一种飞行动作划分方法、计算机可读存储介质及终端设备技术

本发明专利技术属于飞行训练辅助方法，为解决现有技术中基于数据分析对飞行员操作品质进行评估时，对飞行动作分段划分的方法，容易造成局部时间段动作区段误判，以及现有针对多元时间序列模式匹配的解决方法，应用于飞参时间序列的模式匹配均具有一定缺陷的技术问题，提供一种飞行动作划分方法、计算机可读存储介质及终端设备，将数字化的飞行轨迹投影到预设的三个相互垂直的平面上以降维关联，在此基础上作轨迹分段，影响特征少，效率高。利用多维空间投影、图像标准化处理、二维曲线识别、预估动作算法和关键参数特征辅助，最后输出对飞行动作的自动切分结果，极大提升了动作切分的准确性，解决了人工判定或者规则判断的主观性。解决了人工判定或者规则判断的主观性。解决了人工判定或者规则判断的主观性。

【技术实现步骤摘要】
一种飞行动作划分方法、计算机可读存储介质及终端设备


[0001]本专利技术属于飞行训练辅助方法，具体涉及一种飞行动作划分方法、计算机可读存储介质及终端设备。

技术介绍

[0002]飞行人员的飞行技能培养质量问题越来越受到人们的关注，提高飞行训练水平，能够在急难险重任务中保证有生力量，这已成为航空领域又一重要的研究课题。
[0003]传统的飞行员培养模式中，飞行学员通过飞行模拟器的训练，在飞行教员的带领下进行基本科目训练，达到独立飞行能力要求后，由飞行学员单独操纵某机型飞行，飞行学员训练水平的提高主要依靠飞行学员的自我认知水平，过于主观且训练效率低。
[0004]由此衍生出一套基于数据分析的评估方法，通过分析飞行参数中的经度、纬度、高度、航向、俯仰和倾斜等数据，经过坐标转换后在虚拟空间中绘制飞行轨迹，再经过一定的数据处理对飞行动作进行分段划分，该方法能够较为有效评估飞行员的操作品质，监控飞行训练效果，进而有效提升飞行训练效益。但是，实际飞行过程中的飞行动作往往由多种复杂的动作组合而成，而且无法事先预知飞行员的飞行意图。因此，面对飞机的飞行轨迹，很难判断前一个飞行动作的结束点和后一个飞行动作的起始点位置，很难对飞行动作作出准确的分段。目前，飞行动作划分的方法，是利用标准动作大纲要求，针对每个动作设计一系列限制条件，再根据这些条件对飞行动作进行划分。但是，飞行动作的定义通常包含若干定量和定性的描述，并且涉及多个飞行参数信息，因此，很难利用确定的参数取值范围对整个动作过程进行条件设置，造成局部时间段符合条件的动作区段被误判，导致以此为基础的很多应用无法有效开展。
[0005]另外，对飞行动作划分的过程中，飞参数据中各个参量累积作用的效果共同确定飞行动作，并且各参量相互关联，不能将这个多元时间序列看作多个一元时间序列叠加，因此，飞行动作的划分实质上是多元时间序列的模式匹配问题。然而，目前针对多元时间序列的模式匹配研究相对较少，典型的方法主要有动态时间弯曲(DTW)距离、奇异值分解(SVD)、主成分分析(PCA)等，但是这些方法用于飞参时间序列的模式匹配时，都有一定的缺陷。

技术实现思路

[0006]本专利技术为解决现有技术中基于数据分析对飞行员操作品质进行评估时，对飞行动作分段划分的方法，容易造成局部时间段动作区段误判，以及现有针对多元时间序列模式匹配的解决方法，应用于飞参时间序列的模式匹配均具有一定缺陷的技术问题，提供一种飞行动作划分方法、计算机可读存储介质及终端设备。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]一种飞行动作划分方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：
[0009]S1，坐标转换
[0010]对飞行过程中的全过程飞行数据分别进行坐标转换，全部转换为空间直角坐标下
的数据模式；
[0011]S2，数据选取
[0012]通过包裹式特征提取方法进行降维，再用SVM方法进行数据稳定性选择，保留方差大于1的数据；
[0013]S3，飞行动作轨迹绘制
[0014]对经步骤S2保留的数据，在三维空间中绘制飞行过程的飞行动作轨迹，并采用光滑数学曲线拟合坐标序列；
[0015]S4，差分运算
[0016]根据机型，确认差分最大阶数，对全过程飞行数据中的位置数据、欧拉角和速度数据进行差分运算；
[0017]S5，飞行动作初步切分
[0018]对步骤S4得到的差分运算结果，利用最小距离切分法，生成特征中心，利用预设距离准则，对飞行过程中的飞行动作进行初步切分；
[0019]S6，剔除错误动作
[0020]以最大概率检验，与最小距离切分法预设距离准则进行相似性比对，剔除经步骤S5初步切分后每一段飞行动作中不符合预设距离准则的飞行动作；
[0021]S7，迭代剔除错误动作
[0022]重复对经剔除的飞行动作，以最大概率检验，与最小距离切分法预设准则进行相似性比对，若符合，则将该飞行动作还原至经初步切分后相应的飞行动作中，否则，剔除该飞行动作，直至达到预设重复次数，或者达到预设准确度；
[0023]S8，完成划分
[0024]根据步骤S7的切分结果，对经步骤S3获得的飞行动作轨迹进行标记，完成飞行动作划分。
[0025]进一步地，所述步骤S5具体为：
[0026]S5.1，确定飞行动作类别的数量m，提取每一类飞行动作类别所对应的样本；
[0027]S5.2，从每一个飞行动作类别对应的样本中分别提取其多个不同特性；
[0028]S5.3，分别计算每一个飞行动作类别中每一个特性对应集合的均值，得到每一个特性对应的特征中心；
[0029]S5.4，将每一个特性归一化，使其去量纲化；
[0030]或者，将每一个特性放缩到(
‑
1，1)区间，使其去量纲化；
[0031]S5.5，根据去量纲化后的特性、步骤S5.3得到的特征中心，以及预设距离准则，对飞行过程中的飞行动作动作进行切分。
[0032]进一步地，所述步骤S1和所述步骤S2之间，还包括步骤S1
‑
2，对经步骤S1转换后的数据分别依次进行数据最大最小归一化处理和平滑处理。
[0033]进一步地，步骤S1
‑
2中，所述平滑处理为降噪处理。
[0034]进一步地，步骤S1
‑
2中，所述降噪处理采用高斯降噪。
[0035]本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特殊之处在于，该程序被处理器执行时实现如上所述飞行动作划分方法的步骤。
[0036]另外，本专利技术还提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器
中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特殊之处在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述飞行动作划分方法的步骤。
[0037]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0038]1.本专利技术飞行动作划分方法将数字化的飞行轨迹投影到预设的三个相互垂直的平面上以降维关联，在此基础上作轨迹分段，影响特征少，效率高。利用多维空间投影、图像标准化处理、二维曲线识别、预估动作算法和关键参数特征辅助，最后输出对飞行动作的自动切分结果，极大提升了动作切分的准确性，解决了人工判定或者规则判断的主观性。另外，本专利技术的划分方法不仅适于用某一个机型，经验证，对各种机型均实用性良好，判断结果优秀。
[0039]2.本专利技术对飞行动作进行初步切分时，先将每一个飞行动作类别进行提取，提取到每个对应样本的每个特性，才以此为基础进行切分，切分结果更加准确。
[0040]3.本专利技术对全过程飞行数据坐标转换后还要进行数据最大最小归一化和平滑处理，才进入后续的切分，使得本专利技术的数据更加准确，最大化降低了数据干扰。
[0041]4.本专利技术计算机可读存储介质和终端设备，提供了供上述划分方法具体执行的硬件设备，使上述划分方法能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞行动作划分方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，坐标转换对飞行过程中的全过程飞行数据分别进行坐标转换，全部转换为空间直角坐标下的数据模式；S2，数据选取通过包裹式特征提取方法进行降维，再用SVM方法进行数据稳定性选择，保留方差大于1的数据；S3，飞行动作轨迹绘制对经步骤S2保留的数据，在三维空间中绘制飞行过程的飞行动作轨迹，并采用光滑数学曲线拟合坐标序列；S4，差分运算根据机型，确认差分最大阶数，对全过程飞行数据中的位置数据、欧拉角和速度数据进行差分运算；S5，飞行动作初步切分对步骤S4得到的差分运算结果，利用最小距离切分法，生成特征中心，利用预设距离准则，对飞行过程中的飞行动作进行初步切分；S6，剔除错误动作以最大概率检验，与最小距离切分法预设距离准则进行相似性比对，剔除经步骤S5初步切分后每一段飞行动作中不符合预设距离准则的飞行动作；S7，迭代剔除错误动作重复对经剔除的飞行动作，以最大概率检验，与最小距离切分法预设准则进行相似性比对，若符合，则将该飞行动作还原至经初步切分后相应的飞行动作中，否则，剔除该飞行动作，直至达到预设重复次数，或者达到预设准确度；S8，完成划分根据步骤S7的切分结果，对经步骤S3获得的飞行动作轨迹进行标记，完成飞行动作划分。2.如权利要求1所述飞行动作划分方法，其特征在于，所述步骤S5具体为：S5.1，确定飞行动作类别的数量m，提取每一类飞行动作类别...

【专利技术属性】
技术研发人员：王豪，
申请(专利权)人：北京军懋国兴科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：