一种用于飞机机载数据的数据压缩方法和系统技术方案

本发明专利技术提出了一种用于飞机机载数据的数据压缩方法，该方法包括对原始信号数据进行主成分分析以选取共同构成显著比例的若干主成分，基于在一时间段内获取的信号在所选取的主成分上的载荷以及这些信号在重要度表格中的排名来对信号进行筛选以区分必须存储数据和非必须存储数据，对非必须存储数据进行状态监控，将触发事件的数据重新归为必须存储数据并将未触发事件的数据保持归为非必须存储数据，以及对必须存储数据进行无损压缩并对非必须存储数据进行有损压缩。存储数据进行有损压缩。存储数据进行有损压缩。

【技术实现步骤摘要】
一种用于飞机机载数据的数据压缩方法和系统


[0001]本专利技术涉及机载数据压缩领域。

技术介绍

[0002]在飞机的机载维护系统中，飞机健康管理单元需要从各个成员系统捕获大量的维护信息数据，这些维护信息数据是支持飞机机载维护系统对飞机健康状态做出精确判断的基础。但在处理大量的维护信息数据时，如果对所有维护信息都进行存储，会占用大量的机上存储资源。
[0003]在现有技术中，通常包括以下机载数据压缩方法：(1)按照数据类型以统一的方式进行数据压缩，该方法可能存在部分重要数据被采用了不当的数据压缩方式，而造成数据丢失问题；(2)压缩处理之前进行数据预处理，该方法无法保证重要数据的完整保留，存在重要数据丢失的风险；(3)使用主成分分析的计算方法并进行迭代计算，该方法没有对于数据在时间序列上的波动性进行进一步的处理，数据压缩比存在一定的缺陷，并且被降维的数据的波动异常信息会造成丢失，对于数据压缩的可靠性会造成一定影响。
[0004]因此，需要能够改进现有技术中的缺陷的方法。

技术实现思路

[0005]提供本
技术实现思路
来以简化形式介绍将在以下具体实施方式部分中进一步描述的一些概念。本
技术实现思路
并不旨在标识出所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
[0006]针对现有技术的缺陷，本专利技术提出了一种用于飞机机载数据的数据压缩方法，实现对机载数据的可靠压缩，并且能合理分配机上存储空间。
[0007]具体而言，本专利技术提供了一种用于飞机机载数据的数据压缩方法。该方法包括对原始信号数据进行主成分分析以选取共同构成显著比例的若干主成分，基于在一时间段内获取的信号在所选取的主成分上的载荷以及这些信号在重要度表格中的排名来对信号进行筛选以区分必须存储数据和非必须存储数据，对非必须存储数据进行状态监控，将触发事件的数据重新归为必须存储数据并将未触发事件的数据保持归为非必须存储数据，以及对必须存储数据进行无损压缩并对非必须存储数据进行有损压缩。
[0008]在本专利技术的一个实施例中，提供了一种用于飞机机载数据的数据压缩方法，所述方法包括：
[0009]对采集到的信号的原始信号数据进行主成分分析以确定所选取的主成分并获得所述信号的降维信号数据；
[0010]确定所述信号在所述所选取的主成分上的载荷；
[0011]确定所述信号的重要度排名；
[0012]基于所述信号的所述载荷和所述重要度排名来将所述信号的所述降维信号数据分类为必须存储数据和非必须存储数据；
[0013]对所述非必须存储数据进行状态监控；
[0014]基于所述状态监控来将触发异常事件的所述非必须存储数据重新分类为所述必须存储数据；以及
[0015]对所述必须存储数据进行无损压缩并对所述非必须存储数据进行有损压缩以便于数据存储。
[0016]在本专利技术的一个实施例中，所述所选取的主成分的累计贡献率达到阈值比例。
[0017]在本专利技术的一个实施例中，所述载荷是所述信号的原始变量与所述所选取的主成分的相关系数。
[0018]在本专利技术的一个实施例中，所述重要度排名通过信号重要度查询表来确定，所述信号重要度查询表基于与所述信号相关的系统来构建。
[0019]在本专利技术的该实施例中，所述信号重要度查询表中的排名最高的阈值数量的信号的降维信号数据被分类为所述必须存储数据，并且其余信号的降维信号数据被分类为所述非必须存储数据。
[0020]在本专利技术的该实施例中，基于所述信号的所述载荷和所述重要度排名来将所述信号的所述降维信号数据分类为必须存储数据和非必须存储数据包括在所述信号重要度查询表中查询在所述所选取的主成分上的载荷比重达到阈值的信号以确定将其降维信号数据分类为所述必须存储数据还是所述非必须存储数据。
[0021]在本专利技术的一个实施例中，所述状态监控包括对所述信号的状态量进行监控，所述状态量包括所述信号的峰值、峰峰值、平均值和方差。
[0022]在本专利技术的一个实施例中，所述异常事件包括超限事件。
[0023]在本专利技术的一个实施例中，所述无损压缩包括霍夫曼压缩，并且所述有损压缩包括降频压缩。
[0024]在本专利技术的另一个实施例中，提供了一种用于飞机机载数据的数据压缩系统，所述系统包括：
[0025]主成分分析模块，其被配置成：
[0026]对采集到的信号的原始信号数据进行主成分分析以确定所选取的主成分并获得所述信号的降维信号数据；以及
[0027]确定所述信号在所述所选取的主成分上的载荷；
[0028]信号筛选模块，其被配置成：
[0029]确定所述信号的重要度排名；
[0030]基于所述信号的所述载荷和所述重要度排名来将所述信号的所述降维信号数据分类为必须存储数据和非必须存储数据；
[0031]对所述非必须存储数据进行状态监控；以及
[0032]基于所述状态监控来将触发异常事件的所述非必须存储数据重新分类为所述必须存储数据；以及
[0033]数据压缩和存储模块，其被配置成对所述必须存储数据进行无损压缩并对所述非必须存储数据进行有损压缩以便于数据存储。
[0034]在本专利技术的一个实施例中，所述主成分分析模块被进一步配置成将累计贡献率达到阈值比例的主成分作为所述所选取的主成分。
[0035]在本专利技术的一个实施例中，所述信号筛选模块被进一步配置成基于与所述信号相关的系统来构建信号重要度查询表并通过所述信号重要度查询表来确定所述重要度排名。
[0036]在本专利技术的该实施例中，所述信号筛选模块被进一步配置成将所述信号重要度查询表中的排名最高的阈值数量的信号的降维信号数据分类为所述必须存储数据，并将其余信号的降维信号数据分类为所述非必须存储数据。
[0037]在本专利技术的该实施例中，所述信号筛选模块被进一步配置成在所述信号重要度查询表中查询在所述所选取的主成分上的载荷比重达到阈值的信号以确定将其降维信号数据分类为所述必须存储数据还是所述非必须存储数据。
[0038]在本专利技术的一个实施例中，所述信号筛选模块被进一步配置成通过监控所述信号的状态量来进行所述状态监控，所述状态量包括所述信号的峰值、峰峰值、平均值和方差。
[0039]在本专利技术的又一个实施例中，提供了一种存储计算机可执行指令的计算机可读介质，这些指令包括：
[0040]用于对采集到的信号的原始信号数据进行主成分分析以确定所选取的主成分并获得所述信号的降维信号数据的指令；
[0041]用于确定所述信号在所述所选取的主成分上的载荷的指令；
[0042]用于确定所述信号的重要度排名的指令；
[0043]用于基于所述信号的所述载荷和所述重要度排名来将所述信号的所述降维信号数据分类为必须存储数据和非必须存储数据的指令；
[0044]用于对所述非必须存储数据进行状态监控的指令；
[0045]用于基于所述状态监控来将触发异常事本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于飞机机载数据的数据压缩方法，所述方法包括：对采集到的信号的原始信号数据进行主成分分析以确定所选取的主成分并获得所述信号的降维信号数据；确定所述信号在所述所选取的主成分上的载荷；确定所述信号的重要度排名；基于所述信号的所述载荷和所述重要度排名来将所述信号的所述降维信号数据分类为必须存储数据和非必须存储数据；对所述非必须存储数据进行状态监控；基于所述状态监控来将触发异常事件的所述非必须存储数据重新分类为所述必须存储数据；以及对所述必须存储数据进行无损压缩并对所述非必须存储数据进行有损压缩以便于数据存储。2.如权利要求1所述的方法，其中所述所选取的主成分的累计贡献率达到阈值比例。3.如权利要求1所述的方法，其中所述载荷是所述信号的原始变量与所述所选取的主成分的相关系数。4.如权利要求1所述的方法，其中所述重要度排名通过信号重要度查询表来确定，所述信号重要度查询表基于与所述信号相关的系统来构建。5.如权利要求4所述的方法，其中所述信号重要度查询表中的排名最高的阈值数量的信号的降维信号数据被分类为所述必须存储数据，并且其余信号的降维信号数据被分类为所述非必须存储数据。6.如权利要求5所述的方法，其中基于所述信号的所述载荷和所述重要度排名来将所述信号的所述降维信号数据分类为必须存储数据和非必须存储数据包括在所述信号重要度查询表中查询在所述所选取的主成分上的载荷比重达到阈值的信号以确定将其降维信号数据分类为所述必须存储数据还是所述非必须存储数据。7.如权利要求1所述的方法，其中所述状态监控包括对所述信号的状态量进行监控，所述状态量包括所述信号的峰值、峰峰值、平均值和方差。8.如权利要求1所述的方法，其中所述异常事件包括超限事件。9.如权利要求1所述的方法，其中所述无损压缩包括霍夫曼压缩，并且所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐新胜，付昕，鞠文煜，唐泽娴，朱苏纬，姚斌，
申请(专利权)人：中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院，
类型：发明
国别省市：