一种飞行员危险动作的识别方法与流程

本申请属于飞行安全设计，特别涉及一种飞行员危险动作的识别方法。

背景技术：

1、随着通用航空产业的高速发展，现代飞机正朝着高性能、多用途方向快速演进，变体布局、宽速域及高机动布局的广泛应用，在显著拓展飞行包线的同时，也对飞行控制系统设计与飞行安全保障提出了前所未有的挑战。在高机动、高可靠性的飞行任务中，飞行员常面临复杂的态势判断与精细的操纵要求，极易因反应延迟、环境感知偏差或操纵不当出现失误。这类失误往往会导致飞机进入失速、偏离、过失速旋转甚至尾旋等失控状态，严重威胁飞行安全，业内通常将此类可能引发严重后果的操纵行为定义为危险动作。

2、然而，现有的飞行安全防护体系主要依赖于静态的包线保护或单一阈值的超限告警，其响应机制相对滞后，难以在危险发生的萌芽阶段进行有效识别与阻断。特别是在应对人机耦合（pio）等涉及动态特性的危险操作时，传统方法缺乏对操纵频域特征的实时提取与分析能力，无法准确区分正常的机动操纵与可能导致失控的危险动作。此外，对于进近阶段的低能量状态或复杂机动中的边界接近情况，现有系统多停留在事后告警层面，缺乏基于预测的前瞻性判断能力。这种技术上的局限性，使得飞行控制系统在面对复杂多变的实际飞行场景时，难以提供足够精准、及时的安全防护。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本申请提供了一种飞行员危险动作的识别方法，主要包括：

2、步骤s1、根据飞行过程中的飞行安全限制条件，确定飞行进入危险状态的危险动作及危险操作，建立包含危险状态、危险动作及危险操作的危险动作库；

3、步骤s2、基于试飞数据，实时提取危险动作或正常动作的动作特征参数，所述动作特征参数包括飞行员操纵输入信号和飞机响应信号中的特征参数，所述特征参数包括时域特征和频域特征；

4、步骤s3、通过数学仿真建立动作特征参数与飞行安全边界的量化对应关系，确定危险动作或正常动作判定准则；

5、步骤s4、基于所述判定准则构建动作特征参数与危险动作或正常动作识别逻辑的关系模型，基于所述关系模型对危险动作进行实时在线识别。

6、优选的是，步骤s1中，所述飞行安全限制条件包括迎角限制、载荷限制、飞行能量限制、高度限制及速度限制，当飞行状态超出任一安全限制条件时，判定飞行进入危险状态。

7、优选的是，步骤s2中，所述飞行员操纵输入信号的特征参数包括飞行员操纵幅值、操纵速率及操纵频率；所述飞机响应信号中的特征参数包括迎角、过载、速度、高度及航迹角。

8、优选的是，步骤s2中，采用滑动窗口傅里叶变换方法对所述动作特征参数进行处理，实时提取频域特征参数。

9、优选的是，所述滑动窗口傅里叶变换方法具体包括：

10、步骤s21、选取信号中的一时间窗口样本数据，计算样本与其回归直线的差值；

11、步骤s22、对差值进行傅里叶变换，得到窗口内信号的频谱特征；

12、步骤s23、控制窗口向前滑动，移除窗口首个数据点，加入新数据点，更新频谱特征。

13、优选的是，步骤s4中的关系模型为模糊推理模型。

14、优选的是，步骤s4进一步包括：

15、根据动作特征参数组合及其隶属函数，得到各参数隶属度；

16、根据隶属度计算各模糊规则参数，所述模糊规则包括能够增加危险动作估计值的正规则以及能够减少危险动作估计值的负规则；

17、根据公式计算危险动作期望：

18、；

19、其中，为协调参数，为第个正规则参数的权重，为正规则数量，为第个负规则参数的权重，为负规则数量；

20、若危险动作期望超过设定值，则判定出现危险动作，否则没有出现危险动作。

21、优选的是，步骤s4之后进一步包括：

22、在判定为危险动作后，触发告警或断开驾驶员操纵的干预措施。

23、本申请能够保障通用飞机的飞行安全、降低飞行员的驾驶负担、提升使用效能。

1.一种飞行员危险动作的识别方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的飞行员危险动作的识别方法，其特征在于，步骤s1中，所述飞行安全限制条件包括迎角限制、载荷限制、飞行能量限制、高度限制及速度限制，当飞行状态超出任一安全限制条件时，判定飞行进入危险状态。

3.如权利要求1所述的飞行员危险动作的识别方法，其特征在于，步骤s2中，所述飞行员操纵输入信号的特征参数包括飞行员操纵幅值、操纵速率及操纵频率；所述飞机响应信号中的特征参数包括迎角、过载、速度、高度及航迹角。

4.如权利要求1所述的飞行员危险动作的识别方法，其特征在于，步骤s2中，采用滑动窗口傅里叶变换方法对所述动作特征参数进行处理，实时提取频域特征参数。

5.如权利要求4所述的飞行员危险动作的识别方法，其特征在于，所述滑动窗口傅里叶变换方法具体包括：

6.如权利要求1所述的飞行员危险动作的识别方法，其特征在于，步骤s4中的关系模型为模糊推理模型。

7.如权利要求6所述的飞行员危险动作的识别方法，其特征在于，步骤s4进一步包括：

8.如权利要求1所述的飞行员危险动作的识别方法，其特征在于，步骤s4之后进一步包括：