【技术实现步骤摘要】
基于运行特征的区域扇区场景相似识别系统
本专利技术属于区域扇区运行动态管理分析
，具体涉及一种基于运行特征的区域扇区场景相似识别系统。
技术介绍
近年来，由于航班量的增加导致的区域扇区动态管理问题日益突出。区域管制空域连接各进近管制空域，并承担着来自不同进近管制空域的航空器的航行任务，是管制空域的主要空间部分，是影响航班运行安全与效率的关键空域。对区域管制空域进行运行相似场景识别，可以有效总结历史运行情况，进一步对不同历史运行场景下的采用的历史策略进行分析，参考对历史运行策略的分析，利用对未来运行预测的结果，做出管制预案，有利于降低战术阶段策略制定的压力，进而提高管制运行的效率，提升空域利用率。考虑到水平垂直两个维度的运行，对区域扇区制定指标体系，有利于对区域扇区运行情况进行描述，而通过对空域扇区的运行模式和运行变化趋势相似场景研究，有利于从具体扇区层面指导管制预案的制定，有利于提高管制效率，进而提升航班运行效率。另一方面，由于机器学习在各领域取得的卓越成就，不少学者将机器学习运用到民航领域。通过将特征...
【技术保护点】
1.一种基于运行特征的区域扇区场景相似识别系统，其特征在于，包括：/n相关性获取模块、主成分特征获取模块、相似性度量模块、识别模块和验证模块；/n所述相关性获取模块适于根据区域扇区运行特点，建立区域扇区运行特征体系，以获取区域扇区运行情况实测数据的相关性；/n所述主成分特征获取模块适于根据相关性通过主成分分析方法降低运行特征的信息冗余和维度，以获取主成分特征；/n所述相似性度量模块适于通过欧式距离和DTW方法对主成分特征组成的离散和时序数据进行相似性度量；/n所述识别模块适于根据相似性度量结果通过谱聚类方法对相似运行模式和相似运行趋势进行识别；以及/n所述验证模块适于通过平...
【技术特征摘要】
1.一种基于运行特征的区域扇区场景相似识别系统，其特征在于，包括：
相关性获取模块、主成分特征获取模块、相似性度量模块、识别模块和验证模块；
所述相关性获取模块适于根据区域扇区运行特点，建立区域扇区运行特征体系，以获取区域扇区运行情况实测数据的相关性；
所述主成分特征获取模块适于根据相关性通过主成分分析方法降低运行特征的信息冗余和维度，以获取主成分特征；
所述相似性度量模块适于通过欧式距离和DTW方法对主成分特征组成的离散和时序数据进行相似性度量；
所述识别模块适于根据相似性度量结果通过谱聚类方法对相似运行模式和相似运行趋势进行识别；以及
所述验证模块适于通过平均轮廓系数和MDS方法对识别结果验证。
2.如权利要求1所述的区域扇区场景相似识别系统，其特征在于，
所述相关性获取模块适于根据区域扇区运行特点，建立区域扇区运行特征体系，以获取区域扇区运行情况实测数据的相关性，即
所述区域扇区运行特征体系包括：水平维度的运行指标和垂直维度的运行指标；
所述水平维度的运行指标包括：扇区流量、入扇航向方差、航行距离、航行时间和平均航行速度；
所述垂直维度的运行指标包括：爬升时间、下降时间、平飞时间、爬升次数、下降次数、平飞次数、混合态势爬升时间、混合态势下降时间、混合态势平飞时间、混合态势爬升次数、混合态势下降次数、混合态势平飞次数和运行混合系数；
根据区域扇区运行特征体系反应区域扇区运行情况，以获取区域扇区运行情况实测数据的相关性；
所述相关性包括：区域扇区运行的连续性和聚集性。
3.如权利要求2所述的区域扇区场景相似识别系统，其特征在于，
所述主成分特征获取模块适于根据相关性通过主成分分析方法降低运行特征的信息冗余和维度，以获取主成分特征，即
根据区域扇区运行的连续性和聚集性，将计算出的特征值输入到PCA模型中，通过正交变换，将原随机向量转化为不相关的新随机向量，降低运行特征的信息冗余和维度，以获取主成分特征。
4.如权利要求3所述的区域扇区场景相似识别系统，其特征在于，
所述相似性度量模块适于通过欧式距离和DTW方法对主成分特征组成的离散和时序数据进行相似性度量，即
通过信息权重对主成分特征进行加权处理：
fweight＝ω·forigin；
其中，fweight为加权后的主成分特征值；forigin为原始主成分特征值，ω为forigin特征所能解释的信息占比；
设定时序时间长度为len，将加权后的主成分特征的数据根据时间间隔处理成离散的数据和时序数据；
通过欧式距离和DTW，对...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁立罡，毛继志，张旋，胡明华，李杰，张颖，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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