專利名稱：一種飛行器復(fù)飛風(fēng)險評測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種風(fēng)險評測方法，特別是涉及一種基于誤差反向傳播(BackPropagation, BP)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的飛行器復(fù)飛風(fēng)險動態(tài)評測技術(shù)。
背景技術(shù)：
飛行器準備降落時，因跑道上突然出現(xiàn)障礙物或因天氣能見度過低影響觀察，機體臨時出現(xiàn)故障等原因，致使駕駛員認為繼續(xù)著陸已經(jīng)不安全的情況下，加大推力中斷飛行器的著陸，重新轉(zhuǎn)入正常上升狀態(tài)的過程稱之為復(fù)飛。復(fù)飛是正常著陸的備份，一般情況下不使用，但卻是保證飛行安全的重要措施。復(fù)飛作為常備飛行機動之一，其操縱過程存在一定風(fēng)險。飛行員決定執(zhí)行復(fù)飛操 作時，從正常進近著陸狀態(tài)瞬間轉(zhuǎn)到應(yīng)激和復(fù)飛，情景突變，這對飛行員的心理和行為能力將產(chǎn)生嚴重的負面影響，與模擬機上進行的程式化復(fù)飛相比，飛行員經(jīng)受的心理負荷完全不同。復(fù)飛時機選擇過晚，飛行器姿態(tài)控制不當或飛行器下沉率過大等情況都會導(dǎo)致執(zhí)行復(fù)飛操縱后高度損失較大，出現(xiàn)飛行器與障礙物或地面發(fā)生碰撞的情況，這對正在執(zhí)行拉起機動的飛行器來說是十分危險的，因此針對復(fù)飛過程的風(fēng)險評測具有重要的意義。目前對于復(fù)飛過程風(fēng)險評測的主要方法是復(fù)飛點的確認。復(fù)飛點是保證飛行器在該點上空拉升復(fù)飛后，考慮單發(fā)失效后飛行器機動性，爬升角和風(fēng)的影響等因素，不會使飛行器與復(fù)飛后的障礙物(主要為地面)發(fā)生碰撞的空間點。復(fù)飛點確定之后，如果飛越該點后才作復(fù)飛決斷，駕駛員沒有足夠時間修正偏差或出現(xiàn)目測偏高，導(dǎo)致飛行器與地面相撞，造成復(fù)飛風(fēng)險和事故。傳統(tǒng)的復(fù)飛風(fēng)險評測方法僅依據(jù)單一復(fù)飛點對復(fù)飛風(fēng)險作定性分類，不能定量地表示復(fù)飛風(fēng)險變化特性，評測結(jié)果定性且單一；傳統(tǒng)復(fù)飛風(fēng)險評測方法未分析正常飛行狀態(tài)過渡到復(fù)飛狀態(tài)飛行器自身狀態(tài)量的變化，評測影響因素分析較為局限；傳統(tǒng)復(fù)飛風(fēng)險評測方法僅將復(fù)飛點(飛行空間某一點)作為復(fù)飛風(fēng)險的判斷依據(jù)，對飛行器整體飛行過程考慮較少，實時性較差；綜上所述，傳統(tǒng)的復(fù)飛風(fēng)險評測方法不能實時完備表達飛行器執(zhí)行復(fù)飛操縱過程中存在的風(fēng)險。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種復(fù)飛機動安全性更高的基于誤差反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的飛行器復(fù)飛風(fēng)險動態(tài)評測方法。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明包括如下步驟(I)建立飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)集指定機型，進行程式化復(fù)飛，記錄并存儲飛行器實時狀態(tài)數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)集；(2)建立復(fù)飛剩余距離數(shù)據(jù)集飛行器復(fù)飛機動過程中機體與地面的最小距離為復(fù)飛剩余距離SI，撞地風(fēng)險Risk可以表示為復(fù)飛剩余距離SI的非線性函數(shù)
權(quán)利要求
1.一種飛行器復(fù)飛風(fēng)險動態(tài)評測方法，其特征在于，包括如下步驟 (1)建立飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)集指定機型，進行程式化復(fù)飛，記錄并存儲飛行器實時狀態(tài)數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)集； (2)建立復(fù)飛剩余距離數(shù)據(jù)集飛行器復(fù)飛機動過程中機體與地面的最小距離為復(fù)飛剰余距離S1，撞地風(fēng)險Risk可以表示為復(fù)飛剰余距離S1的非線性函數(shù)滅=f(S,) = fXgipir ,P2t,..；pnt)) 式中，W，i = I, 2，…，η ;為飛行器在復(fù)飛起始點t時刻的第i個飛行狀態(tài)變量，f O為撞地風(fēng)險Risk與復(fù)飛剩余距離S1之間的非線性關(guān)系，g()為復(fù)飛剩余距離S1與飛行器飛行狀態(tài)變量之間的非線性關(guān)系，根據(jù)模擬復(fù)飛機動記錄數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)集； (3)風(fēng)險評價建立拓撲結(jié)構(gòu)為5-7-1型的誤差反向傳播網(wǎng)絡(luò)模型，其中輸入層節(jié)點數(shù)為5,輸入量為復(fù)飛起始點處垂向位置z、進近速度V、下沉率Vz、垂向加速度αζ和迎角α ；輸出層節(jié)點數(shù)為1，輸出量為復(fù)飛剰余距離S1 ;單隱層，節(jié)點數(shù)為7，隱層選用雙曲正切S型激活函數(shù)，輸出層選用對數(shù)S型激活函數(shù)，將飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)集和復(fù)飛剩余距離數(shù)據(jù)集做歸一化處理，通過誤差反向傳播網(wǎng)絡(luò)模型進行訓(xùn)練，得到復(fù)飛剩余距離S1和飛行狀態(tài)變量之間的對應(yīng)關(guān)系； (4)確定復(fù)飛剩余距離和撞地風(fēng)險的關(guān)系將復(fù)飛剰余距離通過非線性變換，得到撞地風(fēng)險度
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種飛行器復(fù)飛風(fēng)險動態(tài)評測方法，其特征在于，所述通過誤差反向傳播網(wǎng)絡(luò)模型進行訓(xùn)練的具體步驟如下 (O給定輸入層到隱層的連接權(quán)Vhi，h = I, 2,. . . , n, i = l，2，...，p，其中i為隱層T1點，h為輸入層節(jié)點；隱層到輸出層單元連接權(quán)Wij, i = 1，2，· · ·，p，j = 1，2，· · ·，q，其中j為輸出層節(jié)點，賦隨機值η為輸入層節(jié)點數(shù)，P為隱層節(jié)點數(shù)，q為輸出層節(jié)點數(shù)； (2)將樣本(Xk,Yk), k= 1,2,..., m中的輸入值Xk送到輸入層，通過連接權(quán)Vhi送到隱層，產(chǎn)生隱層新的激活值bi:
全文摘要
本發(fā)明涉及的是一種風(fēng)險評測方法，特別是涉及一種基于誤差反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的飛行器復(fù)飛風(fēng)險動態(tài)評測技術(shù)。本發(fā)明包括如下步驟(1)建立飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)集；(2)建立復(fù)飛剩余距離數(shù)據(jù)集；(3)風(fēng)險評價；(4)確定復(fù)飛剩余距離和撞地風(fēng)險的關(guān)系。本發(fā)明提出的復(fù)飛風(fēng)險評測方法適用性更廣，可以針對飛行器任意飛行狀態(tài)進行風(fēng)險量測，為緊急情況的復(fù)飛機動安全性提供合理參考，提高復(fù)飛安全性。
文檔編號G06N3/02GK102968662SQ201210414958
公開日2013年3月13日 申請日期2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月26日
發(fā)明者朱齊丹, 李暉, 夏桂華, 張智, 張雯, 蔡成濤, 劉志林, 聞子俠, 喻勇濤, 于夢竹 申請人:哈爾濱工程大學(xué)