CN117576980B - 一种飞行模拟座舱数据补全方法及系统 - Google Patents
一种飞行模拟座舱数据补全方法及系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117576980B CN117576980B CN202410078933.6A CN202410078933A CN117576980B CN 117576980 B CN117576980 B CN 117576980B CN 202410078933 A CN202410078933 A CN 202410078933A CN 117576980 B CN117576980 B CN 117576980B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- data
- simulation
- flight
- simulated
- moment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004088 simulation Methods 0.000 title claims abstract description 278
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 title abstract description 10
- 238000012549 training Methods 0.000 claims abstract description 139
- RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 9,10-anthraquinone Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC=CC=C3C(=O)C2=C1 RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 238000003062 neural network model Methods 0.000 claims description 12
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 8
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 3
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 claims 1
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 7
- 230000004044 response Effects 0.000 abstract description 4
- 230000004154 complement system Effects 0.000 abstract description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000000246 remedial effect Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000013528 artificial neural network Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F18/00—Pattern recognition
- G06F18/10—Pre-processing; Data cleansing
- G06F18/15—Statistical pre-processing, e.g. techniques for normalisation or restoring missing data
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06N—COMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
- G06N3/00—Computing arrangements based on biological models
- G06N3/02—Neural networks
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B9/00—Simulators for teaching or training purposes
- G09B9/02—Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft
- G09B9/08—Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft for teaching control of aircraft, e.g. Link trainer
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B9/00—Simulators for teaching or training purposes
- G09B9/02—Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft
- G09B9/08—Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft for teaching control of aircraft, e.g. Link trainer
- G09B9/16—Ambient or aircraft conditions simulated or indicated by instrument or alarm
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Educational Technology (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Computational Linguistics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Evolutionary Biology (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Probability & Statistics with Applications (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
本发明公开了一种飞行模拟座舱数据补全方法及系统,方法包括:构建真实数据库;当通过飞行模拟座舱进行飞行模拟训练时,通过真实数据库向飞行模拟座舱提供模拟训练数据,并生成模拟预期数据;如果监测到模拟训练数据发生缺失,将模拟预期数据提供至飞行模拟座舱,并将新的模拟训练数据和新产生的实际操控数据输入数据拟真模型获取新的模拟预期数据。本发明一种飞行模拟座舱数据补全方法及系统,通过数据拟真模型生成的模拟预期数据实现了飞行模拟座舱训练过程中的数据热备,在模拟训练数据发生缺失时,可以及时的通过热备数据进行无缝替换,减少了模拟训练数据缺失带来的训练中断,也可以有效提高训练中飞行员对不同情况的应对。
Description
技术领域
本发明涉及模拟飞行训练技术,具体涉及一种飞行模拟座舱数据补全方法及系统。
背景技术
飞行模拟座舱可以模拟出真实飞机的驾驶舱,包括座椅、操纵杆、脚踏板和各种开关按钮等,可以提供接近真实飞机驾驶舱的环境,方便飞行员或飞行学员对以后工作环境的熟悉。
现有技术中,对飞行模拟的训练过程经常使用实际航线已经产生的相关数据进行训练或者联合训练,如申请号为202310277313.0的中国专利,公开了及一种飞行模拟与空管模拟交互装置、联合训练系统及方法。本发明的交互装置,包括通用组件、显示服务组件、场景编辑工具、数据处理组件和飞行数据分析组件:所述场景编辑工具,用于设置训练场景并分发至飞行模拟机和空管模拟器;所述数据处理组件,用于提供飞行模拟机和空管模拟器之间数据的存储、处理功能,并将处理后的数据按联合训练要求进行分发至飞行模拟机和空管模拟器;所述飞行数据分析组件,用于提供飞行数据分析,判断飞行操纵是否满足联合训练要求。
但是在通过实际航线已产生的数据进行飞行员训练时,受数据安全和航空管制影响,部分实际航线数据会发生缺失,同时在飞行员训练过程中,飞行员动作对实际航线数据也会产生影响,现有技术无法对这些缺失和影响进行修复和弥补,只能单纯进行飞行员训练相关过程的评价。
发明内容
为了至少克服现有技术中的上述不足,本申请的目的在于提供一种飞行模拟座舱数据补全方法及系统。
第一方面,本申请实施例提供了一种飞行模拟座舱数据补全方法,包括:
通过实际航班数据构建真实数据库;
当通过飞行模拟座舱进行飞行模拟训练时,通过所述真实数据库向所述飞行模拟座舱提供模拟训练数据,并将所述模拟训练数据和所述飞行模拟座舱产生的实际操控数据输入预设的数据拟真模型生成模拟预期数据;
如果监测到所述模拟训练数据发生缺失,将所述模拟预期数据作为新的模拟训练数据提供至所述飞行模拟座舱,并将新的所述模拟训练数据和新产生的所述实际操控数据输入所述数据拟真模型获取新的模拟预期数据。
本申请实施例实施时,由于现有技术中实际航班数据的缺失,以及训练中飞行员操作失误等带来的影响无法及时弥补数据,尤其是在飞行员操作失误时无法更新数据会造成飞行员无法对自身失误进行补救动作的训练,不利于飞行安全。本申请实施例中,真实数据库是通过实际航班数据构建的,属于现有技术,不多做复述;本申请实施例创造性的将真实数据库通过平行的两条应用路径进行使用,其中一条应用路径为向飞行模拟座舱直接提供相关数据支持,而另一条应用路径则通过飞行模拟座舱所产生的实际操控数据和真实数据库提供的数据一起进行后续情况的预测。
在本申请实施例中,如果模拟训练数据发生了缺失,可以将模拟预期数据作为热备数据,直接提供给飞行模拟座舱;判断模拟训练数据是否发生缺失,可以采用现有技术中的数据包诊断方式,本申请实施例不多做复述。对于本申请实施例来说,在将模拟预期数据作为新的模拟训练数据提供至飞行模拟座舱后,需要持续收集飞行模拟座舱所产生的实际操控数据,并基于实际操控数据和新的模拟训练数据进行新的模拟预期数据的生成;新的模拟预期数据又会被作为模拟训练数据提供至飞行模拟座舱,以此循环实现数据的补全。同样的,对于本申请实施例来说,还可以在真实数据库提供的模拟训练数据没有缺失后,视情况将飞行模拟座舱的数据来源重新归于真实数据库提供的模拟训练数据。具体的包括:将所述模拟预期数据作为新的模拟训练数据提供至所述飞行模拟座舱后,比对真实数据库提供的模拟训练数据和所述模拟预期数据之间的差异,并在所述差异小于预设值时,将真实数据库提供的模拟训练数据取代所述模拟预期数据输入到飞行模拟座舱。本申请通过数据拟真模型生成的模拟预期数据实现了飞行模拟座舱训练过程中的数据热备,在模拟训练数据发生缺失时,可以及时的通过热备数据进行无缝替换,减少了模拟训练数据缺失带来的训练中断,也可以有效提高训练中飞行员对不同情况的应对。
在一种可能的实现方式中,所述模拟训练数据包括模拟空管数据、模拟飞行环境数据和模拟飞行操控数据。
在一种可能的实现方式中,通过所述真实数据库向所述飞行模拟座舱提供模拟训练数据包括:
将所述模拟飞行环境数据输入所述飞行模拟座舱,并通过所述飞行模拟座舱生成对应的仪表显示数据;
将所述模拟空管数据通过所述飞行模拟座舱进行播报或显示,并记录所述飞行模拟座舱中产生的飞行操控数据作为实际操控数据;
将所述实际操控数据与所述模拟飞行操控数据进行比对,并根据比对结果生成训练评价数据。
在一种可能的实现方式中,所述数据拟真模型的生成包括:
从所述真实数据库中获取沿时间轴分布的所述模拟飞行环境数据作为环境数据流,从所述真实数据库中获取沿时间轴分布的所述模拟飞行操控数据作为操控数据流,从所述真实数据库中获取沿时间轴分布的所述模拟空管数据作为空管数据流;
将所述环境数据流、所述操控数据流和所述空管数据流沿时间轴对齐;
获取第一时刻的环境数据流数据作为第一输入数据,并获取第二时刻的空管数据流数据作为第一输出数据,所述第二时刻为第一时刻后预设时长的时刻;
获取第一时刻的环境数据流数据和第一时刻的操控数据流数据作为第二输入数据,并获取第二时刻的环境数据流数据作为第二输出数据;
以多个所述第一时刻的第一输入数据作为输入数据,并以多个对应的所述第二时刻的第一输出数据作为输出数据训练神经网络模型生成第一数据拟真模型;
以多个所述第一时刻的第二输入数据作为输入数据,并以多个对应的所述第二时刻的第二输出数据作为输出数据训练神经网络模型生成第二数据拟真模型;
将所述第一数据拟真模型和所述第二数据拟真模型合并作为所述数据拟真模型。
在一种可能的实现方式中,将所述模拟训练数据和所述飞行模拟座舱产生的实际操控数据输入预设的数据拟真模型生成模拟预期数据包括:
将所述模拟训练数据中当前时刻的所述模拟飞行环境数据输入所述第一数据拟真模型,并接收所述第一数据拟真模型输出的数据作为下一时刻的模拟空管数据;
将所述模拟训练数据中当前时刻的模拟飞行环境数据和所述飞行模拟座舱当前时刻产生的实际操控数据输入所述第二数据拟真模型,并接收所述第二数据拟真模型输出的数据作为下一时刻的模拟飞行环境数据;
将下一时刻的模拟空管数据和下一时刻的模拟飞行环境数据作为所述模拟预期数据。
在一种可能的实现方式中,还包括:
如果所述模拟训练数据未发生缺失,将所述模拟预期数据中下一时刻的模拟飞行环境数据与所述模拟训练数据中下一时刻的模拟飞行环境数据进行比较,并根据所述比较结果修正所述数据拟真模型的参数。
第二方面,本申请实施例提供了一种飞行模拟座舱数据补全系统,包括:
构建单元,被配置为通过实际航班数据构建真实数据库;
生成单元,被配置为当通过飞行模拟座舱进行飞行模拟训练时,通过所述真实数据库向所述飞行模拟座舱提供模拟训练数据,并将所述模拟训练数据和所述飞行模拟座舱产生的实际操控数据输入预设的数据拟真模型生成模拟预期数据;
补全单元,被配置为如果监测到所述模拟训练数据发生缺失,将所述模拟预期数据作为新的模拟训练数据提供至所述飞行模拟座舱,并将新的所述模拟训练数据和新产生的所述实际操控数据输入所述数据拟真模型获取新的模拟预期数据。
在一种可能的实现方式中,所述模拟训练数据包括模拟空管数据、模拟飞行环境数据和模拟飞行操控数据。
在一种可能的实现方式中,所述生成单元还被配置为:
将所述模拟飞行环境数据输入所述飞行模拟座舱,并通过所述飞行模拟座舱生成对应的仪表显示数据;
将所述模拟空管数据通过所述飞行模拟座舱进行播报或显示,并记录所述飞行模拟座舱中产生的飞行操控数据作为实际操控数据;
将所述实际操控数据与所述模拟飞行操控数据进行比对,并根据比对结果生成训练评价数据。
在一种可能的实现方式中,还包括训练单元,被配置为:
从所述真实数据库中获取沿时间轴分布的所述模拟飞行环境数据作为环境数据流,从所述真实数据库中获取沿时间轴分布的所述模拟飞行操控数据作为操控数据流,从所述真实数据库中获取沿时间轴分布的所述模拟空管数据作为空管数据流;
将所述环境数据流、所述操控数据流和所述空管数据流沿时间轴对齐;
获取第一时刻的环境数据流数据作为第一输入数据,并获取第二时刻的空管数据流数据作为第一输出数据,所述第二时刻为第一时刻后预设时长的时刻;
获取第一时刻的环境数据流数据和第一时刻的操控数据流数据作为第二输入数据,并获取第二时刻的环境数据流数据作为第二输出数据;
以多个所述第一时刻的第一输入数据作为输入数据,并以多个对应的所述第二时刻的第一输出数据作为输出数据训练神经网络模型生成第一数据拟真模型;
以多个所述第一时刻的第二输入数据作为输入数据,并以多个对应的所述第二时刻的第二输出数据作为输出数据训练神经网络模型生成第二数据拟真模型;
将所述第一数据拟真模型和所述第二数据拟真模型合并作为所述数据拟真模型。
本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:
本发明一种飞行模拟座舱数据补全方法及系统,通过数据拟真模型生成的模拟预期数据实现了飞行模拟座舱训练过程中的数据热备,在模拟训练数据发生缺失时,可以及时的通过热备数据进行无缝替换,减少了模拟训练数据缺失带来的训练中断,也可以有效提高训练中飞行员对不同情况的应对。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:
图1为本申请实施例一种飞行模拟座舱数据补全方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,应当理解,本申请中附图仅起到说明和描述的目的,并不用于限定本申请的保护范围。另外,应当理解,示意性的附图并未按实物比例绘制。本申请中使用的流程图示出了根据本申请实施例的一些实施例实现的操作。应该理解,流程图的操作可以不按顺序实现,没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外,本领域技术人员在本申请内容的指引下,可以向流程图添加一个或多个其它操作,也可以从流程图中移除一个或多个操作。
另外,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,都属于本申请保护的范围。
请结合参阅图1,为本发明实施例所提供的一种飞行模拟座舱数据补全方法的流程示意图,进一步地,所述一种飞行模拟座舱数据补全方法具体可以包括以下步骤S1-步骤S3所描述的内容。
S1:通过实际航班数据构建真实数据库;
S2:当通过飞行模拟座舱进行飞行模拟训练时,通过所述真实数据库向所述飞行模拟座舱提供模拟训练数据,并将所述模拟训练数据和所述飞行模拟座舱产生的实际操控数据输入预设的数据拟真模型生成模拟预期数据;
S3:如果监测到所述模拟训练数据发生缺失,将所述模拟预期数据作为新的模拟训练数据提供至所述飞行模拟座舱,并将新的所述模拟训练数据和新产生的所述实际操控数据输入所述数据拟真模型获取新的模拟预期数据。
本申请实施例实施时,由于现有技术中实际航班数据的缺失,以及训练中飞行员操作失误等带来的影响无法及时弥补数据,尤其是在飞行员操作失误时无法更新数据会造成飞行员无法对自身失误进行补救动作的训练,不利于飞行安全。本申请实施例中,真实数据库是通过实际航班数据构建的,属于现有技术,不多做复述;本申请实施例创造性的将真实数据库通过平行的两条应用路径进行使用,其中一条应用路径为向飞行模拟座舱直接提供相关数据支持,而另一条应用路径则通过飞行模拟座舱所产生的实际操控数据和真实数据库提供的数据一起进行后续情况的预测。
在本申请实施例中,如果模拟训练数据发生了缺失,可以将模拟预期数据作为热备数据,直接提供给飞行模拟座舱;判断模拟训练数据是否发生缺失,可以采用现有技术中的数据包诊断方式,本申请实施例不多做复述。对于本申请实施例来说,在将模拟预期数据作为新的模拟训练数据提供至飞行模拟座舱后,需要持续收集飞行模拟座舱所产生的实际操控数据,并基于实际操控数据和新的模拟训练数据进行新的模拟预期数据的生成;新的模拟预期数据又会被作为模拟训练数据提供至飞行模拟座舱,以此循环实现数据的补全。同样的,对于本申请实施例来说,还可以在真实数据库提供的模拟训练数据没有缺失后,视情况将飞行模拟座舱的数据来源重新归于真实数据库提供的模拟训练数据。具体的包括:将所述模拟预期数据作为新的模拟训练数据提供至所述飞行模拟座舱后,比对真实数据库提供的模拟训练数据和所述模拟预期数据之间的差异,并在所述差异小于预设值时,将真实数据库提供的模拟训练数据取代所述模拟预期数据输入到飞行模拟座舱。本申请通过数据拟真模型生成的模拟预期数据实现了飞行模拟座舱训练过程中的数据热备,在模拟训练数据发生缺失时,可以及时的通过热备数据进行无缝替换,减少了模拟训练数据缺失带来的训练中断,也可以有效提高训练中飞行员对不同情况的应对。
在一种可能的实现方式中,所述模拟训练数据包括模拟空管数据、模拟飞行环境数据和模拟飞行操控数据。
在一种可能的实现方式中,通过所述真实数据库向所述飞行模拟座舱提供模拟训练数据包括:
将所述模拟飞行环境数据输入所述飞行模拟座舱,并通过所述飞行模拟座舱生成对应的仪表显示数据;
将所述模拟空管数据通过所述飞行模拟座舱进行播报或显示,并记录所述飞行模拟座舱中产生的飞行操控数据作为实际操控数据;
将所述实际操控数据与所述模拟飞行操控数据进行比对,并根据比对结果生成训练评价数据。
本申请实施例实施时,对于模拟训练数据,其需要至少包含有三种数据类型,即在实际航线中出现的空管数据、飞行环境数据和飞行操控数据,分别对应本申请实施例中所提及的模拟空管数据、模拟飞行环境数据和模拟飞行操控数据;其中模拟空管数据是由空管向飞行员传达的空管相关报文信息,模拟飞行环境数据是飞机目前所处的飞行环境,如海拔、航速等等,模拟飞行操控数据是在由飞行员所产生的控制飞机飞行的相关数据,如转向、倾斜、抬头等。在通过飞行模拟座舱进行飞行员训练时,可以通过飞行模拟座舱中产生的飞行操控数据与模拟飞行操控数据进行比对进行训练评价。
在一种可能的实现方式中,所述数据拟真模型的生成包括:
从所述真实数据库中获取沿时间轴分布的所述模拟飞行环境数据作为环境数据流,从所述真实数据库中获取沿时间轴分布的所述模拟飞行操控数据作为操控数据流,从所述真实数据库中获取沿时间轴分布的所述模拟空管数据作为空管数据流;
将所述环境数据流、所述操控数据流和所述空管数据流沿时间轴对齐;
获取第一时刻的环境数据流数据作为第一输入数据,并获取第二时刻的空管数据流数据作为第一输出数据,所述第二时刻为第一时刻后预设时长的时刻;
获取第一时刻的环境数据流数据和第一时刻的操控数据流数据作为第二输入数据,并获取第二时刻的环境数据流数据作为第二输出数据;
以多个所述第一时刻的第一输入数据作为输入数据,并以多个对应的所述第二时刻的第一输出数据作为输出数据训练神经网络模型生成第一数据拟真模型;
以多个所述第一时刻的第二输入数据作为输入数据,并以多个对应的所述第二时刻的第二输出数据作为输出数据训练神经网络模型生成第二数据拟真模型;
将所述第一数据拟真模型和所述第二数据拟真模型合并作为所述数据拟真模型。
本申请实施例实施时,为了实现对模拟预期数据的拟真还原,需要训练两个模型以进行不同数据的预测,其中,第一数据拟真模型的目的是为了实现空管数据的预测,第二数据拟真模型的目的是为了实现飞机的飞行环境数据的预测。对于预测的空管数据来说,其可以在热备数据提供给飞行训练座舱时,作为空管报文展示向飞行员,而对于预测的飞行环境数据,其可以表征在之前的飞行操作下飞机的环境相关数据。第一数据拟真模型和第二数据拟真模型均通过训练神经网络生成,其训练数据从真实数据库中获取,输入数据和输出数据对应的时刻差需要满足固定间隔,即预设时长,以提高模型的精度。一般该预设时长优选为500~1000ms,用于训练的数据需要根据预设时长从数据流中进行截取。
在一种可能的实现方式中,将所述模拟训练数据和所述飞行模拟座舱产生的实际操控数据输入预设的数据拟真模型生成模拟预期数据包括:
将所述模拟训练数据中当前时刻的所述模拟飞行环境数据输入所述第一数据拟真模型,并接收所述第一数据拟真模型输出的数据作为下一时刻的模拟空管数据;
将所述模拟训练数据中当前时刻的模拟飞行环境数据和所述飞行模拟座舱当前时刻产生的实际操控数据输入所述第二数据拟真模型,并接收所述第二数据拟真模型输出的数据作为下一时刻的模拟飞行环境数据;
将下一时刻的模拟空管数据和下一时刻的模拟飞行环境数据作为所述模拟预期数据。
本申请实施例实施时,模拟空管数据是使用模拟飞行环境数据通过第一数据拟真模型计算而来,而下一时刻的模拟飞行环境数据是使用模拟飞行环境数据和当前时刻产生的实际操控数据计算而来,可以理解为状态数据带来的环境数据变化。
在一种可能的实现方式中,还包括:
如果所述模拟训练数据未发生缺失,将所述模拟预期数据中下一时刻的模拟飞行环境数据与所述模拟训练数据中下一时刻的模拟飞行环境数据进行比较,并根据所述比较结果修正所述数据拟真模型的参数。
本申请实施例实施时,数据拟真模型还需要在持续的模拟训练数据输入中进行完善,其基本原理是通过预测出的数据与模拟训练数据中的数据进行比对后,将数据拟真模型的参数进行修正,使得输出结果和模拟训练数据中的数据更为靠近,通过多次迭代修正,可以将数据拟真模型的参数修正至满足相应要求。
基于同样的发明构思,还提供了一种飞行模拟座舱数据补全系统,包括:
构建单元,被配置为通过实际航班数据构建真实数据库;
生成单元,被配置为当通过飞行模拟座舱进行飞行模拟训练时,通过所述真实数据库向所述飞行模拟座舱提供模拟训练数据,并将所述模拟训练数据和所述飞行模拟座舱产生的实际操控数据输入预设的数据拟真模型生成模拟预期数据;
补全单元,被配置为如果监测到所述模拟训练数据发生缺失,将所述模拟预期数据作为新的模拟训练数据提供至所述飞行模拟座舱,并将新的所述模拟训练数据和新产生的所述实际操控数据输入所述数据拟真模型获取新的模拟预期数据。
在一种可能的实现方式中,所述模拟训练数据包括模拟空管数据、模拟飞行环境数据和模拟飞行操控数据。
在一种可能的实现方式中,所述生成单元还被配置为:
将所述模拟飞行环境数据输入所述飞行模拟座舱,并通过所述飞行模拟座舱生成对应的仪表显示数据;
将所述模拟空管数据通过所述飞行模拟座舱进行播报或显示,并记录所述飞行模拟座舱中产生的飞行操控数据作为实际操控数据;
将所述实际操控数据与所述模拟飞行操控数据进行比对,并根据比对结果生成训练评价数据。
在一种可能的实现方式中,还包括训练单元,被配置为:
从所述真实数据库中获取沿时间轴分布的所述模拟飞行环境数据作为环境数据流,从所述真实数据库中获取沿时间轴分布的所述模拟飞行操控数据作为操控数据流,从所述真实数据库中获取沿时间轴分布的所述模拟空管数据作为空管数据流;
将所述环境数据流、所述操控数据流和所述空管数据流沿时间轴对齐;
获取第一时刻的环境数据流数据作为第一输入数据,并获取第二时刻的空管数据流数据作为第一输出数据,所述第二时刻为第一时刻后预设时长的时刻;
获取第一时刻的环境数据流数据和第一时刻的操控数据流数据作为第二输入数据,并获取第二时刻的环境数据流数据作为第二输出数据;
以多个所述第一时刻的第一输入数据作为输入数据,并以多个对应的所述第二时刻的第一输出数据作为输出数据训练神经网络模型生成第一数据拟真模型;
以多个所述第一时刻的第二输入数据作为输入数据,并以多个对应的所述第二时刻的第二输出数据作为输出数据训练神经网络模型生成第二数据拟真模型;
将所述第一数据拟真模型和所述第二数据拟真模型合并作为所述数据拟真模型。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另外,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接,也可以是电的,机械的或其它的形式连接。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显然本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分,或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网格设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM,RandomAccess Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种飞行模拟座舱数据补全方法,其特征在于,包括:
通过实际航班数据构建真实数据库;
当通过飞行模拟座舱进行飞行模拟训练时,通过所述真实数据库向所述飞行模拟座舱提供模拟训练数据,并将所述模拟训练数据和所述飞行模拟座舱产生的实际操控数据输入预设的数据拟真模型生成模拟预期数据;
如果监测到所述模拟训练数据发生缺失,将所述模拟预期数据作为新的模拟训练数据提供至所述飞行模拟座舱,并将新的所述模拟训练数据和新产生的所述实际操控数据输入所述数据拟真模型获取新的模拟预期数据;
所述模拟训练数据包括模拟空管数据、模拟飞行环境数据和模拟飞行操控数据;
所述数据拟真模型的生成包括:
从所述真实数据库中获取沿时间轴分布的所述模拟飞行环境数据作为环境数据流,从所述真实数据库中获取沿时间轴分布的所述模拟飞行操控数据作为操控数据流,从所述真实数据库中获取沿时间轴分布的所述模拟空管数据作为空管数据流;
将所述环境数据流、所述操控数据流和所述空管数据流沿时间轴对齐;
获取第一时刻的环境数据流数据作为第一输入数据,并获取第二时刻的空管数据流数据作为第一输出数据,所述第二时刻为第一时刻后预设时长的时刻;
获取第一时刻的环境数据流数据和第一时刻的操控数据流数据作为第二输入数据,并获取第二时刻的环境数据流数据作为第二输出数据;
以多个所述第一时刻的第一输入数据作为输入数据,并以多个对应的所述第二时刻的第一输出数据作为输出数据训练神经网络模型生成第一数据拟真模型;
以多个所述第一时刻的第二输入数据作为输入数据,并以多个对应的所述第二时刻的第二输出数据作为输出数据训练神经网络模型生成第二数据拟真模型;
将所述第一数据拟真模型和所述第二数据拟真模型合并作为所述数据拟真模型;
将所述模拟训练数据和所述飞行模拟座舱产生的实际操控数据输入预设的数据拟真模型生成模拟预期数据包括:
将所述模拟训练数据中当前时刻的所述模拟飞行环境数据输入所述第一数据拟真模型,并接收所述第一数据拟真模型输出的数据作为下一时刻的模拟空管数据;
将所述模拟训练数据中当前时刻的模拟飞行环境数据和所述飞行模拟座舱当前时刻产生的实际操控数据输入所述第二数据拟真模型,并接收所述第二数据拟真模型输出的数据作为下一时刻的模拟飞行环境数据;
将下一时刻的模拟空管数据和下一时刻的模拟飞行环境数据作为所述模拟预期数据。
2.根据权利要求1所述的一种飞行模拟座舱数据补全方法,其特征在于,通过所述真实数据库向所述飞行模拟座舱提供模拟训练数据包括:
将所述模拟飞行环境数据输入所述飞行模拟座舱,并通过所述飞行模拟座舱生成对应的仪表显示数据;
将所述模拟空管数据通过所述飞行模拟座舱进行播报或显示,并记录所述飞行模拟座舱中产生的飞行操控数据作为实际操控数据;
将所述实际操控数据与所述模拟飞行操控数据进行比对,并根据比对结果生成训练评价数据。
3.根据权利要求1所述的一种飞行模拟座舱数据补全方法,其特征在于,还包括:
如果所述模拟训练数据未发生缺失,将所述模拟预期数据中下一时刻的模拟飞行环境数据与所述模拟训练数据中下一时刻的模拟飞行环境数据进行比较,并根据所述比较结果修正所述数据拟真模型的参数。
4.使用权利要求1~3任意一项所述方法的一种飞行模拟座舱数据补全系统,其特征在于,包括:
构建单元,被配置为通过实际航班数据构建真实数据库;
生成单元,被配置为当通过飞行模拟座舱进行飞行模拟训练时,通过所述真实数据库向所述飞行模拟座舱提供模拟训练数据,并将所述模拟训练数据和所述飞行模拟座舱产生的实际操控数据输入预设的数据拟真模型生成模拟预期数据;
补全单元,被配置为如果监测到所述模拟训练数据发生缺失,将所述模拟预期数据作为新的模拟训练数据提供至所述飞行模拟座舱,并将新的所述模拟训练数据和新产生的所述实际操控数据输入所述数据拟真模型获取新的模拟预期数据。
5.根据权利要求4所述的一种飞行模拟座舱数据补全系统,其特征在于,所述模拟训练数据包括模拟空管数据、模拟飞行环境数据和模拟飞行操控数据。
6.根据权利要求5所述的一种飞行模拟座舱数据补全系统,其特征在于,所述生成单元还被配置为:
将所述模拟飞行环境数据输入所述飞行模拟座舱,并通过所述飞行模拟座舱生成对应的仪表显示数据;
将所述模拟空管数据通过所述飞行模拟座舱进行播报或显示,并记录所述飞行模拟座舱中产生的飞行操控数据作为实际操控数据;
将所述实际操控数据与所述模拟飞行操控数据进行比对,并根据比对结果生成训练评价数据。
7.根据权利要求5所述的一种飞行模拟座舱数据补全系统,其特征在于,还包括训练单元,被配置为:
从所述真实数据库中获取沿时间轴分布的所述模拟飞行环境数据作为环境数据流,从所述真实数据库中获取沿时间轴分布的所述模拟飞行操控数据作为操控数据流,从所述真实数据库中获取沿时间轴分布的所述模拟空管数据作为空管数据流;
将所述环境数据流、所述操控数据流和所述空管数据流沿时间轴对齐;
获取第一时刻的环境数据流数据作为第一输入数据,并获取第二时刻的空管数据流数据作为第一输出数据,所述第二时刻为第一时刻后预设时长的时刻;
获取第一时刻的环境数据流数据和第一时刻的操控数据流数据作为第二输入数据,并获取第二时刻的环境数据流数据作为第二输出数据;
以多个所述第一时刻的第一输入数据作为输入数据,并以多个对应的所述第二时刻的第一输出数据作为输出数据训练神经网络模型生成第一数据拟真模型;
以多个所述第一时刻的第二输入数据作为输入数据,并以多个对应的所述第二时刻的第二输出数据作为输出数据训练神经网络模型生成第二数据拟真模型;
将所述第一数据拟真模型和所述第二数据拟真模型合并作为所述数据拟真模型。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202410078933.6A CN117576980B (zh) | 2024-01-19 | 2024-01-19 | 一种飞行模拟座舱数据补全方法及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202410078933.6A CN117576980B (zh) | 2024-01-19 | 2024-01-19 | 一种飞行模拟座舱数据补全方法及系统 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117576980A CN117576980A (zh) | 2024-02-20 |
CN117576980B true CN117576980B (zh) | 2024-03-22 |
Family
ID=89864866
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202410078933.6A Active CN117576980B (zh) | 2024-01-19 | 2024-01-19 | 一种飞行模拟座舱数据补全方法及系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117576980B (zh) |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105931526A (zh) * | 2016-07-13 | 2016-09-07 | 四川大学 | 一种基于真实ads-b的空中交通管制模拟训练系统 |
CN110174940A (zh) * | 2019-04-25 | 2019-08-27 | 中科恒运股份有限公司 | 飞行仿真模拟器虚实空间实时融合方法 |
CN110288856A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-09-27 | 中国民用航空总局第二研究所 | 基于风的精细化预报的航班动态监控系统及方法 |
CN112199828A (zh) * | 2020-09-25 | 2021-01-08 | 中国直升机设计研究所 | 一种直升机模拟器操纵系统数据包开发方法 |
CN113496635A (zh) * | 2021-05-18 | 2021-10-12 | 中国人民解放军95840部队 | 飞行模拟器和飞行训练模拟方法 |
CN114780797A (zh) * | 2022-04-18 | 2022-07-22 | 西安交通大学 | 一种飞机制造过程中的多源异构大数据的清洗方法及系统 |
CN115221153A (zh) * | 2022-09-14 | 2022-10-21 | 集度科技有限公司 | 一种缺失数据填补方法、装置和计算机可读存储介质 |
US11592791B1 (en) * | 2021-09-14 | 2023-02-28 | Beta Air, Llc | Systems and methods for flight control system using simulator data |
CN116469294A (zh) * | 2023-03-21 | 2023-07-21 | 上海华模科技有限公司 | 飞行模拟与空管模拟交互装置、联合训练系统及方法 |
CN116741018A (zh) * | 2023-04-11 | 2023-09-12 | 中国人民解放军空军工程大学航空机务士官学校 | 一种飞行模拟座舱及其空中特情模拟训练方法 |
CN117093849A (zh) * | 2023-08-01 | 2023-11-21 | 北京半人科技有限公司 | 一种基于自动生成模型的数字矩阵特征分析方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3637386A1 (en) * | 2018-10-12 | 2020-04-15 | Thales | Machine learning on big data in avionics |
US11688297B2 (en) * | 2018-11-19 | 2023-06-27 | The Boeing Company | Virtual reality with virtualization in trainers and test environments |
US11537946B2 (en) * | 2020-03-10 | 2022-12-27 | Sap Se | Identifying entities absent from training data using neural networks |
-
2024
- 2024-01-19 CN CN202410078933.6A patent/CN117576980B/zh active Active
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105931526A (zh) * | 2016-07-13 | 2016-09-07 | 四川大学 | 一种基于真实ads-b的空中交通管制模拟训练系统 |
CN110174940A (zh) * | 2019-04-25 | 2019-08-27 | 中科恒运股份有限公司 | 飞行仿真模拟器虚实空间实时融合方法 |
CN110288856A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-09-27 | 中国民用航空总局第二研究所 | 基于风的精细化预报的航班动态监控系统及方法 |
CN112199828A (zh) * | 2020-09-25 | 2021-01-08 | 中国直升机设计研究所 | 一种直升机模拟器操纵系统数据包开发方法 |
CN113496635A (zh) * | 2021-05-18 | 2021-10-12 | 中国人民解放军95840部队 | 飞行模拟器和飞行训练模拟方法 |
US11592791B1 (en) * | 2021-09-14 | 2023-02-28 | Beta Air, Llc | Systems and methods for flight control system using simulator data |
CN114780797A (zh) * | 2022-04-18 | 2022-07-22 | 西安交通大学 | 一种飞机制造过程中的多源异构大数据的清洗方法及系统 |
CN115221153A (zh) * | 2022-09-14 | 2022-10-21 | 集度科技有限公司 | 一种缺失数据填补方法、装置和计算机可读存储介质 |
CN116469294A (zh) * | 2023-03-21 | 2023-07-21 | 上海华模科技有限公司 | 飞行模拟与空管模拟交互装置、联合训练系统及方法 |
CN116741018A (zh) * | 2023-04-11 | 2023-09-12 | 中国人民解放军空军工程大学航空机务士官学校 | 一种飞行模拟座舱及其空中特情模拟训练方法 |
CN117093849A (zh) * | 2023-08-01 | 2023-11-21 | 北京半人科技有限公司 | 一种基于自动生成模型的数字矩阵特征分析方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
The Tower Flight Data Manager prototype system;Vineet Mehta等;2011 IEEE/AIAA 30th Digital Avionics Systems Conference;20111208;全文 * |
一种适用性广的ADS-B异常数据检测方法;陈敏等;信号处理;20221231;第875-885页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN117576980A (zh) | 2024-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5240419A (en) | Condition monitor request processing system | |
US8812284B2 (en) | Highly representative real-time simulation of an avionics system | |
JP4355833B2 (ja) | 航空管制業務支援システム、航空機の位置を予測する方法及びコンピュータプログラム | |
EP3683640B1 (en) | Fault diagnosis method and apparatus for numerical control machine tool | |
US9501611B2 (en) | Method and system for customizing a recorded real time simulation based on simulation metadata | |
US20090292518A1 (en) | Real time simulating method and system | |
CN117576980B (zh) | 一种飞行模拟座舱数据补全方法及系统 | |
KR101461486B1 (ko) | 편대운용 훈련 수행이 가능한 비행 시뮬레이터 장치 | |
CN111564082B (zh) | 用于进行中等逼真度模拟的系统和方法 | |
US7039571B1 (en) | Method for programming operator system interface with a simulator | |
CN110320996B (zh) | 交互式计算机模拟站的重新认证 | |
Holzapfel et al. | Low-cost PC based flight simulator for education and research | |
JP2836608B2 (ja) | 整備訓練シミュレータ | |
JPH0816092A (ja) | 訓練用シミュレータ装置 | |
CN116188209B (zh) | 一种虚拟现实的物理实验仿真智能引擎系统 | |
KR20200099229A (ko) | 항공전자 장비 시뮬레이션 시스템 및 방법 | |
JP2940586B2 (ja) | プラント制御装置のシミュレーションテスト方法及びプラント制御装置用シミュレータ | |
US20220178789A1 (en) | Method for determining a load prediction for a component of a vehicle | |
Kucherov et al. | Assessment of Operator-Pilot Training in Conflict Situations. | |
Schier-Morgenthal | Multiple Remote Tower Simulation Environment | |
US11934749B2 (en) | Efficient creation of computer-generated force (CGF) entities using frequency response matrices | |
Gaomin et al. | An integrated platform for aircraft design: Flight engineering simulator | |
US20230260337A1 (en) | Configurable status console within an aircraft environment and method | |
Klaes | ATTAS ground based system simulator-An update | |
CN116069052A (zh) | 一种无人机模拟飞行训练装置和方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |