基于GARMINI1000機載SD卡數(shù)據(jù)的飛行品質監(jiān)控模型研究

張華忠

摘要：為了實現(xiàn)飛行品質的監(jiān)控，通過收集和分析日常飛行中GARMINI1000機載SD卡的飛行數(shù)據(jù)，基于飛行數(shù)據(jù)的分析，建立飛行品質監(jiān)控模型，用于提高飛行機組的操縱品質，改進標準操作程序、完善飛行訓練大綱，為飛行訓練提供一定參考。

關鍵詞：飛行品質;飛行數(shù)據(jù);監(jiān)控模型

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）02-0060-02

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

1 國內(nèi)外現(xiàn)狀分析

飛行品質監(jiān)控（FQM）是近幾年來的一個熱點研究課題，其目的是利用飛行數(shù)據(jù)分析檢測飛行過程中的超限事件，監(jiān)測飛機和發(fā)動機的健康問題，及時采取有效的維護方案去除安全隱患，以提高飛機的可靠性。飛行數(shù)據(jù)是飛行品質監(jiān)控的基礎，能否即時、有效地獲數(shù)據(jù)取將直接影響其過程。國內(nèi)無論是運輸航空還是通用航空，航空器及其相關技術主要以國外引進為主，關于飛行數(shù)據(jù)傳輸研究相對較少，都屬于起步和探索階段。國內(nèi)一些航空公司也自行研制、開發(fā)出優(yōu)秀的數(shù)據(jù)分析軟件。國航重慶分公司研發(fā)出一系列飛機加裝快速存取記錄（QAR）和FDR譯碼軟件，已通過了民航總局技術鑒定，軟件在飛行技術評估、航空安全監(jiān)控及飛機維護等方面發(fā)揮著巨大作用;南方航空公司也自行開發(fā)了有自主知識產(chǎn)權的“QAR監(jiān)控結果分析軟件”。中國國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SFIM公司、空客公司合作引進A320等空客系列飛機的飛行品質監(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，本項目擬采用G1000系統(tǒng)進行飛行數(shù)據(jù)的采集，基于飛行數(shù)據(jù)的分析，建立飛行品質的監(jiān)控模型，實現(xiàn)飛行品質的監(jiān)控。本項目的研究不僅可以為飛行訓練過程提供參考，同時還能達到提高飛行訓練效率的目的，這對于飛行安全有著重要的意義。

2 研究內(nèi)容和擬解決的關鍵問題

研究目標：通過收集和分析日常飛行中機載SD卡的飛行數(shù)據(jù)，建立飛行品質監(jiān)控模型，基于此監(jiān)控模型，后續(xù)可開發(fā)飛行品質監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)及時和高效的飛行品質監(jiān)控，用于提高飛行機組的操縱品質，改進標準操作程序、完善飛行訓練大綱。

研究內(nèi)容：收集和分析機載SD中日常飛行數(shù)據(jù)，參考《安全程序與措施》及AFM/PTM進行運算閾值條件設定，最后進行事件判定及生成事件報告。

擬解決的關鍵問題：基于飛行數(shù)據(jù)分析，建立飛行品質監(jiān)控模型，設置判斷閾值條件，實現(xiàn)飛行品質的監(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等進行閾值設定，得到關鍵的判斷閾值條件設定（具體事件對應具體判斷閾值條件），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，在訓練集中找到與x距離最近的k個樣本。

該集成算法采用并行結構的集成方式，每個成員，通過旋轉矩陣依次構造出多樣性的全新訓練數(shù)據(jù)集，提高KNN集成算的分類準確率，集成算法框圖如圖1。

4 結語

通過采用G1000系統(tǒng)進行飛行數(shù)據(jù)的采集，基于飛行數(shù)據(jù)的分析，建立飛行品質的監(jiān)控模型，實現(xiàn)飛行品質的監(jiān)控。研究不僅可以為飛行訓練過程提供參考，同時還能達到提高飛行訓練效率的目的，這對于飛行安全有著重要的意義。

參考文獻

[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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[5] 韓曉寧，趙欣凱.用飛行員模型進行飛行品質自動評估技術研究[J].飛行力學，2013，31（4）：293-296.

[6] 王天明.基于QAR數(shù)據(jù)的飛行安全模型研究[D].中國民航大學，2008.

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