DOI: 10.14489/vkit.2019.07.pp.020-031

Евдокименков В. Н., Ким Р. В., Попов С. С.
ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ТРЕНД-АНАЛИЗА ПОЛЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ: АРХИТЕКТУРА, АЛГОРИТМЫ И ПРОГРАММНО-МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
(c. 20-31)

Аннотация. Описана архитектура, состав алгоритмов и математическое обеспечение программного комплекса тренд-анализа полетной информации. Программный комплекс реализует расчет и построение трендов, описывающих изменение на заданном временнóм интервале (в течение заданного периода эксплуатации воздушного судна) отклонений контролируемых аналоговых параметров от их требуемых значений для различных участков полета, выбираемых пользователем, и их отображения относительно границ эталонных областей допустимых отклонений. Функциональные возможности программного комплекса допускают задание пользователем условий проведения тренд-анализа, автоматическое выделение аномальных измерений параметров, формирование эталонных областей для тренд-анализа и отклонений контролируемых параметров от их номинальных значений, формирование массива измеренных значений параметров для последующего расчета трендов, привязанных к выбранной пользователем временнóй шкале. В структуре программного комплекса реализован расчет как скалярных трендов по отклоениям отдельных параметров на основе адаптивного полиномиального сглаживания измерений (скалярный тренд-анализ), так и расчет трендов по комплексу параметров (многомерный тренд-анализ). В целях повышения достоверности результатов тренд-анализа показана возможность получения доверительных интервалов для рассчитанных трендов. Возможности разработанного программного комплекса иллюстрируются на примере обработки реальных данных, отражающих состояние системы кондиционирования воздуха воздушного судна в процессе эксплуатации.

Ключевые слова:  программный комплекс; воздушное судно; скалярный тренд; многомерный тренд; область допустимых значений; полиномиальное сглаживание.

Evdokimenkov V. N., Kim R. V., Popov S. S.
SOFTWARE PACKAGE OF TREND ANALYSIS OF FLIGHT INFORMATION: ALGORITHMS AND MATHEMATICAL SUPPORT
(pp. 20-31)

Abstract. This paper describes an architecture, core functionality and algorithms of the flight-data trend analysis software package. The package provides the calculation and construction the trends of controlled analog parameters deviations, being registered during certain period of aircrafts exploitation using the on-board flight-data recorders. The package tools allows to calculate trends for the particular aircraft or for airline fleet, choose particular flight phases or the exact moment for analysis, display the resulting trends and the boundaries of permissible parameters deviations and export the results to the most common file formats.The tools, embodied in flight-data trend analysis software package, allow to set up the conditions of trend analysis performance, identify outliers in controlled parameters sample in automatic mode and exclude them from analysis, form etalon spaces for trend analysis and calculate parameters deviations from its nominal values for subsequent computation parameters of trend. The considered software package includes the functions that allow to calculate both scalar and multidimensional trends of parameters deviations. These functions are based on adaptive polynomial smoothing algorithm suggesting the optimal polynomial degree choice. The etalon space parameters are calculated using real flight data, but can be change by user during the trend analysis performance. In order to increase reliability of the trend-analysis results the software package tools are also include the confidence interval of the trend computation function. The functionality of the developed package is illustrated by results of real flight-data processing that show the feasibility of predicting the aircraft equipment failures (on the example of aircraft air conditioning system).

Keywords: Software package; Aircraft; Scalar trend; Multi-dimensional trend; Aircraft equipment failures prediction; Polynomial trends.