基于GARMINI1000机载SD卡数据的飞行品质监控模型研究

张华忠

摘要：为了实现飞行品质的监控，通过收集和分析日常飞行中GARMINI1000机载SD卡的飞行数据，基于飞行数据的分析，建立飞行品质监控模型，用于提高飞行机组的操纵品质，改进标准操作程序、完善飞行训练大纲，为飞行训练提供一定参考。

关键词：飞行品质;飞行数据;监控模型

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）02-0060-02

随着客运量不断增长和旅客乘机旅行的航程不断延长，航空安全成为世界关注的问题。飞行品质监控系统能够帮助航空公司提前准确地找出存在的问题，消除潜在的事故隐患。因此有效获得飞行数据所包含的信息对于飞机的安全保障有着非常重要的意义，将飞行品质监控系统与数据挖掘等信息技术相结合成为航空公司发展的必然趋势[1-3]。

1 国内外现状分析

飞行品质监控（FQM）是近几年来的一个热点研究课题，其目的是利用飞行数据分析检测飞行过程中的超限事件，监测飞机和发动机的健康问题，及时采取有效的维护方案去除安全隐患，以提高飞机的可靠性。飞行数据是飞行品质监控的基础，能否即时、有效地获数据取将直接影响其过程。国内无论是运输航空还是通用航空，航空器及其相关技术主要以国外引进为主，关于飞行数据传输研究相对较少，都属于起步和探索阶段。国内一些航空公司也自行研制、开发出优秀的数据分析软件。国航重庆分公司研发出一系列飞机加装快速存取记录（QAR）和FDR译码软件，已通过了民航总局技术鉴定，软件在飞行技术评估、航空安全监控及飞机维护等方面发挥着巨大作用;南方航空公司也自行开发了有自主知识产权的“QAR监控结果分析软件”。中国国际航空股份公司与澳大利亚QANTAS合作建立的基于 GRAF的飞行安全管理信息管理系统，南方航空公司与法国SFIM公司、空客公司合作引进A320等空客系列飞机的飞行品质监控程序LOMS等。除此之外，还有一些科研单位和高等院校也进行了FQM方面的研究工作，并取得了显著成效[4-5]。

基于以上调研研究，本项目拟采用G1000系统进行飞行数据的采集，基于飞行数据的分析，建立飞行品质的监控模型，实现飞行品质的监控。本项目的研究不仅可以为飞行训练过程提供参考，同时还能达到提高飞行训练效率的目的，这对于飞行安全有着重要的意义。

2 研究内容和拟解决的关键问题

研究目标：通过收集和分析日常飞行中机载SD卡的飞行数据，建立飞行品质监控模型，基于此监控模型，后续可开发飞行品质监控系统，实现及时和高效的飞行品质监控，用于提高飞行机组的操纵品质，改进标准操作程序、完善飞行训练大纲。

研究内容：收集和分析机载SD中日常飞行数据，参考《安全程序与措施》及AFM/PTM进行运算阈值条件设定，最后进行事件判定及生成事件报告。

拟解决的关键问题：基于飞行数据分析，建立飞行品质监控模型，设置判断閾值条件，实现飞行品质的监控。

3 建立监控模型

首先，收集SD卡数据：日期、时间、气压高度、平均海平面气压高度、表速、地速、升降速度、俯仰姿态、坡度、横测加速度、垂直加速度、磁航向、滑油温度、滑油压力、汽缸头温度等参数。

其次，参考《安全程序与措施》及AFM/PTM等进行阈值设定，得到关键的判断阈值条件设定（具体事件对应具体判断阈值条件），基于KNN集成算法建立监控模型。

输入数据：，

其中，。

输出数据：根据给定的距离度量，在训练集中找到与x距离最近的k个样本。

该集成算法采用并行结构的集成方式，每个成员，通过旋转矩阵依次构造出多样性的全新训练数据集，提高KNN集成算的分类准确率，集成算法框图如图1。

4 结语

通过采用G1000系统进行飞行数据的采集，基于飞行数据的分析，建立飞行品质的监控模型，实现飞行品质的监控。研究不仅可以为飞行训练过程提供参考，同时还能达到提高飞行训练效率的目的，这对于飞行安全有着重要的意义。

参考文献

[1] S. General Accounting Office Aviation Safety： U.S. Efforts to Implement Flight Operational Quality Assurance Programs[J].Flight Safety Digest，1998，（17）：3-7.

[2] 马丽莎.基于飞行品质监控的飞行训练支持系统设计[D].中国民航大学，2008.

[3] 饶秋磊，崔益华，韩意新.飞行品质仿真计算与试飞数据对比分析[J].航空工程进展，2014（4）：521-528.

[4] 赵宇，许保光.基于飞行品质数据的飞行员调度模型研究[J].中国管理科学，2008，16（4）：69-76.

[5] 韩晓宁，赵欣凯.用飞行员模型进行飞行品质自动评估技术研究[J].飞行力学，2013，31（4）：293-296.

[6] 王天明.基于QAR数据的飞行安全模型研究[D].中国民航大学，2008.

Research on Flight Quality Monitoring Model Based on GARMINI1000 Airborne SD Card Data

ZHNG Hua-zhong

（Aviation Engineering Institute，Civil Aviation Flight University of China，Guanghan Sichuan  618300）

Abstract：In order to achieve flight quality monitoring， by collecting and analyzing the flight data of the GARMINI 1000 airborne SD card in daily flight， based on the analysis of flight data， establish a flight quality monitoring model. Improve the handling quality of flight crews， improve standard operating procedures， improve flight training programs， and provide some reference for flight training。

Key words：flight quality;flight data;monitoring model