本发明专利技术公开了一种基于气动数据监测的风洞运行辅助决策方法、系统及装置，方法包括，获取风洞历史气动数据，补充异常气动数据；定义适用于人工智能方法的气动数据结构，并对正常气动数据和异常气动数据进行特征工程处理得到处理数据；根据处理数据使用多种方法构建用于对气动数据正常或异常的判断的多种气动数据二分类数学模型；对风洞试验产生的气动数据实时的自动的分类判断；当多种气动数据二分类数学模型均判断风洞实时产生的气动数据正常时，认定本次风洞试验产生的气动数据正常，进行下一个状态的风洞试验；否则，提醒风洞工作人员排查问题，由人工来进行决策。本发明专利技术可以实现基于气动数据监测的风洞运行辅助决策。实现基于气动数据监测的风洞运行辅助决策。实现基于气动数据监测的风洞运行辅助决策。
【技术实现步骤摘要】
基于气动数据监测的风洞运行辅助决策方法、系统及装置
[0001]本专利技术涉及风洞运行辅助决策领域，尤其是涉及一种基于气动数据监测的风洞运行辅助决策方法、系统及装置。
技术介绍
[0002]风洞是一种大型的空气动力学地面模拟设备，依据相似性原理，将等比例缩放的飞行器模型或实物放置在风洞中，基于相对性原理，人为控制气流速度，模拟飞行器与气流的相对运动，并在风洞中模拟飞行器各种复杂的飞行状态，获取对应状态的试验数据。
[0003]真实飞行器在空中的姿态是连续变化的，飞行器的飞行速度也是实时连续变化的，而在风洞试验中，大多采用单因子法，即在一次风洞试验过程中，只有飞行器的某一个自由度是变化的，其它自由度和气流速度采用固定值，通过进行多次风洞试验，每次风洞试验选择不同的固定值来构建整个离散的状态空间，最后通过插值获取整个空间连续的气动数据。
[0004]风洞试验是一个多学科融合的复杂系统，风洞试验实施的复杂性和极端恶劣的测试环境，使得风洞试验数据存在异常甚至错误的可能性，而风洞试验数据是否真实可靠直接关系到型号研制、试飞的成败，再加上风洞试验本身就是一种高能耗高成本的试验，所以对每次风洞试验产生的气动试验数据及时准确的判断至关重要，传统的风洞运行方式，每次风洞运行产生的气动试验数据均是由人工对其进行诊断，这需要人工具备及其丰富的专家经验还需要时刻保持精力高度集中，但是因为风洞是一种稀缺资源，风洞通常是7
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24小时连续不间断常年运行，人员也是一直处在高负荷运转过程中，发生误判是很难避免的。<br/>[0005]统计以往多年的风洞试验数据，可以得出结论，正常的气动数据占比大于95％，异常气动数据占比是很小的，因为很小占比的异常数据一旦出现，如果不能及时发现会造成巨大的损失，导致目前的风洞试验任务，为了发现小概率事件投入了巨大的人力物力。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的在于提供一种基于气动数据监测的风洞运行辅助决策方法、系统及装置，旨在解决风洞运行辅助决策。
[0007]本专利技术提供一种气动数据监测的风洞运行辅助决策方法，包括：
[0008]S1、获取风洞历史气动数据，根据数据正常或异常的标签，得到正常气动数据和异常气动数据，根据正常气动数据和异常气动数据构建正常气动数据库和异常气动数据库；
[0009]S2、根据典型的风洞异常数据产生原因和异常数据生成方法，补充异常气动数据；
[0010]S3、定义适用于人工智能方法的气动数据结构，并对正常气动数据和异常气动数据进行特征工程处理得到处理数据；
[0011]S4、根据处理数据使用多种方法构建用于对气动数据正常或异常的判断的多种气动数据二分类数学模型；
[0012]S5、将多种气动数据二分类数学模型嵌入到风洞运行系统中，对风洞试验产生的
气动数据实时的自动的分类判断；
[0013]S6、当多种气动数据二分类数学模型均判断风洞实时产生的气动数据正常时，认定本次风洞试验产生的气动数据正常，进行下一个状态的风洞试验；否则，认定本次风洞试验可能存在异常，提醒风洞工作人员排查问题，由人工来进行决策。
[0014]本专利技术还提供一种基于气动数据监测的风洞运行辅助决策系统，包括：
[0015]获取模块，用于获取风洞历史气动数据，根据数据正常或异常的标签，得到正常气动数据和异常气动数据，根据正常气动数据和异常气动数据构建正常气动数据库和异常气动数据库；
[0016]补充模块，用于根据典型的风洞异常数据产生原因和异常数据生成方法，补充异常气动数据；
[0017]定义模块，用于定义适用于人工智能方法的气动数据结构，并对正常气动数据和异常气动数据进行特征工程处理得到处理数据；
[0018]判断模块，用于根据处理数据使用多种方法构建用于对气动数据正常或异常的判断的多种气动数据二分类数学模型；
[0019]嵌入模块，用于将多种气动数据二分类数学模型嵌入到风洞运行系统中，对风洞试验产生的气动数据实时的自动的分类判断；
[0020]实时判断模块，用于当多种气动数据二分类数学模型均判断风洞实时产生的气动数据正常时，认定本次风洞试验产生的气动数据正常，进行下一个状态的风洞试验；否则，认定本次风洞试验可能存在异常，提醒风洞工作人员排查问题，由人工来进行决策。
[0021]本专利技术实施例还提供一种基于气动数据监测的风洞运行辅助决策装置，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述方法的步骤。
[0022]本专利技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有信息传递的实现程序，所述程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
[0023]采用本专利技术实施例，通过数学模型节省人力，提高风洞生产效率。
[0024]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1是本专利技术实施例的基于气动数据监测的风洞运行辅助决策方法的流程图；
[0027]图2是本专利技术实施例的基于气动数据监测的风洞运行辅助决策方法具体的流程图；
[0028]图3是本专利技术实施例的基于气动数据监测的风洞运行辅助决策系统的示意图；
[0029]图4是本专利技术实施例的基于气动数据监测的风洞运行辅助决策装置的示意图。
具体实施方式
[0030]下面将结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]方法实施例
[0032]根据本专利技术实施例，提供了一种基于气动数据监测的风洞运行辅助决策方法，图1是本专利技术实施例的基于气动数据监测的风洞运行辅助决策方法的流程图，如图1所示，具体包括：
[0033]S1、获取风洞历史气动数据，根据数据正常或异常的标签，得到正常气动数据和异常气动数据，根据正常气动数据和异常气动数据构建正常气动数据库和异常气动数据库；
[0034]S2、根据典型的风洞异常数据产生原因和异常数据生成方法，补充异常气动数据；
[0035]S3、定义适用于人工智能方法的气动数据结构，并对正常气动数据和异常气动数据进行特征工程处理得到处理数据；
[0036]S3具体包括：定义适用于人工智能方法本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于气动数据监测的风洞运行辅助决策方法，其特征在于，包括，S1、获取风洞历史气动数据，根据数据正常或异常的标签，得到正常气动数据和异常气动数据，根据正常气动数据和异常气动数据构建正常气动数据库和异常气动数据库；S2、根据典型的风洞异常数据产生原因和异常数据生成方法，补充异常气动数据；S3、定义适用于人工智能方法的气动数据结构，并对正常气动数据和异常气动数据进行特征工程处理得到处理数据；S4、根据处理数据使用多种方法构建用于对气动数据正常或异常的判断的多种气动数据二分类数学模型；S5、将多种气动数据二分类数学模型嵌入到风洞运行系统中，对风洞试验产生的气动数据实时的自动的分类判断；S6、当多种气动数据二分类数学模型均判断风洞实时产生的气动数据正常时，认定本次风洞试验产生的气动数据正常，进行下一个状态的风洞试验；否则，认定本次风洞试验可能存在异常，提醒风洞工作人员排查问题，由人工来进行决策。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S3具体包括：定义适用于人工智能方法的气动数据结构，所述数据结构包括：风洞试验状态、模型基本信息、气动特性和算法标签扩展接口四大类数据，并对四大类数据进行特征工程处理得到处理数据。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述S4具体包括：采用孤立森林方法构建用于对气动数据正常或异常的判断的二分类数学模型，选用正常气动数据和异常气动数据作为训练样本，且确保异常数据占比不能超过20％，并将正常和异常数据无序混合在一起，训练过程中不使用正常或异常的数据标签；采用单类支持向量机构建用于对气动数据正常或异常的判断的二分类数学模型，只选用正常气动数据作为训练样本；采用深度神经网络构建用于对气动数据正常或异常的判断的二分类数学模型，选用正常气动数据和异常气动数据作为训练样本，训练过程中使用正常或异常的数据标签。4.一种基于气动数据监测的风洞运行辅助决策系统，其特征在于，包括，获取模块，用于获取风洞历史气动数据，根据数据正常或异常的标签，得到正常气动数据和异常气动数据，根据正常气动数据和异常气动数据构建正常气动数据库和异常气动数据库；补充模块，用于根据典型的风洞异常数据产...
【专利技术属性】
技术研发人员：尼文斌，张江，魏巍，董金刚，
申请(专利权)人：中国航天空气动力技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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