【技术实现步骤摘要】
本申请涉及航空气象领域，特别是涉及一种飞机晴空颠簸预测方法、装置、设备、介质及产品。
技术介绍
1、随着气候变化的加剧，未来晴空湍流(clear air turbulence，cat)发生的概率呈增加趋势。cat是指在无显著云层或天气系统的情况下发生的湍流，由不同尺度的涡旋气流组成，并随时间变化，其湍流进行的方向是从大尺度向小尺度耗散。cat是航空飞行中危险的气象现象之一，对飞行器的安全构成重大威胁容易引起晴空颠簸，晴空颠簸容易导致乘客和乘务人员受伤，所以预测晴空颠簸是非常重要的，但是现有的预测晴空颠簸的方法预测结果并不准确。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种飞机晴空颠簸预测方法、装置、设备、介质及产品，可提高晴空颠簸预测结果的准确性。
2、为实现上述目的，本申请提供了如下方案：
3、第一方面，本申请提供了一种飞机晴空颠簸预测方法，包括：
4、获取样本集，所述样本集包括多个样本，一个样本包括样本飞机在同一时间和同一空间下飞行时的颠簸观测数据和各气象数据的值；
5、对于任意一个样本，根据所述样本对应的各气象数据的值计算各cat诊断指数的数值得到所述样本对应的cat诊断值序列；
6、根据各样本对应的cat诊断值序列和各样本对应的颠簸观测数据构建总数据集；
7、对所述总数据集依次进行预处理和过采样处理得到数据集；所述预处理包括依次进行数据质量控制以及颠簸观测数据替换为湍流标签的操作；
8、采用数据
9、第二方面，本申请提供了一种飞机晴空颠簸预测装置，包括：
10、获取模块，用于获取样本集，所述样本集包括多个样本，一个样本包括样本飞机在同一时间和同一空间下飞行时的颠簸观测数据和各气象数据的值；
11、cat诊断值计算模块，用于对于任意一个样本，根据所述样本对应的各气象数据的值计算各cat诊断指数的数值得到所述样本对应的cat诊断值序列；
12、总数据集构建模块，用于根据各样本对应的cat诊断值序列和各样本对应的颠簸观测数据构建总数据集；
13、数据集确定模块，用于对所述总数据集依次进行预处理和过采样处理得到数据集；所述预处理包括依次进行数据质量控制以及颠簸观测数据替换为湍流标签的操作；
14、晴空颠簸预测模型确定模块，用于采用数据集对w-knn模型进行训练与验证得到晴空颠簸预测模型，所述晴空颠簸预测模型，用于对待预测飞机晴空颠簸进行预测。
15、第三方面，本申请提供了一种计算机设备，包括：存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以实现上述中任一项所述的飞机晴空颠簸预测方法。
16、第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述中任一项所述的飞机晴空颠簸预测方法。
17、第五方面，本申请提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述中任一项所述的飞机晴空颠簸预测方法。
18、根据本申请提供的具体实施例，本申请公开了以下技术效果：
19、本申请提供了一种飞机晴空颠簸预测方法、装置、设备、介质及产品，根据样本对应的各气象数据的值计算各cat诊断指数的数值得到样本对应的cat诊断值序列；根据各样本对应的cat诊断值序列和各样本对应的颠簸观测数据构建总数据集；对总数据集依次进行数据质量控制、颠簸观测数据替换为湍流标签和过采样处理得到数据集；采用数据集对w-knn模型进行训练与验证得到晴空颠簸预测模型，晴空颠簸预测模型，用于对待预测飞机晴空颠簸进行预测；传统方法在进行颠簸预测前需划定湍流阈值，而湍流阈值并不具备统一性，主要取决于气候模式数据，且传统的经验模型或其衍生的集成cat预报模型预测的湍流强度对于不同重量的机型而言，其颠簸程度也不一致，所以传统的颠簸预测方法受湍流阈值和机型不同的影响，造成预测结果不准确。为此，国际民航组织规定以涡流耗散率(edr)作为湍流度量指标，但随着数据质量控制相关的挑战和物理模型的固有限制，edr估计值的精度也已经受到影响，本专利技术提出的晴空颠簸预测方法，不需要应用湍流阈值和机型数据，所以不会受到湍流阈值和机型不同的影响，提高晴空颠簸预测结果的准确性。
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1.一种飞机晴空颠簸预测方法，其特征在于，所述飞机晴空颠簸预测方法包括：
2.根据权利要求1所述的飞机晴空颠簸预测方法，其特征在于，根据各样本对应的CAT诊断值序列和各样本对应的颠簸观测数据构建总数据集，具体包括：
3.根据权利要求1所述的飞机晴空颠簸预测方法，其特征在于，采用数据集对W-KNN模型进行训练与验证得到晴空颠簸预测模型，具体包括：
4.根据权利要求3所述的飞机晴空颠簸预测方法，其特征在于，采用测试集和训练集对W-KNN模型进行训练与验证得到晴空颠簸预测模型，具体包括：
5.根据权利要求4所述的飞机晴空颠簸预测方法，其特征在于，采用标准化训练集以及测试集对超参数值确定的W-KNN模型进行验证得到晴空颠簸预测模型，具体包括：
6.根据权利要求5所述的飞机晴空颠簸预测方法，其特征在于，采用标准化训练集对测试集中各样本的湍流标签进行预测得到测试集中各样本的预测湍流标签，具体包括：
7.一种飞机晴空颠簸预测装置，其特征在于，所述飞机晴空颠簸预测装置包括：
8.一种计算机设备，包括：存储器、处理
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述的飞机晴空颠簸预测方法。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述的飞机晴空颠簸预测方法。
...【技术特征摘要】
1.一种飞机晴空颠簸预测方法，其特征在于，所述飞机晴空颠簸预测方法包括：
2.根据权利要求1所述的飞机晴空颠簸预测方法，其特征在于，根据各样本对应的cat诊断值序列和各样本对应的颠簸观测数据构建总数据集，具体包括：
3.根据权利要求1所述的飞机晴空颠簸预测方法，其特征在于，采用数据集对w-knn模型进行训练与验证得到晴空颠簸预测模型，具体包括：
4.根据权利要求3所述的飞机晴空颠簸预测方法，其特征在于，采用测试集和训练集对w-knn模型进行训练与验证得到晴空颠簸预测模型，具体包括：
5.根据权利要求4所述的飞机晴空颠簸预测方法，其特征在于，采用标准化训练集以及测试集对超参数值确定的w-knn模型进行验证得到晴空颠簸预测模型，具体包括：
6.根据权利要求5所...
【专利技术属性】
技术研发人员：卞双双，成巍，安豪，王叶，顾春利，黄莹莹，谷奥琪，方美华，
申请(专利权)人：中国人民解放军六一五四零部队，
类型：发明
国别省市：
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