶段的2％，降落阶段仅占整个飞行阶段的4％，但2008年至2017年期间，起飞阶段发生致命事故的比例占所有致命事故的14％，降落阶段发生致命事故的比例占所有致命事故的49％，可以看到起飞和降落是整个飞行过程中风险最高的阶段。近年来随着科技发展，航空事故率逐年下降，截至2019年2月底，我国运输航空已经实现持续安全飞行102个月，并且该记录还在不断增长。虽然没有致命事故，但不时发生可能导致致命事故的不安全事故，据记录，1990年1月至2008年4月间，我国民航飞行起飞阶段共发生擦机尾事件24起。安全始终是民航的主题，如何进一步提高安全水平，尤其是提前防范起飞降落阶段的安全事故是一个需要不断思考的重要问题。为了提升航空安全水平，中国民航局规定从1998年1月1日起，在中国境内注册并营运的运输飞机应当安装快速存取记录器(quickaccessrecorder，QAR)或等效设备，并从2000年开始将QAR数据直接应用到民航飞行品质监控(FlightOperationsQualityAssurance，FOQA)，以提升飞行安全管理水平。2017年，中国民航飞行品质监控基站正式投入运行，每天接收国内各航空公司超过3100架飞机、16000多个航班的QAR数据，用以监控航班飞行状况，及时发现运行风险。QAR数据涵盖了非常丰富的飞机航班数据，包括时间、速度、高度、姿态、位置、飞机发动机、APU辅助动力装置、飞控系统、燃油系统、空管信息、起落架、惯导系统、齿轮箱等。QAR数据记录了飞机在飞行过程中的各项参数，能够连续完整地反映飞机系统在运行中的实际状态和各种征兆，是数据科学在民航安全和运行领域应用的重要基础。QAR数据的出现为航空安全提供了新的应用方向，但目前的应用主要集中在超限事件报警，例如，相关技术通常是根据飞机供应商或者经验预先设定某些单一变量的风险阈值，然后逐一进行各个变量与阈值的比较，超过预先设定的阈值后即判断该航班的飞行存在安全风险。相关技术过于依赖主观经验，人为影响较大，而且使得给定的阈值通常比较宽松，某种意义上减少了对安全的预警能力；其次，这种方法主要是单一变量的比较，缺乏变量之间关联性的考虑；另外，现有的应用大多基于单个航空公司或者单个机场的数据，没有覆盖到整个行业的应用水平，对整体偏差缺乏应对能力。
技术实现思路
有鉴于此，本公开提出了一种离群飞行物确定方法，所述方法包括：获取至少一个飞行物在预定起降阶段到达预设检测点时的运行参数；利用所述运行参数及与所述预定起降阶段对应的离群飞行物确定模型确定所述至少一个飞行物中的离群飞行物。在一种可能的实施方式中，所述利用所述运行参数及与所述预定起降阶段对应的离群飞行物确定模型确定所述至少一个飞行物中的离群飞行物，包括：确定所述预定起降阶段中N个预设检测点下的估计离群飞行物；将被确定为估计离群飞行物的次数不小于M的飞行物确定为所述离群飞行物，其中，M、N为自然数，M≤N。在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：获取多个飞行物在预定起降阶段到达预设检测点的历史运行参数；对所述历史运行参数进行数据分析得到数据特征，所述数据特征包括各个历史运行参数的密度函数、各个历史运行参数之间的状态及相关性；根据所述数据特征建立离群飞行物确定模型。在一种可能的实施方式中，所述对所述历史运行参数进行数据分析得到数据特征，包括：利用所述历史运行参数建立两两参数之间的散点图矩阵；根据所述散点图矩阵确定所述数据特征。在一种可能的实施方式中，根据所述数据特征建立离群飞行物确定模型，包括：在存在历史运行参数呈现为离散状态，或，存在历史运行参数的密度函数呈现多峰特性的情况下，确定所述离群飞行物确定模型为多类聚类模型；或在所有历史运行参数均呈现汇聚状态且所有历史运行参数的密度函数均呈现单峰特性的情况下，确定所述离群飞行物确定模型为单类聚类模型。在一种可能的实施方式中，在多个历史运行参数之间存在相关性的情况下，利用具有相关性的多个历史运行参数的其中之一及没有相关性的其他历史运行参数作为训练数据。在一种可能的实施方式中，所述根据所述数据特征建立离群飞行物确定模型，还包括：在避免过拟合和欠拟合的前提下，利用所述训练数据对所述离群飞行物确定模型进行训练；对所述离群飞行物确定模型的模型参数进行调整，当在训练中确定的离群飞行物的数目占所有飞行物数目达到第一比例时，确定所述离群飞行物确定模型的最终模型参数，并根据所述最终模型参数得到训练后的离群飞行物确定模型。在一种可能的实施方式中，所述第一比例在5％至10％之间。在一种可能的实施方式中，在所述预定起降阶段为起飞阶段的情况下，所述预设检测点包括第一检测点，所述第一检测点为飞行物的起飞瞬间的所在位置，所述运行参数包括起飞距离、离地速度、离地仰角、离地仰角变化率均值、离地仰角变化率标准差、离地垂直速度、离地速度变化率均值、离地速度变化率标准差的任意一种或多种，其中，所述起飞距离表示飞行物从开始起飞到飞行物达到预设安全高度时的水平距离，所述离地速度表示在飞行物主轮离地瞬间飞行物的水平速度，所述离地仰角表示在飞行物主轮离地瞬间飞行物的仰角，所述离地仰角变化率均值表示飞行物主轮离地前后n秒中每一秒仰角变化的均值，所述离地仰角变化率标准差表示飞行物主轮离地前后n秒每一秒仰角变化的标准差，所述离地垂直速度表示在飞行物主轮离地瞬间飞行物的垂直速度，所述离地速度变化率均值表示飞行物主轮离地前后n秒每一秒垂直速度变化的均值，所述离地速度变化率标准差表示飞行物主轮离地前后n秒每一秒垂直速度变化的标准差，其中，n＞0。在一种可能的实施方式中，在所述预定起降阶段为进近阶段的情况下，所述预设检测点包括第二检测点、第三检测点及第四检测点，所述第二检测点为飞行物达到仪表气象条件IMC下的稳定进近检测高度时所在的位置，所述第二检测点为飞行物达到目视气象条件VMC下的稳定进近检测高度时所在的位置，所述第三检测点为飞行物处于机场五边时的稳定进近检测高度时所在的位置。在一种可能的实施方式中，所述第二检测点的高度为1000英尺，所述第三检测点的高度为500英尺，所述第四检测点的高度为300英尺。在一种可能的实施方式中，在所述预定起降阶段为进近阶段的情况下，所述运行参数包括俯仰角均值、航向均值、相对速度均值、垂直速度均值、每个发动机低压转子标准差、每个发动机高压转子标准差的任意一种或多种，其中，所述俯仰角均值表示飞行物高度到达预设检测点前后m秒每一秒的俯仰角的平均值，所述航向均值表示飞行物高度到达预设检测点前后m秒每一秒航向变化的平均值，所述相对速度均值表示飞行物高度到达预设检测点前后m秒每一秒空速减去参考速度的平均值，所述垂直速度均值表示飞行物高度到达预设检测点前后m秒每一秒惯性垂直速度的平均值，所述发动机低压转子标准差表示飞行物当高度到达预设检测点前后m秒每一秒发动机的低压转子速度变化的标准差，所述发动机高压转子标准差表示当高度到达预设检测点前后m秒每一秒发动机的低压转子速度变化的标准差，其中，m＞0。在一种可能的实施方式中，在所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离群飞行物确定方法，其特征在于，所述方法包括：获取至少一个飞行物在预定起降阶段到达预设检测点时的运行参数；利用所述运行参数及与所述预定起降阶段对应的离群飞行物确定模型确定所述至少一个飞行物中的离群飞行物。

【技术特征摘要】
1.一种离群飞行物确定方法，其特征在于，所述方法包括：获取至少一个飞行物在预定起降阶段到达预设检测点时的运行参数；利用所述运行参数及与所述预定起降阶段对应的离群飞行物确定模型确定所述至少一个飞行物中的离群飞行物。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述运行参数及与所述预定起降阶段对应的离群飞行物确定模型确定所述至少一个飞行物中的离群飞行物，包括：确定所述预定起降阶段中N个预设检测点下的估计离群飞行物；将被确定为估计离群飞行物的次数不小于M的飞行物确定为所述离群飞行物，其中，M、N为自然数，M≤N。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取多个飞行物在预定起降阶段到达预设检测点的历史运行参数；对所述历史运行参数进行数据分析得到数据特征，所述数据特征包括各个历史运行参数的密度函数、各个历史运行参数之间的状态及相关性；根据所述数据特征建立离群飞行物确定模型。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述历史运行参数进行数据分析得到数据特征，包括：利用所述历史运行参数建立两两参数之间的散点图矩阵；根据所述散点图矩阵确定所述数据特征。5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，根据所述数据特征建立离群飞行物确定模型，包括：在存在历史运行参数呈现为离散状态，或，存在历史运行参数的密度函数呈现多峰特性的情况下，确定所述离群飞行物确定模型为多类聚类模型；或在所有历史运行参数均呈现汇聚状态且所有历史运行参数的密度函数均呈现单峰特性的情况下，确定所述离群飞行物确定模型为单类聚类模型。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在多个历史运行参数之间存在相关性的情况下，利用具有相关性的多个历史运行参数的其中之一及没有相关性的其他历史运行参数作为训练数据。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述数据特征建立离群飞行物确定模型，还包括：在避免过拟合和欠拟合的前提下，利用所述训练数据对所述离群飞行物确定模型进行训练；对所述离群飞行物确定模型的模型参数进行调整，当在训练中确定的离群飞行物的数目占所有飞行物数目达到第一比例时，确定所述离群飞行物确定模型的最终模型参数，并根据所述最终模型参数得到训练后的离群飞行物确定模型。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述预定起降阶段为起飞阶段的情况下，所述预设检测点包括第一检测点，所述第一检测点为飞行物的起飞瞬间的所在位置，所述运行参数包括起飞距离、离地速度、离地仰角、离地仰角变化率均值、离地仰角变化率标准差、离地垂直速度、离地速度变化率均值、离地速度变化率标准差的任意一种或多种，其中，所述起飞距离表示飞行物从开始起飞到飞行物达到预设安全高度时的水平距离，所述离地速度表示在飞行物主轮离地瞬间飞行物的水平速度，所述离地仰角表示在飞行物主轮离地瞬间飞行物的仰角，所述离地仰角变化率均值表示飞行物主轮离地前后n秒中每一秒仰角变化的均值，所述离地仰角变化率标准差表示飞行物主轮离地前后n秒每一秒仰角变化的标准差，所述离地垂直速度表示在飞行...

【专利技术属性】
技术研发人员：乐宁宁，蒋云鹏，焦洋，郑颖尔，钟民主，王纯，
申请(专利权)人：中国民航科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11