目录



第1篇理论与方法
第1章航空飞行大数据概述3
1.1数据来源3
1.2数据特点4
1.3数据分析需求5
1.4数据应用6
1.4.1故障预测与健康管理6
1.4.2状态监测7
1.5本章小结10
第2章航空飞行大数据智能分析框架11
2.1引言11
2.2总体框架11
2.2.1飞行数据采集层12
2.2.2飞行数据处理层12
2.2.3飞行数据应用层13
2.2.4系统运维13
2.2.5标准规范14
2.3关键技术14
2.3.1飞行数据融合技术14
2.3.2飞行数据建模技术17
2.3.3状态智能监控技术17
2.3.4状态智能预测技术17
2.4航空飞行器状态数据模型17
2.4.1动力装置状态监控参数18
2.4.2飞行控制子系统状态监控参数19
2.4.3导航子系统状态监控参数20
2.4.4电气子系统状态监控参数21
2.5本章小结22
第3章航空飞行大数据预处理技术23
3.1引言23
3.2飞行数据滤波23
3.2.1基于斜率距离的支持度24
3.2.2剔除异常支持度26
3.2.3遗忘函数26
3.2.4实验与结果分析27
3.3飞行数据归一化处理28
3.4本章小结29
第4章航空飞行大数据智能分析算法30
4.1引言30
4.2有监督学习算法31
4.2.1线性回归31
4.2.2逻辑回归31
4.2.3决策树31
4.2.4支持向量机32
4.2.5K最近邻33
4.3无监督学习算法33
4.3.1聚类算法33
4.3.2Apriori算法34
4.3.3FPGrowth算法36
4.4本章小结36
第2篇应用与实践
第5章航空飞行器的状态参数异常检测39
5.1引言39
5.2问题建模41
5.3基于LSTMGAN的异常检测模型42
5.3.1模型总体结构42
5.3.2模型训练结构43
5.3.3模型基础网络结构44
5.3.4模型目标损失函数45
5.3.5模型算法描述46
5.4模型验证与结果分析48
5.4.1验证实验设计48
5.4.2实验结果分析51
5.5本章小结53
第6章基于飞行数据的飞行动作自动识别55
6.1引言55
6.2问题建模56
6.2.1飞行动作特征参数56
6.2.2飞行动作自动识别流程设计56
6.3基于CART的飞行动作识别算法57
6.3.1算法设计57
6.3.2算法验证与结果分析59
6.4基于MRF模型的飞行动作识别算法60
6.4.1马尔可夫随机场模型60
6.4.2飞行数据时间序列分析61
6.4.3飞行动作识别算法设计62
6.4.4算法验证与结果分析64
6.5本章小结67
第7章基于飞行数据的飞行动作质量评价68
7.1引言68
7.2飞行动作的相似度度量69
7.3飞行动作质量评价模型的构建70
7.3.1评价指标的选取70
7.3.2评价指标权重系数的确定70
7.3.3飞行动作最终评分71
7.4模型验证与结果分析71
7.5本章小结74
第8章航空飞行器飞行控制系统状态参数监控75
8.1引言75
8.2问题建模76
8.3基于LSTM网络的飞行控制系统监控模型78
8.4实验与结果分析80
8.4.1实验数据80
8.4.2实验环境80
8.4.3LSTM网络配置80
8.4.4结果对比分析80
8.5本章小结81
第9章航空飞行器关键飞行参数预测模型83
9.1引言83
9.2问题建模86
9.3基于优化VARIMA的飞行参数预测模型86
9.3.1模型设计86
9.3.2实验与结果分析90
9.4基于LSTM与XGBoost的飞行参数预测模型92
9.4.1基于LSTM的状态参数预测方法92
9.4.2基于XGBoost的状态参数预测方法93
9.4.3基于LSTM与XGBoost组合预测方法94
9.4.4实验与结果分析95
9.5本章小结97
第10章航空飞行四维航迹预测98
10.1引言98
10.2问题定义与应用场景99
10.2.1空中交通流量管理99
10.2.2飞行冲突预警99
10.2.3航路航线优化99
10.2.4航班延误管理100
10.3航迹飞行预测数据集100
10.3.1TrajAir数据集100
10.3.2OpenSky Network数据集102
10.3.3FlightAware数据集103
10.3.4Flightradar24数据集103
10.3.5BADA数据集104
10.4航迹飞行预测算法105
10.4.1航迹预测任务分类105
10.4.2航迹预测方法分类106
10.5航迹飞行预测系统109
10.6本章小结111
第11章飞行安全风险融合评估113
11.1引言113
11.2问题定义114
11.2.1飞行安全风险114
11.2.2飞行安全风险评估114
11.3飞行安全风险融合评估算法115
11.4本章小结124
第12章航空飞行大数据智能分析系统设计125
12.1引言125
12.2需求分析125
12.3系统设计127
12.3.1系统逻辑架构设计127
12.3.2系统技术架构设计127
12.3.3系统功能设计130
12.3.4实验对比分析131
12.4本章小结132
参考文献133