基于機(jī)器學(xué)習(xí)的航空運(yùn)營風(fēng)險預(yù)警模型研究
發(fā)布時間:2021-02-02 18:09
隨著民航業(yè)的發(fā)展,航空運(yùn)輸量的增加和飛機(jī)設(shè)計要求的提高使得航空運(yùn)營風(fēng)險及其復(fù)雜度呈不斷增長趨勢;诮(jīng)驗的航空風(fēng)險定性分析方法在一定程度上能夠有效保障航空運(yùn)營安全,但其自身局限性也限制了航空安全水平的進(jìn)一步提高。如何運(yùn)用數(shù)據(jù)技術(shù)建立更具前瞻性、更為精確化的航空運(yùn)營風(fēng)險管理體系,提高航空安全的風(fēng)險預(yù)警能力是當(dāng)今航空業(yè)發(fā)展過程中亟待解決的問題。本文對基于機(jī)器學(xué)習(xí)的航空運(yùn)營風(fēng)險預(yù)警模型進(jìn)行研究:針對航空運(yùn)營風(fēng)險事件,建立了一種航空運(yùn)營風(fēng)險預(yù)警參數(shù)識別方法,通過機(jī)理分析提取事件關(guān)聯(lián)要素并建立預(yù)警邏輯,結(jié)合QAR參數(shù)集識別選取航空運(yùn)營事件的風(fēng)險預(yù)警參數(shù)。研究了航空運(yùn)營樣本數(shù)據(jù)處理方法。在航空運(yùn)營事件判定及風(fēng)險區(qū)間劃分的基礎(chǔ)上提出了航空運(yùn)營樣本風(fēng)險類別確定方法;根據(jù)參數(shù)數(shù)據(jù)特性,給出了基于多項式曲線擬合、遺傳優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法的風(fēng)險預(yù)警參數(shù)空缺值填補(bǔ)方法;谥С窒蛄繖C(jī)分類理論,以遺傳優(yōu)化和自適應(yīng)變異粒子群優(yōu)化的航空運(yùn)營風(fēng)險分類器為核心,建立了的航空運(yùn)營風(fēng)險預(yù)警模型,通過風(fēng)險預(yù)警參數(shù)實時數(shù)據(jù)的監(jiān)控并分析實現(xiàn)該模型的風(fēng)險預(yù)警功能,并以重著陸、APU-IGV葉片斷裂為例驗證該風(fēng)險預(yù)警模型的有效性。
【文章來源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
飛機(jī)單點(diǎn)接地受力示意圖(側(cè)視圖)
圖 2.4 飛機(jī)單點(diǎn)接地受力示意圖(正視圖)便分析,設(shè)定飛機(jī)為剛體,質(zhì)量為 m,G 為重心。W 為綜合了飛機(jī)重力和升力,作用于重心G 。mF 為地面對起落架的作用力,作用點(diǎn)為 O。當(dāng)mF 數(shù)值過超限時,飛機(jī)發(fā)生重著陸。F 為飛機(jī)所受空氣阻力。 為 xz 面上飛機(jī)與地面的, 為yz 面上飛機(jī)與地面的夾角(即橫滾角)。Gl 為在重心沿飛機(jī)縱軸方向到 為重心沿起落架方向到 O 點(diǎn)的距離。mr 為在飛機(jī)橫軸方向上主起落架到飛機(jī)三個運(yùn)動趨勢,建立單點(diǎn)接地狀態(tài)下的飛機(jī)運(yùn)動方程。方向的飛機(jī)受力方程如下:( , )( , )zz z m mzW mama W I F FI za 為飛機(jī)沿 z 軸方向的垂直加速度,方向向下時為正值。 ( , )zI 為mF 在 z 軸是俯仰角 和橫滾角 的函數(shù),數(shù)值與 和 負(fù)相關(guān)。力方程可知,單側(cè)主起落架受到的載荷與俯仰角 、橫滾角 、方向向上的及 W 為正相關(guān)關(guān)系。此外,橫滾角 增加會導(dǎo)致飛機(jī)側(cè)向加速度及起落架承,若超限則將引發(fā)重著陸。
圖 2.5 飛機(jī)雙點(diǎn)接地受力示意圖雙點(diǎn)接地階段,兩個主起落架mF 的等效作用點(diǎn) O 位于飛機(jī)縱軸面上。 為重心沿飛機(jī)縱軸方向到 O 點(diǎn)的距離,nl 為前起落架沿縱軸方向到 O 點(diǎn)的距離方向的飛機(jī)受力方程如下:2coszmW a mF z 為飛機(jī)沿 z 軸方向的垂直加速度。由公式可知,mF 的數(shù)值與俯仰角 、向上正相關(guān)關(guān)系。方向的飛機(jī)運(yùn)動趨勢與單點(diǎn)接地情況類似,方程如下:2=cos sinp G FJ a Wl Fl 2J 為轉(zhuǎn)動慣量,pa 為俯仰角加速度。三點(diǎn)接地落架接地后,飛機(jī)在滑跑過程中繞橫軸向下做低頭運(yùn)動,直至前起落架接地施加向上的作用力nF 。飛機(jī)在垂直方向上的受力方程如下:2 +m n zF F W a ma 為飛機(jī)沿 z 軸方向的垂直加速度,數(shù)值大小與飛機(jī)俯仰變化率正相關(guān)。由公
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]QAR數(shù)據(jù)的認(rèn)識及民航應(yīng)用研究[J]. 曹惠玲,高煬. 機(jī)械工程與自動化. 2018(01)
[2]一種基于局部敏感哈希的SVM快速增量學(xué)習(xí)算法[J]. 姚明海,林宣民,王憲保. 計算機(jī)科學(xué). 2017(S2)
[3]結(jié)冰對飛機(jī)飛行安全的影響機(jī)理與防護(hù)研究[J]. 李哲,徐浩軍,薛源,王小龍. 飛行力學(xué). 2016(04)
[4]民機(jī)適航相關(guān)故障收集、分析和處理方法研究[J]. 劉延利,付金華,路遙,周燕佩. 航空維修與工程. 2015(11)
[5]民用飛機(jī)大側(cè)風(fēng)起降試飛關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 張海妮,程偉豪,張強(qiáng). 航空科學(xué)技術(shù). 2015(02)
[6]淺析著陸偏差處置[J]. 唐浩. 科技與創(chuàng)新. 2014(09)
[7]一種基于主動學(xué)習(xí)的SVM增量訓(xùn)練算法[J]. 徐海龍,王曉丹,廖勇,權(quán)文. 控制與決策. 2010(02)
[8]高高度進(jìn)近和大速度進(jìn)場的危害[J]. 程勇. 中國民用航空. 2007(12)
[9]一種基于殼向量的SVM快速增量學(xué)習(xí)算法[J]. 於俊,周維. 電子測量與儀器學(xué)報. 2006(06)
[10]空中客車公司數(shù)字化排故及維修管理軟件AIRMAN~[J]. 顧錚. 航空維修與工程. 2005(06)
碩士論文
[1]支持向量機(jī)改進(jìn)及其應(yīng)用[D]. 葉海山.浙江大學(xué) 2012
[2]QAR數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 周百政.中國民航大學(xué) 2009
本文編號:3015146
【文章來源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
飛機(jī)單點(diǎn)接地受力示意圖(側(cè)視圖)
圖 2.4 飛機(jī)單點(diǎn)接地受力示意圖(正視圖)便分析,設(shè)定飛機(jī)為剛體,質(zhì)量為 m,G 為重心。W 為綜合了飛機(jī)重力和升力,作用于重心G 。mF 為地面對起落架的作用力,作用點(diǎn)為 O。當(dāng)mF 數(shù)值過超限時,飛機(jī)發(fā)生重著陸。F 為飛機(jī)所受空氣阻力。 為 xz 面上飛機(jī)與地面的, 為yz 面上飛機(jī)與地面的夾角(即橫滾角)。Gl 為在重心沿飛機(jī)縱軸方向到 為重心沿起落架方向到 O 點(diǎn)的距離。mr 為在飛機(jī)橫軸方向上主起落架到飛機(jī)三個運(yùn)動趨勢,建立單點(diǎn)接地狀態(tài)下的飛機(jī)運(yùn)動方程。方向的飛機(jī)受力方程如下:( , )( , )zz z m mzW mama W I F FI za 為飛機(jī)沿 z 軸方向的垂直加速度,方向向下時為正值。 ( , )zI 為mF 在 z 軸是俯仰角 和橫滾角 的函數(shù),數(shù)值與 和 負(fù)相關(guān)。力方程可知,單側(cè)主起落架受到的載荷與俯仰角 、橫滾角 、方向向上的及 W 為正相關(guān)關(guān)系。此外,橫滾角 增加會導(dǎo)致飛機(jī)側(cè)向加速度及起落架承,若超限則將引發(fā)重著陸。
圖 2.5 飛機(jī)雙點(diǎn)接地受力示意圖雙點(diǎn)接地階段,兩個主起落架mF 的等效作用點(diǎn) O 位于飛機(jī)縱軸面上。 為重心沿飛機(jī)縱軸方向到 O 點(diǎn)的距離,nl 為前起落架沿縱軸方向到 O 點(diǎn)的距離方向的飛機(jī)受力方程如下:2coszmW a mF z 為飛機(jī)沿 z 軸方向的垂直加速度。由公式可知,mF 的數(shù)值與俯仰角 、向上正相關(guān)關(guān)系。方向的飛機(jī)運(yùn)動趨勢與單點(diǎn)接地情況類似,方程如下:2=cos sinp G FJ a Wl Fl 2J 為轉(zhuǎn)動慣量,pa 為俯仰角加速度。三點(diǎn)接地落架接地后,飛機(jī)在滑跑過程中繞橫軸向下做低頭運(yùn)動,直至前起落架接地施加向上的作用力nF 。飛機(jī)在垂直方向上的受力方程如下:2 +m n zF F W a ma 為飛機(jī)沿 z 軸方向的垂直加速度,數(shù)值大小與飛機(jī)俯仰變化率正相關(guān)。由公
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]QAR數(shù)據(jù)的認(rèn)識及民航應(yīng)用研究[J]. 曹惠玲,高煬. 機(jī)械工程與自動化. 2018(01)
[2]一種基于局部敏感哈希的SVM快速增量學(xué)習(xí)算法[J]. 姚明海,林宣民,王憲保. 計算機(jī)科學(xué). 2017(S2)
[3]結(jié)冰對飛機(jī)飛行安全的影響機(jī)理與防護(hù)研究[J]. 李哲,徐浩軍,薛源,王小龍. 飛行力學(xué). 2016(04)
[4]民機(jī)適航相關(guān)故障收集、分析和處理方法研究[J]. 劉延利,付金華,路遙,周燕佩. 航空維修與工程. 2015(11)
[5]民用飛機(jī)大側(cè)風(fēng)起降試飛關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 張海妮,程偉豪,張強(qiáng). 航空科學(xué)技術(shù). 2015(02)
[6]淺析著陸偏差處置[J]. 唐浩. 科技與創(chuàng)新. 2014(09)
[7]一種基于主動學(xué)習(xí)的SVM增量訓(xùn)練算法[J]. 徐海龍,王曉丹,廖勇,權(quán)文. 控制與決策. 2010(02)
[8]高高度進(jìn)近和大速度進(jìn)場的危害[J]. 程勇. 中國民用航空. 2007(12)
[9]一種基于殼向量的SVM快速增量學(xué)習(xí)算法[J]. 於俊,周維. 電子測量與儀器學(xué)報. 2006(06)
[10]空中客車公司數(shù)字化排故及維修管理軟件AIRMAN~[J]. 顧錚. 航空維修與工程. 2005(06)
碩士論文
[1]支持向量機(jī)改進(jìn)及其應(yīng)用[D]. 葉海山.浙江大學(xué) 2012
[2]QAR數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 周百政.中國民航大學(xué) 2009
本文編號:3015146
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