基于高斯过程的飞行转弯区一致性监视技术研究
针对导航误差和监视误差等干扰因素以及飞行转弯固有的不确定性和可变性,比如转弯开始点和转弯半径的差异,造成飞行转弯区内难以判定航空器是否与飞行计划或管制指令一致的问题,提出了一种比较航空器系统状态预期值和实际测量值的一致性监视方法,该方法基于高斯过程对转弯区的一致性飞行建模,通过模型求解出预期的状态值范围,其中引入附加的偏离项使模型有效地描述了飞行转弯区各个时段内系统状态值的合理变化趋势.系统状态预期值的计算通过高斯过程的贝叶斯推理框架完成,并且使用随机采样的方法解决引入偏离项后的后验概率无法求取解析解的问题.构建的飞行模型使用历史飞行数据进行训练,避免了直接依据飞行计划或管制指令计算系统状态预期值的方式下容易出现的问题,主要是无法充分考虑实际情况下各种因素对于系统状态值的影响.使用实际飞行场景中的监视系统数据进行测试,结果表明该方法计算得出的系统状态预期值区间反映了系统状态值的合理变化范围,能够有效判定一致性飞行.此外,相比于基于轨迹偏差阈值的判定方法,该方法能够取得更优的误报率和检测时间,避免了人为设置阈值不合理造成的影响,同时体现了该方法易于扩展,便于利用监视系统中位置信息之外的测量值提高一致性监视的性能.
飞行轨迹、高斯分布、采样、协方差矩阵
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TP391(计算技术、计算机技术)
民航安全能力建设资金资助项目2146903;中国民用航空飞行学院青年基金资助项目Q2016-115
2018-08-27(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)
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