基于斜率约束插值的燃油流量特征提取方法.pdf

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1、2014年2月计算机工程与设计Feb．2014第35卷第2期COMPUTERENGINEERINGANDDESIGNVo1．35No．2基于斜率约束插值的燃油流量特征提取方法孙文柱，曲建岭，周胜明，邸亚洲，高峰(海军航空工程学院青岛校区，山东青岛266041)摘要：针对飞机状态监控中遇到的一阶导量特征提取问题进行了研究，提出了一种燃油流量特征提取方法。以飞参数据中的剩余燃油量为数据源，通过数据清洗去除剩余燃油量中的野值点和波动点，设计一种斜率约束的二次样条Hermite插值方法将离散的剩余燃油量数据转化为连续的剩余燃油量曲线，对剩余燃油量曲线求导提取出燃油流

2、量值。进行了实例分析，分析结果表明，使用该方法提取的燃油流量估计值与燃油流量实测值之间相对预测误差较小，表明该燃油流量特征提取方法精度较高，可以用于飞机燃油流量监控。关键词：特征提取；斜率约束插值；燃油流量；剩余燃油量；数据清洗中图法分类号：TP391．4文献标识号：A文章编号：1000—7024(2014)02—0531—05Methodoffuelflowfeatureextractionbasedonslopeconstraintinter~olation．SUNWen-zhu，QUJian-ling，ZHOUSheng-ming，DIYa-zhou，

3、GAOFeng(QingdaoBranch，NavalAeronauticalEngineeringInstitute，Qingdao266041，China)Abstract：TheproblemsoffirstderivativefeatureextractioniSresearchedandafuelflewfeatureextractionmethodiSpresented．Themethodusesthefuelvolumedatawhichisrecordedbyflightdatarecorderasinput，andgetsridoftheo

4、utliersandwavepointsinthefuelvolumedatabydatacleaning．Thenthemethodtransformsdiscretefuelvolumedataintocontinuousfuelvol—umeestimationcurvebyusingslopeconstraintquadraticsplineHermiteinterpolation．Afterthat，fuelflowisobtainedbyderiva—tionoffuelvolumeestimationcurve．Theexperimentalr

5、esultshoWSthattherelativepredictionerrorbetweenmeasurementvalue0ffuelflowandestimationvalueofthefuelflowissmall，SOthepredictionaccuracyoftheestimationmethodishighandthemethodcanbeusedinaero-enginefuelflowmonitoring．Keywords：featureextraction；slopeconstraintinterpolation；fuelflow；fu

6、elvolume；datacleaning境参数的燃油流量提取方法进行了研究，例如：文献[1]0引言采用多元线性回归方法对波音737-700飞机巡航段的燃油准确的飞机状态监控可以发现飞机的状态变化趋势，流量进行了回归建模，适用于发动机巡航稳定阶段燃油流从而有效保障飞行安全。现有飞机广泛安装有飞参记录系量的计算，但该方法无法完成整个飞行架次的燃油流量提统(flightdatarecorder，FDR)，利用FDR记录的飞参数据取；文献[2]以发动机运行参数为输入，采用BP神经网监控飞机状态能够实现以较低的成本长时间较完整地监测络燃油流量模型辨识的方法预测飞行全

7、过程的油耗，但使每架飞机，是一种可行性较高的飞机状态监控手段。用该方法获得的燃油流量与发动机运行参数存在相关性，燃油流量是描述飞机发动机运行状态的主要参数之一，不适用于飞机性能的综合监控。本文提出一种飞参数据中通过监测同等状态下的燃油流量的变化趋势可以监控飞机的剩余燃油量中提取燃油流量的方法，该方法通过对飞参发动机性能退化程度。然而目前大多数机型虽然安装有燃数据中的离散剩余燃油量进行数据清洗及插值得到连续的油流量计，却不实时记录燃油流量值。因此利用飞参数据剩余燃油量曲线，而后求取剩余燃油量曲线对时间的变化中记录的剩余燃油量获取燃油流量特征是一种有效的手段。率

8、提取出燃油流量。目前已有许多学者对基于飞参数据中发动