航空飛行大數據與智能分析

王鳳芹 李瑛 顏廷龍 張燕紅 高龍 周立軍 張傑

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  • 出版商: 清華大學
  • 出版日期: 2024-07-01
  • 定價: $354
  • 售價: 8.5 折 $301
  • 語言: 簡體中文
  • ISBN: 730266725X
  • ISBN-13: 9787302667254
  • 相關分類: 大數據 Big-data

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航空飛行大數據與智能分析-preview-1

商品描述

"本書以航空飛行大數據的智能分析方法與應用為主要內容，分為兩篇。第1篇為“理論與方法”，包括第1～4章，闡述了航空飛行大數據的數據來源、數據特點、數據分析需求與數據應用；並結合航空飛行數據的特點，構建了航空飛行大數據智能分析框架與數據模型，探討了智能分析涉及的關鍵技術和航空飛行大數據預處理技術，以及航空飛行大數據常用智能分析算法。第2篇為“應用與實踐”，包括第5～12章，介紹如何應用航空飛行大數據的理論與方法解決航空飛行領域的實際問題，具體包括航空飛行器的狀態參數異常檢測、基於飛行數據的飛行動作自動識別、基於飛行數據的飛行動作質量評價、航空飛行器飛行控制系統狀態參數監控、航空飛行器關鍵飛行參數預測模型、航空飛行四維航跡預測和飛行安全風險融合評估7個方面的應用實踐，最後給出航空飛行大數據智能分析系統的設計，為航空飛行器的智能化維修保障提供數據決策支持。 本書適合航空信息、電腦科學與技術、電子信息、信息管理、數據科學等專業的師生閱讀，也可作為航空領域相關科技人員、大數據分析工程技術人員、數據分析人員的參考用書。 "

目錄大綱

目錄

第1篇理論與方法

第1章航空飛行大數據概述3

1.1數據來源3

1.2數據特點4

1.3數據分析需求5

1.4數據應用6

1.4.1故障預測與健康管理6

1.4.2狀態監測7

1.5本章小結10

第2章航空飛行大數據智能分析框架11

2.1引言11

2.2總體框架11

2.2.1飛行數據採集層12

2.2.2飛行數據處理層12

2.2.3飛行數據應用層13

2.2.4系統運維13

2.2.5標準規範14

2.3關鍵技術14

2.3.1飛行數據融合技術14

2.3.2飛行數據建模技術17

2.3.3狀態智能監控技術17

2.3.4狀態智能預測技術17

2.4航空飛行器狀態數據模型17

2.4.1動力裝置狀態監控參數18

2.4.2飛行控制子系統狀態監控參數19

2.4.3導航子系統狀態監控參數20

2.4.4電氣子系統狀態監控參數21

2.5本章小結22

第3章航空飛行大數據預處理技術23

3.1引言23

3.2飛行數據濾波23

3.2.1基於斜率距離的支持度24

3.2.2剔除異常支持度26

3.2.3遺忘函數26

3.2.4實驗與結果分析27

3.3飛行數據歸一化處理28

3.4本章小結29

第4章航空飛行大數據智能分析算法30

4.1引言30

4.2有監督學習算法31

4.2.1線性回歸31

4.2.2邏輯回歸31

4.2.3決策樹31

4.2.4支持向量機32

4.2.5K最近鄰33

4.3無監督學習算法33

4.3.1聚類算法33

4.3.2Apriori算法34

4.3.3FPGrowth算法36

4.4本章小結36

第2篇應用與實踐

第5章航空飛行器的狀態參數異常檢測39

5.1引言39

5.2問題建模41

5.3基於LSTMGAN的異常檢測模型42

5.3.1模型總體結構42

5.3.2模型訓練結構43

5.3.3模型基礎網絡結構44

5.3.4模型目標損失函數45

5.3.5模型算法描述46

5.4模型驗證與結果分析48

5.4.1驗證實驗設計48

5.4.2實驗結果分析51

5.5本章小結53

第6章基於飛行數據的飛行動作自動識別55

6.1引言55

6.2問題建模56

6.2.1飛行動作特徵參數56

6.2.2飛行動作自動識別流程設計56

6.3基於CART的飛行動作識別算法57

6.3.1算法設計57

6.3.2算法驗證與結果分析59

6.4基於MRF模型的飛行動作識別算法60

6.4.1馬爾可夫隨機場模型60

6.4.2飛行數據時間序列分析61

6.4.3飛行動作識別算法設計62

6.4.4算法驗證與結果分析64

6.5本章小結67

第7章基於飛行數據的飛行動作質量評價68

7.1引言68

7.2飛行動作的相似度度量69

7.3飛行動作質量評價模型的構建70

7.3.1評價指標的選取70

7.3.2評價指標權重系數的確定70

7.3.3飛行動作最終評分71

7.4模型驗證與結果分析71

7.5本章小結74

第8章航空飛行器飛行控制系統狀態參數監控75

8.1引言75

8.2問題建模76

8.3基於LSTM網絡的飛行控制系統監控模型78

8.4實驗與結果分析80

8.4.1實驗數據80

8.4.2實驗環境80

8.4.3LSTM網絡配置80

8.4.4結果對比分析80

8.5本章小結81

第9章航空飛行器關鍵飛行參數預測模型83

9.1引言83

9.2問題建模86

9.3基於優化VARIMA的飛行參數預測模型86

9.3.1模型設計86

9.3.2實驗與結果分析90

9.4基於LSTM與XGBoost的飛行參數預測模型92

9.4.1基於LSTM的狀態參數預測方法92

9.4.2基於XGBoost的狀態參數預測方法93

9.4.3基於LSTM與XGBoost組合預測方法94

9.4.4實驗與結果分析95

9.5本章小結97

第10章航空飛行四維航跡預測98

10.1引言98

10.2問題定義與應用場景99

10.2.1空中交通流量管理99

10.2.2飛行沖突預警99

10.2.3航路航線優化99

10.2.4航班延誤管理100

10.3航跡飛行預測數據集100

10.3.1TrajAir數據集100

10.3.2OpenSky Network數據集102

10.3.3FlightAware數據集103

10.3.4Flightradar24數據集103

10.3.5BADA數據集104

10.4航跡飛行預測算法105

10.4.1航跡預測任務分類105

10.4.2航跡預測方法分類106

10.5航跡飛行預測系統109

10.6本章小結111

第11章飛行安全風險融合評估113

11.1引言113

11.2問題定義114

11.2.1飛行安全風險114

11.2.2飛行安全風險評估114

11.3飛行安全風險融合評估算法115

11.4本章小結124

第12章航空飛行大數據智能分析系統設計125

12.1引言125

12.2需求分析125

12.3系統設計127

12.3.1系統邏輯架構設計127

12.3.2系統技術架構設計127

12.3.3系統功能設計130

12.3.4實驗對比分析131

12.4本章小結132

參考文獻133

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