基于GARMINI1000機(jī)載SD卡數(shù)據(jù)的飛行品質(zhì)監(jiān)控模型研究

張華忠

摘要：為了實(shí)現(xiàn)飛行品質(zhì)的監(jiān)控，通過(guò)收集和分析日常飛行中GARMINI1000機(jī)載SD卡的飛行數(shù)據(jù)，基于飛行數(shù)據(jù)的分析，建立飛行品質(zhì)監(jiān)控模型，用于提高飛行機(jī)組的操縱品質(zhì)，改進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)操作程序、完善飛行訓(xùn)練大綱，為飛行訓(xùn)練提供一定參考。

關(guān)鍵詞：飛行品質(zhì);飛行數(shù)據(jù);監(jiān)控模型

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2019）02-0060-02

隨著客運(yùn)量不斷增長(zhǎng)和旅客乘機(jī)旅行的航程不斷延長(zhǎng)，航空安全成為世界關(guān)注的問(wèn)題。飛行品質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)能夠幫助航空公司提前準(zhǔn)確地找出存在的問(wèn)題，消除潛在的事故隱患。因此有效獲得飛行數(shù)據(jù)所包含的信息對(duì)于飛機(jī)的安全保障有著非常重要的意義，將飛行品質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)與數(shù)據(jù)挖掘等信息技術(shù)相結(jié)合成為航空公司發(fā)展的必然趨勢(shì)[1-3]。

1 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀分析

飛行品質(zhì)監(jiān)控（FQM）是近幾年來(lái)的一個(gè)熱點(diǎn)研究課題，其目的是利用飛行數(shù)據(jù)分析檢測(cè)飛行過(guò)程中的超限事件，監(jiān)測(cè)飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的健康問(wèn)題，及時(shí)采取有效的維護(hù)方案去除安全隱患，以提高飛機(jī)的可靠性。飛行數(shù)據(jù)是飛行品質(zhì)監(jiān)控的基礎(chǔ)，能否即時(shí)、有效地獲數(shù)據(jù)取將直接影響其過(guò)程。國(guó)內(nèi)無(wú)論是運(yùn)輸航空還是通用航空，航空器及其相關(guān)技術(shù)主要以國(guó)外引進(jìn)為主，關(guān)于飛行數(shù)據(jù)傳輸研究相對(duì)較少，都屬于起步和探索階段。國(guó)內(nèi)一些航空公司也自行研制、開(kāi)發(fā)出優(yōu)秀的數(shù)據(jù)分析軟件。國(guó)航重慶分公司研發(fā)出一系列飛機(jī)加裝快速存取記錄（QAR）和FDR譯碼軟件，已通過(guò)了民航總局技術(shù)鑒定，軟件在飛行技術(shù)評(píng)估、航空安全監(jiān)控及飛機(jī)維護(hù)等方面發(fā)揮著巨大作用;南方航空公司也自行開(kāi)發(fā)了有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“QAR監(jiān)控結(jié)果分析軟件”。中國(guó)國(guó)際航空股份公司與澳大利亞QANTAS合作建立的基于 GRAF的飛行安全管理信息管理系統(tǒng)，南方航空公司與法國(guó)SFIM公司、空客公司合作引進(jìn)A320等空客系列飛機(jī)的飛行品質(zhì)監(jiān)控程序LOMS等。除此之外，還有一些科研單位和高等院校也進(jìn)行了FQM方面的研究工作，并取得了顯著成效[4-5]。

基于以上調(diào)研研究，本項(xiàng)目擬采用G1000系統(tǒng)進(jìn)行飛行數(shù)據(jù)的采集，基于飛行數(shù)據(jù)的分析，建立飛行品質(zhì)的監(jiān)控模型，實(shí)現(xiàn)飛行品質(zhì)的監(jiān)控。本項(xiàng)目的研究不僅可以為飛行訓(xùn)練過(guò)程提供參考，同時(shí)還能達(dá)到提高飛行訓(xùn)練效率的目的，這對(duì)于飛行安全有著重要的意義。

2 研究?jī)?nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題

研究目標(biāo)：通過(guò)收集和分析日常飛行中機(jī)載SD卡的飛行數(shù)據(jù)，建立飛行品質(zhì)監(jiān)控模型，基于此監(jiān)控模型，后續(xù)可開(kāi)發(fā)飛行品質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)及時(shí)和高效的飛行品質(zhì)監(jiān)控，用于提高飛行機(jī)組的操縱品質(zhì)，改進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)操作程序、完善飛行訓(xùn)練大綱。

研究?jī)?nèi)容：收集和分析機(jī)載SD中日常飛行數(shù)據(jù)，參考《安全程序與措施》及AFM/PTM進(jìn)行運(yùn)算閾值條件設(shè)定，最后進(jìn)行事件判定及生成事件報(bào)告。

擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題：基于飛行數(shù)據(jù)分析，建立飛行品質(zhì)監(jiān)控模型，設(shè)置判斷閾值條件，實(shí)現(xiàn)飛行品質(zhì)的監(jiān)控。

3 建立監(jiān)控模型

首先，收集SD卡數(shù)據(jù)：日期、時(shí)間、氣壓高度、平均海平面氣壓高度、表速、地速、升降速度、俯仰姿態(tài)、坡度、橫測(cè)加速度、垂直加速度、磁航向、滑油溫度、滑油壓力、汽缸頭溫度等參數(shù)。

其次，參考《安全程序與措施》及AFM/PTM等進(jìn)行閾值設(shè)定，得到關(guān)鍵的判斷閾值條件設(shè)定（具體事件對(duì)應(yīng)具體判斷閾值條件），基于KNN集成算法建立監(jiān)控模型。

輸入數(shù)據(jù)：，

其中，。

輸出數(shù)據(jù)：根據(jù)給定的距離度量，在訓(xùn)練集中找到與x距離最近的k個(gè)樣本。

該集成算法采用并行結(jié)構(gòu)的集成方式，每個(gè)成員，通過(guò)旋轉(zhuǎn)矩陣依次構(gòu)造出多樣性的全新訓(xùn)練數(shù)據(jù)集，提高KNN集成算的分類準(zhǔn)確率，集成算法框圖如圖1。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)采用G1000系統(tǒng)進(jìn)行飛行數(shù)據(jù)的采集，基于飛行數(shù)據(jù)的分析，建立飛行品質(zhì)的監(jiān)控模型，實(shí)現(xiàn)飛行品質(zhì)的監(jiān)控。研究不僅可以為飛行訓(xùn)練過(guò)程提供參考，同時(shí)還能達(dá)到提高飛行訓(xùn)練效率的目的，這對(duì)于飛行安全有著重要的意義。

參考文獻(xiàn)

[1] S. General Accounting Office Aviation Safety： U.S. Efforts to Implement Flight Operational Quality Assurance Programs[J].Flight Safety Digest，1998，（17）：3-7.

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Research on Flight Quality Monitoring Model Based on GARMINI1000 Airborne SD Card Data

ZHNG Hua-zhong

（Aviation Engineering Institute，Civil Aviation Flight University of China，Guanghan Sichuan? 618300）

Abstract：In order to achieve flight quality monitoring， by collecting and analyzing the flight data of the GARMINI 1000 airborne SD card in daily flight， based on the analysis of flight data， establish a flight quality monitoring model. Improve the handling quality of flight crews， improve standard operating procedures， improve flight training programs， and provide some reference for flight training。

Key words：flight quality;flight data;monitoring model