专利名称：一种飞行器复飞风险评测方法
技术领域：
本发明涉及的是一种风险评测方法，特别是涉及一种基于误差反向传播(BackPropagation, BP)神经网络的飞行器复飞风险动态评测技术。
背景技术：
飞行器准备降落时，因跑道上突然出现障碍物或因天气能见度过低影响观察，机体临时出现故障等原因，致使驾驶员认为继续着陆已经不安全的情况下，加大推力中断飞行器的着陆，重新转入正常上升状态的过程称之为复飞。复飞是正常着陆的备份，一般情况下不使用，但却是保证飞行安全的重要措施。复飞作为常备飞行机动之一，其操纵过程存在一定风险。飞行员决定执行复飞操 作时，从正常进近着陆状态瞬间转到应激和复飞，情景突变，这对飞行员的心理和行为能力将产生严重的负面影响，与模拟机上进行的程式化复飞相比，飞行员经受的心理负荷完全不同。复飞时机选择过晚，飞行器姿态控制不当或飞行器下沉率过大等情况都会导致执行复飞操纵后高度损失较大，出现飞行器与障碍物或地面发生碰撞的情况，这对正在执行拉起机动的飞行器来说是十分危险的，因此针对复飞过程的风险评测具有重要的意义。目前对于复飞过程风险评测的主要方法是复飞点的确认。复飞点是保证飞行器在该点上空拉升复飞后，考虑单发失效后飞行器机动性，爬升角和风的影响等因素，不会使飞行器与复飞后的障碍物(主要为地面)发生碰撞的空间点。复飞点确定之后，如果飞越该点后才作复飞决断，驾驶员没有足够时间修正偏差或出现目测偏高，导致飞行器与地面相撞，造成复飞风险和事故。传统的复飞风险评测方法仅依据单一复飞点对复飞风险作定性分类，不能定量地表示复飞风险变化特性，评测结果定性且单一；传统复飞风险评测方法未分析正常飞行状态过渡到复飞状态飞行器自身状态量的变化，评测影响因素分析较为局限；传统复飞风险评测方法仅将复飞点(飞行空间某一点)作为复飞风险的判断依据，对飞行器整体飞行过程考虑较少，实时性较差；综上所述，传统的复飞风险评测方法不能实时完备表达飞行器执行复飞操纵过程中存在的风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种复飞机动安全性更高的基于误差反向传播神经网络的飞行器复飞风险动态评测方法。本发明的目的是这样实现的本发明包括如下步骤(I)建立飞行状态数据集指定机型，进行程式化复飞，记录并存储飞行器实时状态数据，建立数据集；(2)建立复飞剩余距离数据集飞行器复飞机动过程中机体与地面的最小距离为复飞剩余距离SI，撞地风险Risk可以表示为复飞剩余距离SI的非线性函数
权利要求
1.一种飞行器复飞风险动态评测方法，其特征在于，包括如下步骤 (1)建立飞行状态数据集指定机型，进行程式化复飞，记录并存储飞行器实时状态数据，建立数据集； (2)建立复飞剩余距离数据集飞行器复飞机动过程中机体与地面的最小距离为复飞剰余距离S1，撞地风险Risk可以表示为复飞剰余距离S1的非线性函数滅=f(S,) = fXgipir ,P2t,..；pnt)) 式中，W，i = I, 2，…，η ;为飞行器在复飞起始点t时刻的第i个飞行状态变量，f O为撞地风险Risk与复飞剩余距离S1之间的非线性关系，g()为复飞剩余距离S1与飞行器飞行状态变量之间的非线性关系，根据模拟复飞机动记录数据，建立数据集； (3)风险评价建立拓扑结构为5-7-1型的误差反向传播网络模型，其中输入层节点数为5,输入量为复飞起始点处垂向位置z、进近速度V、下沉率Vz、垂向加速度αζ和迎角α ；输出层节点数为1，输出量为复飞剰余距离S1 ;单隐层，节点数为7，隐层选用双曲正切S型激活函数，输出层选用对数S型激活函数，将飞行状态数据集和复飞剩余距离数据集做归一化处理，通过误差反向传播网络模型进行训练，得到复飞剩余距离S1和飞行状态变量之间的对应关系； (4)确定复飞剩余距离和撞地风险的关系将复飞剰余距离通过非线性变换，得到撞地风险度
2.根据权利要求I所述的ー种飞行器复飞风险动态评测方法，其特征在于，所述通过误差反向传播网络模型进行训练的具体步骤如下 (O给定输入层到隐层的连接权Vhi，h = I, 2,. . . , n, i = l，2，...，p，其中i为隐层T1点，h为输入层节点；隐层到输出层单元连接权Wij, i = 1，2，· · ·，p，j = 1，2，· · ·，q，其中j为输出层节点，赋随机值η为输入层节点数，P为隐层节点数，q为输出层节点数； (2)将样本(Xk,Yk), k= 1,2,..., m中的输入值Xk送到输入层，通过连接权Vhi送到隐层，产生隐层新的激活值bi:
全文摘要
本发明涉及的是一种风险评测方法，特别是涉及一种基于误差反向传播神经网络的飞行器复飞风险动态评测技术。本发明包括如下步骤(1)建立飞行状态数据集；(2)建立复飞剩余距离数据集；(3)风险评价；(4)确定复飞剩余距离和撞地风险的关系。本发明提出的复飞风险评测方法适用性更广，可以针对飞行器任意飞行状态进行风险量测，为紧急情况的复飞机动安全性提供合理参考，提高复飞安全性。
文档编号G06N3/02GK102968662SQ201210414958
公开日2013年3月13日 申请日期2012年10月26日 优先权日2012年10月26日
发明者朱齐丹, 李晖, 夏桂华, 张智, 张雯, 蔡成涛, 刘志林, 闻子侠, 喻勇涛, 于梦竹 申请人:哈尔滨工程大学