[發明專利]一種基于曲線擬合的飛行員操作質量評估方法

有效

• 申請號: 201710012491.5
• 申請日: 2017-01-09
• 公開（公告）號: CN106651220B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 李彤;遲穎
• 申請（專利權）人: 中國民航管理干部學院
• 主分類號: G06F17/10
• 分類號: G06F17/10
• 代理公司: 北京汲智翼成知識產權代理事務所(普通合伙) 11381
• 代理人: 陳曦;陳麗

本發明公開了一種基于曲線擬合的飛行員操作質量評估方法，包括如下步驟：S1，根據對歷史飛行數據進行分析，確定判斷航班是否受到影響的影響因素；S2，針對每種影響因素，獲取飛行過程的稀疏控制點和密集控制點，進行曲線擬合，分別得到每種影響因素的最佳飛行曲線；S3，根據實際飛行曲線與最佳飛行曲線的差異計算飛行誤差，根據所有影響因素的飛行誤差對飛行員操作質量進行評估。該方法可以充分考慮環境因素對飛機航行過程中實際飛行曲線的影響，而且在進行曲線擬合時可以充分考慮異常值，可以有效地評估飛行員操作質量。

技術領域

本發明涉及一種飛行員操作質量評估方法，尤其涉及一種基于曲線擬合的飛行員操作質量評估方法，屬于飛行信息處理技術領域。

背景技術

風、湍流以及其他的環境干擾可能會影響飛行員的飛行操作質量。特別是在一年四季都有風，或者季風變化明顯的地方(如某些高原地區)。嚴重的情況可能會干擾航班的著陸或起飛。飛行員對這些氣流干擾所做出修正的反應至關重要。所以對所有航空公司而言，飛行員風險評估是一項非常重要的工作。

目前，在航空公司的規定當中，只有在非常嚴重的不安全事件當中出現超限記錄，這個超限才會被考慮用來驗證飛行員的表現，然而這種做法是不夠的。快速存取記錄器(QAR)是一個強有力的數據源和促進設備。風和湍流是QAR唯一能夠記錄下的環境因素，而諸如雷暴、沙塵暴等其他環境干擾，目前還不能夠被記錄下來。然而所有值得注意的環境干擾所產生的影響都應該得到評估，甚至它們可以是我們不能具體確定的東西。中國作為世界上第一個頒布使用QAR的國家，目前沒有任何人嘗試對這些環境因素進行研究，更不用說使用曲線擬合的方法去評估飛行員的操作質量。

早在1990年以前，人們就開始使用非線性回歸的方法對數據進行曲線擬合。Harvey、Lancaster、Guest等人對線性回歸、多項式回歸、樣條回歸等一些方法進行了仔細研究。他們對三次樣條曲線和三次多項式進行了比較，如圖1所示。他們對非線性回歸的困難進行了深入挖掘，并編制了數值實現的方法。然而，這種方法不能很好地和我們在飛行過程中遇到的問題進行擬合。例如，三次樣條曲線必須經過每一個數據點，它不能區分出風和湍流所造成的抖動；而三次多項式根據以下方程式來對數據點進行擬合：

Y＝A+Bx+Cx²+Dx³+Ex⁴…

多項式回歸的目的是確定使曲線對數據點進行最佳擬合的參數(A，B，C，…)值。但是，它無法體現出哪些數據點是必須要保留的，同時哪些是需要進行平滑的以及其需要平滑的程度。此外，由于曲線無法識別異常值，因此不能忽略異常值所造成的影響。而一個單獨的異常值可以嚴重扭曲由非線性回歸所確定出的曲線。數據集當中(正確)點的數量越少，異常值的影響力越大。所以，一種能充分考慮異常值的曲線擬合方法是非常必要的，以便根據該曲線可以有效地評估飛行員操作質量。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明所要解決的技術問題在于提供一種基于曲線擬合的飛行員操作質量評估方法。

為實現上述發明目的，本發明采用下述的技術方案：

一種基于曲線擬合的飛行員操作質量評估方法，包括如下步驟：

S1，根據對歷史飛行數據進行分析，確定判斷航班是否受到影響的影響因素；

S2，針對每種影響因素，獲取飛行過程的稀疏控制點和密集控制點，進行曲線擬合，分別得到每種影響因素的最佳飛行曲線；

S3，根據實際飛行曲線與最佳飛行曲線的差異計算飛行誤差，根據所有影響因素的飛行誤差對飛行員操作質量進行評估。

其中較優地，在步驟S1中，所述影響因素包括飛機飛行過程中的俯仰、坡度、航向和空速。