[发明专利]一种飞机的飞行姿态聚类分析方法和分析系统

说明书

本发明提供一种飞机的飞行姿态聚类分析方法和分析系统，包括如下步骤：将飞机飞行信息分为设定数量的数据类型，并通过标定试验，得到与各类数据类型对应的飞机飞行姿态；在飞机飞行过程中获取飞机当前的飞行信息，对获取的飞行信息进行聚类，得到与当前飞行信息所对应的数据类型；判断与数据类型对应的飞行姿态，即为飞机的当前飞行姿态；所述飞机飞行信息包括飞机的俯仰角、滚转角、俯仰角加速度、滚转角加速度和飞机油箱的液位信息。由于本发明所提供的技术方案，能够根据多种数据信息，采用聚类算法得到飞机的飞行姿态，因此对飞机飞行姿态的计算结果准确性较高。

技术领域

本发明属于飞机飞行姿态计算的技术领域，具体涉及一种飞机的飞行姿态聚类分析方法和分析系统。

技术背景

二十一世纪，随着高科技的不断注入，现代飞机的高集成化、高智能化以及分析处理问题的高效化日益增强，随之而来的飞机安全性、可靠性、经济性和维修保障等问题也日益突出，因此故障诊断技术得到了前所未有的关注。

飞机在空中飞行与在地面运动的交通工具不同，它具有各种不同的飞行姿态。飞行姿态决定着飞机的动向，既影响飞行高度，也影响飞行的方向。低速飞行时，驾驶员靠观察地面，根据地平线的位置可以判断出飞机的姿态。但由于驾驶员身体的姿态随飞机的姿态而变化，因此这种感觉并不可靠。并且飞机在海上做夜间飞行，漆黑的天空与漆黑的大海同样都会闪烁着星光或亮光。在这茫茫黑夜中很难分辨哪里是天空，哪里是大海，稍有失误，很容易就把飞机开进海中。

目前计算飞机飞行姿态的方法，是采用陀螺仪等设备检测飞机的俯仰角信息，并根据飞机的俯仰角度信息得到飞机的飞行姿态。但是这种方法所采集到的数据有限，造成计算结果的可靠性差，准确性较低。

发明内容

本发明提供一种飞机的飞行姿态聚类分析方法和分析系统，用于解决现有技术中对飞机飞行姿态的计算结果准确性低的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：

一种飞机的飞行姿态聚类分析方法，包括如下步骤：

(1)将飞机飞行信息分为设定数量的数据类型，并通过标定试验，得到与各类数据类型对应的飞机飞行姿态；

(2)在飞机飞行过程中获取飞机当前的飞行信息，对获取的飞行信息进行聚类，得到与当前飞行信息所对应的数据类型；

(3)判断与数据类型对应的飞行姿态，即为飞机的当前飞行姿态；

所述飞机飞行信息包括飞机的俯仰角、滚转角、俯仰角加速度、滚转角加速度和飞机油箱的液位信息。

进一步的，得到飞机当前设定时间内的飞行信息后，对飞行信息进行滤波处理、维度缩减和标准化处理。

进一步的，对获取的飞行信息进行聚类处理的方法为：

设第i时刻的飞机飞行信息为x_i，各时刻得到的飞行信息组成矩阵X_i；设目标矩阵为P,目标矩阵P的逆方差矩阵为Θ；设第j类数据类型的代价函数为

保持Θ不变，将矩阵X_i和P代入代价函数；

保持P不变，将矩阵X_i和Θ代入代价函数；

反复迭代，直至P和Θ趋于稳定，此时P即为对矩阵X_i的聚类结果。

一种飞机的飞行姿态聚类分析系统，包括处理器，处理器连接有设定数量的液位传感器、俯仰角传感器和滚转角传感器，各液位传感器用于设置在飞机的油箱中的不同位置，检测飞机油箱的液位高度；所述处理器设有用于执行如下步骤的程序：