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一種基于聚類分析法的空中交通管制模擬仿真異常檢測方法和裝置的制造方法_2

文檔序號(hào):9397716閱讀:來源:國知局
員進(jìn)行異常檢測,還可以對多個(gè)管制員同時(shí)進(jìn)行異常檢測。
[0042] 3、在聚類處理相似度之前,先將數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理,可以更好地將數(shù)據(jù)集按 照相似度進(jìn)行分類;而且將數(shù)據(jù)無量綱化按照正向、逆向兩類參數(shù)數(shù)據(jù)分別進(jìn)行不同的處 理,使得無量綱化后的數(shù)據(jù)更加能夠反映模擬參數(shù)的表征含義。
[0043] 本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述,并且,部分地從說明書變得 顯而易見,或者通過實(shí)施本發(fā)明的技術(shù)方案而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在說 明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)和/或流程來實(shí)現(xiàn)和獲得。
【附圖說明】
[0044] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種空中交通管制模擬仿真異常檢測方法的流程 圖;
[0045] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種空中交通管制模擬仿真異常檢測裝置的框圖;
[0046] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種空中交通管制模擬仿真異常檢測方法的流程 圖;
[0047] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種空中交通管制模擬仿真異常檢測裝置的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0048] 以下將結(jié)合附圖及實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式,借此對本發(fā)明如何應(yīng)用 技術(shù)手段來解決技術(shù)問題,并達(dá)成技術(shù)效果的實(shí)現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實(shí)施。需要說明 的是,這些具體的說明只是讓本領(lǐng)域普通技術(shù)人員更加容易、清晰理解本發(fā)明,而非對本發(fā) 明的限定性解釋;并且只要不構(gòu)成沖突,本發(fā)明中的各個(gè)實(shí)施例以及各實(shí)施例中的各個(gè)特 征可以相互結(jié)合,所形成的技術(shù)方案均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0049] 另外,在附圖的流程圖示出的步驟可以在諸如一組控制器可執(zhí)行指令的控制系統(tǒng) 中執(zhí)行,并且,雖然在流程圖中示出了邏輯順序,但是在某些情況下,可以以不同于此處的 順序執(zhí)行所示出或描述的步驟。
[0050] 為了便于理解,下文的描述中:空中交通管制員簡稱為"管制員",空中交通管制簡 稱為"管制",空中交通管制扇區(qū)簡稱為"扇區(qū)"。
[0051] 下面通過附圖和具體實(shí)施例,對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0052] 實(shí)施例一
[0053] 如圖1所示,本實(shí)施例提供一種空中交通管制模擬仿真異常檢測方法,包括:
[0054] S101、采集樣本數(shù)據(jù):
[0055] 通過雷達(dá)管制模擬機(jī)收集管制員在其上的輸入?yún)?shù),該步驟輸入的參數(shù)是能夠反 映管制員在模擬機(jī)操作中不同類的參數(shù),例如包括模擬操作優(yōu)秀類輸入?yún)?shù)、模擬操作一 般類輸入?yún)?shù)、模擬操作良好輸入?yún)?shù);這樣可以便于將樣本數(shù)據(jù)更好地進(jìn)行分類。
[0056] S102、采集實(shí)時(shí)模擬數(shù)據(jù):
[0057] 管制員可以通過雷達(dá)管制模擬機(jī)進(jìn)行模擬空中交通管制操作,并且本實(shí)施例中的 空中交通管制用模擬仿真裝置(下文有詳細(xì)描述)可以通過雷達(dá)管制模擬機(jī)采集到管制員 操作的實(shí)時(shí)模擬數(shù)據(jù)。
[0058] S103、樣本數(shù)據(jù)聚類處理:
[0059] 將上述輸入?yún)?shù)按照聚類處理算法進(jìn)行相似度計(jì)算,得到樣本數(shù)據(jù)。
[0060] S104、模擬數(shù)據(jù)的相似度計(jì)算:
[0061] 將實(shí)時(shí)模擬數(shù)據(jù)按照聚類處理算法進(jìn)行相似度計(jì)算。
[0062] S105、閾值判斷:
[0063] 當(dāng)實(shí)時(shí)模擬數(shù)據(jù)超出樣本數(shù)據(jù)預(yù)定范圍時(shí),提示管制員模擬操作異常;否則,就表 示管制員操作該雷達(dá)管制模擬機(jī)輸入?yún)?shù)符合要求。
[0064] 優(yōu)選地,管制員輸入?yún)?shù)類型包括管制通行性參數(shù)、管制復(fù)雜性參數(shù)、管制安全性 參數(shù)、管制經(jīng)濟(jì)性參數(shù)、管制工作負(fù)荷參數(shù)。
[0065] 優(yōu)選地,管制通行性參數(shù)包括管制員仿真測試的時(shí)長、扇區(qū)航行里程、扇區(qū)航行時(shí) 間、扇區(qū)交通流密度,管制復(fù)雜性參數(shù)包括扇區(qū)航空器爬升次數(shù)、扇區(qū)航空器下降次數(shù)、扇 區(qū)航空器改速次數(shù)、扇區(qū)航空器改行次數(shù),管制安全性參數(shù)包括扇區(qū)短期沖突告警頻率、扇 區(qū)最低安全高度告警頻率,管制經(jīng)濟(jì)性參數(shù)包括扇區(qū)內(nèi)航空器排隊(duì)長度、航空器延誤架次 率、航空器延誤時(shí)間、航空器平均延誤時(shí)間,管制工作負(fù)荷參數(shù)包括陸空通話信道占用率、 陸空通話次數(shù)。
[0066] 其中,管制員仿真測試時(shí)長是指管制員完成仿真測試所花費(fèi)的時(shí)間;扇區(qū)航行里 程是指管制員在仿真測試中所指揮的航空器航行里程的總和;扇區(qū)航行時(shí)間是指管制員在 仿真測試中所指揮的航空器航行時(shí)間的總和;扇區(qū)交通流密度是對管制員在仿真測試中所 指揮的航空器架次密集程度的測度;扇區(qū)航空器爬升次數(shù)是指管制員在仿真測試中所指揮 的航空器爬升次數(shù)的總和;扇區(qū)航空器下降次數(shù)是指管制員在仿真測試中所指揮的航空器 下降次數(shù)的總和;扇區(qū)航空器改速次數(shù)是指管制員在仿真測試中所指揮的航空器速度改變 次數(shù)的總和;扇區(qū)航空器改航次數(shù)是指管制員在仿真測試中所指揮的航空器航向改變次數(shù) 的總和;扇區(qū)短期沖突告警頻率是指管制員在仿真測試中產(chǎn)生航空器短期沖突告警的次 數(shù);扇區(qū)最低安全高度告警頻率是指管制員在仿真測試中產(chǎn)生航空器最低安全高度告警的 次數(shù);如果航空器進(jìn)入扇區(qū)時(shí)出現(xiàn)盤旋等待等排隊(duì)狀況,則定義其為排隊(duì)航空器,定義排隊(duì) 長度為排隊(duì)航空器的數(shù)量;航空器延誤架次率為航空器的延誤架次除以仿真測試中飛行計(jì) 劃的總共航空器數(shù)量;航空器延誤時(shí)間為每個(gè)航空器延誤時(shí)間的共和;航空器平均延誤時(shí) 間為航空器延誤時(shí)間除以總共延誤的航班次數(shù);陸空通話信道占用率指管制員在仿真測試 時(shí)長內(nèi)陸空通話時(shí)長占比;陸空通話次數(shù)是指管制員仿真測試中陸空通話的次數(shù)。
[0067] 另一方面,如圖2所示,本實(shí)施例還提供一種空中交通管制模擬仿真異常檢測裝 置,該模擬仿真裝置100包括:
[0068] 雷達(dá)管制模擬機(jī)101,用于采集樣本數(shù)據(jù)和管制員輸入的實(shí)時(shí)模擬數(shù)據(jù);
[0069] 相似度計(jì)算單元102,用于將樣本數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行相似度處理;其中,相 似度計(jì)算單元102設(shè)置有對數(shù)據(jù)分類的聚類處理子單元103 ;
[0070] 樣本數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元104,用于存儲(chǔ)經(jīng)過相似度計(jì)算單元計(jì)算的樣本數(shù)據(jù);
[0071] 閾值判斷單元105,當(dāng)經(jīng)過相似度處理后的實(shí)時(shí)模擬數(shù)據(jù)超出樣樣本數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單 元中樣本數(shù)據(jù)的預(yù)定范圍時(shí),通過提示單元106提示管制員模擬操作異常。
[0072] 其中,雷達(dá)管制模擬機(jī)具有高精確度和逼真度的航空器運(yùn)動(dòng)仿真模型;模擬真實(shí) 管制系統(tǒng)的人機(jī)界面,提供模擬真實(shí)系統(tǒng)的雷達(dá)管制和飛行情報(bào)顯示人機(jī)界面并可選,實(shí) 現(xiàn)了終端管制顯示和操作與真實(shí)系統(tǒng)的最大程度仿真;具有以下特點(diǎn):
[0073] 能夠建立全國或局部空域背景圖集、標(biāo)準(zhǔn)飛行過程、飛行計(jì)劃等,能夠設(shè)置訓(xùn)練所 涉及的雷達(dá)類型和參數(shù)、地面和天氣雜波以及風(fēng)、云等氣象參數(shù)等。
[0074] 雷達(dá)管制訓(xùn)練功能,系統(tǒng)可仿真單/綜合雷達(dá)航跡、一 /二次雷達(dá)點(diǎn)跡和航跡、飛 行情報(bào)、氣象情報(bào)、航空情報(bào)等各種信號(hào),并能夠提供符合我國民航相關(guān)規(guī)定的各種訓(xùn)練科 目;還能夠與塔臺(tái)模擬機(jī)無縫集成,實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、大范圍、全面的綜合訓(xùn)練。
[0075] 提供數(shù)字話音通信和集成的自動(dòng)語音識(shí)別合成系統(tǒng),系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字式仿真話 音通訊系統(tǒng),并通過集成語音識(shí)別及合成引擎實(shí)現(xiàn)了管制話音指令的自動(dòng)識(shí)別和應(yīng)答話音 的自動(dòng)合成功能。
[0076] 圖形化的訓(xùn)練全過程監(jiān)視、控制和記錄,雷達(dá)管制模擬機(jī)提供了從開機(jī)、啟動(dòng)訓(xùn) 練、修改訓(xùn)練參數(shù)、結(jié)束訓(xùn)練到關(guān)閉整個(gè)系統(tǒng)的全過程圖形化監(jiān)視和控制,并能夠?qū)τ?xùn)練全 過程進(jìn)行記錄,對訓(xùn)練進(jìn)行在線回滾和事后回放。
[0077] 雷達(dá)管制模擬機(jī)還提供真實(shí)信號(hào)的接入與處理,以及基于真實(shí)信號(hào)的訓(xùn)練模式, 系統(tǒng)能接收和處理國內(nèi)各種航管雷達(dá)數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)呈現(xiàn)當(dāng)前的真實(shí)空情,能夠?qū)?shí)時(shí)或歷史 記錄的雷達(dá)和飛行情報(bào)數(shù)據(jù)自動(dòng)提取并轉(zhuǎn)換為模擬訓(xùn)練科目。
[0078] 優(yōu)選地,本實(shí)施例中的雷達(dá)管制模擬機(jī)101還設(shè)置有語音模塊,該語音模塊101可 以采集或者記錄管
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