[发明专利]基于FlightGear仿真软件的飞行仿真记录分析系统

摘要

本发明揭示了一种基于FlightGear仿真软件的飞行仿真记录分析系统，包括FlightGear仿真软件模块、通信模块、配置模块、存储模块、显示模块、分析模块，其中FlightGear仿真软件模块接受环境系统和动力学系统的控制，控制结果通过FlightGear仿真软件进行渲染或通过通信模块输出，通信模块完成FlightGear仿真软件模块其他模块的通信，实现两者数据交互；配置模块用以完成自定义数据采集及回放；存储模块主要用于存储数据，提供给显示与分析模块完成其相应功能；显示模块实现数据的直观显示，分析模块运用数据挖掘领域的多种序列预测方法，分析相关数据，对飞行数据的未来趋势做出预测。

主权项

一种基于FlightGear仿真软件的飞行仿真记录分析系统，包括FlightGear仿真软件模块、通信模块、配置模块、存储模块、显示模块、分析模块，其中FlightGear仿真软件模块接受环境系统和动力学系统的控制，控制结果通过FlightGear仿真软件进行渲染或通过通信模块输出；通信模块完成FlightGear仿真软件模块与飞行记录分析系统内部其他模块的通信，实现两者数据交互；配置模块用以完成自定义数据采集及回放；存储模块主要用于存储数据，提供给显示与分析模块完成其相应功能；显示模块实现数据的直观显示；分析模块运用数据挖掘领域的多种序列预测方法，分析相关数据，对飞行数据的未来趋势做出预测；所述序列预测方法包括简单移动平均法、加权移动平均法、指数平滑法、自适应平滑法、灰色预测法GM(1,1)、残差GM(1,1)方法，其中灰色预测法GM(1,1)包括如下步骤：(1)假设原始序列为：x(0)＝(x(0)(1),x(0)(2),…,x(0)(n))(2)对原始序列进行一阶累加后生成一阶累加生成序列：x(1)＝(x(1)(1),x(1)(2),…,x(1)(n))其中：(3)若原始序列x(0)和一阶累加生成序列x(1)满足准光滑性检验，即：则一阶累加生成序列x(1)具有指数增长的规律，即满足如下一阶线性微分方程其中上式中，α称为发展灰数，即发展系数，反映一阶累加生成序列x(1)及原始序列x(0)的发展趋势；b称为内生控制灰数，即灰作用量，反映了数据间的变化关系：1)当－α＜0.3时，模型可用于中长期预测；2)当0.3＜－α＜0.5时，模型可用于短期预测；3)当0.5＜－α＜1时，不能直接用模型进行预测，要对模型的残差进行修正，改进模型；4)当－α＞1时，灰色预测法GM(1,1)模型不适用于此时间序列预测；其中发展灰数α与生控制灰数b的关系为：其中：yn＝[x(0)(2) x(0)(3) ... x(0)(n)]T   (5)(4)通过上述公式确定α、b，根据公式(5)、(6)预测对象x在k+1的时刻的数值:x(0)(k+1)＝x(1)(k+1)‑x(1)(k)。