進(jìn)近著陸階段飛行安全的綜合分析與建模
本文關(guān)鍵詞:進(jìn)近著陸階段飛行安全的綜合分析與建模,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著民航業(yè)的高速發(fā)展,飛機(jī)數(shù)量和航線密度急劇增加,保證飛行安全尤為重要。下降進(jìn)近階段各種因素錯綜復(fù)雜,,是飛行事故的多發(fā)階段。目前,預(yù)防飛行事故、控制飛行風(fēng)險的措施主要有事故成因分析后的安全培訓(xùn)和基于飛行安全評價模型進(jìn)行風(fēng)險評估。兩種方法都未能實現(xiàn)對事故形成機(jī)制的深入研究。本文以下降進(jìn)近階段飛機(jī)姿態(tài)控制為研究背景,對下降進(jìn)近階段飛行安全影響因素進(jìn)行分析,并建立飛行姿態(tài)動態(tài)控制模型,為預(yù)防飛行風(fēng)險控制提供了參考。 飛行安全影響因素眾多,通過進(jìn)行理論分析,總結(jié)下降進(jìn)近階段影響飛行安全的因素包括:飛行環(huán)境、飛行狀態(tài)與飛行員操作,其中飛行員操作是主要因素。結(jié)合QAR飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,證明了理論分析的正確性?紤]到環(huán)境因素變化相對較慢,采取將飛行環(huán)境進(jìn)行分類的方法,在分類環(huán)境下進(jìn)行分析與建模。 在飛行環(huán)境分類的基礎(chǔ)上,提出了采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立飛行姿態(tài)預(yù)測模型的方法。以飛機(jī)狀態(tài)及飛行員操作為訓(xùn)練樣本的輸入,飛機(jī)的姿態(tài)角變化作為輸出,訓(xùn)練BP網(wǎng)絡(luò),得到靜態(tài)預(yù)測模型。針對模型訓(xùn)練精度不高的問題,提出了改善網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的三種方法,并進(jìn)行了對比實驗,優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)的性能。實驗結(jié)果表明,飛機(jī)的姿態(tài)變化符合“人-機(jī)-環(huán)”的研究思路。 為實現(xiàn)飛機(jī)姿態(tài)角的控制,在靜態(tài)模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn),在訓(xùn)練樣本中保留原始數(shù)據(jù)的時間信息,建立基于時間序列的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)動態(tài)辨識模型。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制方法,以動態(tài)辨識模型為控制對象,進(jìn)行在線姿態(tài)控制,實現(xiàn)了飛機(jī)姿態(tài)角的閉環(huán)控制,建立了“人-機(jī)-環(huán)”的飛行姿態(tài)動態(tài)控制模型。模型提供了一個飛行姿態(tài)控制的驗證平臺,為飛行過程的風(fēng)險預(yù)防提供了有效的分析手段。
【關(guān)鍵詞】:下降進(jìn)近 飛行數(shù)據(jù) 飛行安全 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制
【學(xué)位授予單位】:南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:V328
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-11
- 注釋表11-12
- 縮略詞12-13
- 第一章 緒論13-17
- 1.1 研究背景與意義13-14
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-16
- 1.3 論文的內(nèi)容與安排16-17
- 第二章 影響飛行安全的因素17-26
- 2.1 飛機(jī)受力分析17-18
- 2.2 下降進(jìn)近氣象環(huán)境18-21
- 2.2.1 大氣特征屬性18-19
- 2.2.2 國際標(biāo)準(zhǔn)大氣19-21
- 2.3 飛行操縱系統(tǒng)21-23
- 2.3.1 機(jī)體坐標(biāo)系21-22
- 2.3.2 操縱系統(tǒng)組成22-23
- 2.4 飛行狀態(tài)23
- 2.5 人為因素23-25
- 2.5.1 飛機(jī)駕駛行為24
- 2.5.2 飛機(jī)飛行偏差24-25
- 2.6 本章小結(jié)25-26
- 第三章 QAR 飛行數(shù)據(jù)分析26-33
- 3.1 飛行數(shù)據(jù)簡介26-29
- 3.1.1 飛行數(shù)據(jù)來源26
- 3.1.2 實驗數(shù)據(jù)選取26-29
- 3.2 飛行數(shù)據(jù)綜合分析29-32
- 3.2.1 飛行環(huán)境影響分析29-30
- 3.2.2 飛行員操縱響應(yīng)分析30-32
- 3.3 本章小結(jié)32-33
- 第四章 飛行姿態(tài)靜態(tài)預(yù)測模型33-46
- 4.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識33-35
- 4.1.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理33
- 4.1.2 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識33-34
- 4.1.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) PID 控制34-35
- 4.2 飛行姿態(tài)預(yù)測模型35-45
- 4.2.1 建模思想35-36
- 4.2.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理36-39
- 4.2.3 建模方法39-42
- 4.2.4 模型優(yōu)化42-45
- 4.3 本章小結(jié)45-46
- 第五章 飛行姿態(tài)動態(tài)控制模型46-56
- 5.1 飛行姿態(tài)動態(tài)響應(yīng)模型46-50
- 5.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) PID 控制過程50-55
- 5.2.1 控制網(wǎng)絡(luò)組成結(jié)構(gòu)50-52
- 5.2.2 控制網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)52-55
- 5.3 本章小結(jié)55-56
- 第六章 總結(jié)與展望56-57
- 參考文獻(xiàn)57-60
- 致謝60-61
- 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文61
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號:285887
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