飞机燃油消耗估计模型仿真研究.pdf

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1、第32卷第5期计算机仿真2015年5月文章编号：1006-9348(2015)05-0033—04飞机燃油消耗估计模型仿真研究何运成1，刘坤2，沈笑云2，周波3(1．中国民航科学技术研究院，北京100028；2．中国民航大学电子信息工程学院，天津300300；3．中国民用航空中南地区空中交通管理局湖北分局，湖北武汉430000)摘要：针对现有燃油估计方法大多只考虑飞机纵剖面、巡航阶段且模型参数复杂等问题，传统方法工程应用较差，提出一种采用T—S模糊神经网络的飞机燃油消耗估计模型。通过提取特定航班的若干次QAR数据及飞机性能，不同航段关键影响因素，实行航路分阶

2、段建模。仿真中前件网络参数采用改进的衰减记忆全局关联函数和学习率自适应调整相结合的梯度下降算法进行计算，后件网络采用改进的遗传算法。实验结果表明，改进方法有效的提高了估计精度，更加契合工程应用需求，具有较高的实用价值。关键词：模糊神经网络；燃油消耗；燃油估计；遗传算法中图分类号：V271。4文献标识码：BSimulationStudyofAircraftFuelConsumptionEstimatesModelHEYun-cheng，LIUKun，SHENXiao-yun，ZHOUBo(1．ChinaAcademyofCivilAviationScience

3、andTechnology，Beijing100028，China；2．CortegeofElectronicinformationengineering，CivilAviationUniversityofChina，Tianjin300300，China；3．AirTrafficManagementBureauofMiddle&SouthernRegionHubeiCAAC，HubeiWuhan430000，China)ABSTRACT：Concerningthatmostexistingfuelestimatemodelmethodsonlyconsid

4、erplaneprofile，cruisephase，complexcalculationandpoorengineeringapplication，basedonT-Sfuzzyneuralnetwork，thispaperpresentedanes—timationmodelforfuelconsumption．ThekeyparameterswereextractedfromseveralactualflightQARdataandair-craftperformancesofspecificflightastheinputtrainingnetwor

5、k．Accordingtodifferentkeyinfluencingfactorsofdif-ferentlegs，airwaywasmodeledinstages．Fortheantecedentnetworkparameter，weusedanimprovementgradientdescentalgorithmcombinedwithfadingmemoryglobalcorrelationfunctionandadaptiveadjustment；forconsequentnetwork，weusedanimprovementgeneticalg

6、orithm．Thesimulationresultsshowthattheprecisionandengineeringapplicationareobviouslyimprovedforthenonlinearfuelestimationproblembythisalgorithm．KEYWORDS：Fuzzyneuralnetwork；Fuelconsumption；Fuelestimate；Geneticalgorithms1引言航空燃油消耗直接关系到航空公司的运营效益，在不断升高的航油价格和严峻的环境压力下，制定燃油计划时精确地估计飞机燃油消耗成为

7、关键。飞机燃油消耗模型是估计飞机飞行过程中燃油消耗的重要依据，精确的模型可以最大限度的减少“油烧油”现象¨‘2J。建立精确的飞机油耗估计模型一方面需要针对特定的飞机性能、飞行任务、飞行环境制定合理的飞行计划；另一方面需要按照指定的飞行计划、飞机性能，准确估计燃油消耗。基金项目：国家自然科学基金(61079009)；中央高校基本科研业务费资助项目(3122013SY24)；中央高校基本科研业务费资助项目(3122013SY22)收稿日期：2014—06—23修回日期：2014—08—21现阶段飞机耗油估计模型大都基于飞行的垂直剖面，模型应用的参数均需查飞机性能

8、相关参数图，计算复杂且无法估计水平面运动引起的燃油消