系统工程与电子技术 ›› 2022, Vol. 44 ›› Issue (3): 737-745.doi: 10.12305/j.issn.1001-506X.2022.03.04
方伟1,2, 王玉1,*, 闫文君1,2, 林冲1
收稿日期:
2021-04-22
出版日期:
2022-03-01
发布日期:
2022-03-10
通讯作者:
王玉
作者简介:
方伟(1977—), 男, 教授, 博士, 主要研究方向为装备仿真与虚拟现实|王玉(1990—), 男, 硕士研究生, 主要研究方向为装备仿真与虚拟现实|闫文君(1987—), 男, 副教授, 博士, 主要研究方向为智能信息处理|林冲(1994—), 男, 硕士研究生, 主要研究方向为智能信息处理
基金资助:
Wei FANG1,2, Yu WANG1,*, Wenjun YAN1,2, Chong LIN1
Received:
2021-04-22
Online:
2022-03-01
Published:
2022-03-10
Contact:
Yu WANG
摘要:
飞行动作识别是飞行训练评估和空战智能决策等多项关键技术的基础, 实现飞行动作的快速高效识别具有重大意义。对此, 提出一种基于神经网络符号化模型的方法, 实现对基本飞行动作和复杂飞行动作高效识别。首先, 利用微分分割的思想对飞行参数进行切片处理, 然后通过卷积神经网络(convolutional neural networks, CNN)和长短期记忆(long-short term memory, LSTM)神经网络实现飞行动作的模块化处理, 有效代替了传统方法中对原始数据的逻辑推理。并且该方法可以利用基本飞行动作对飞行过程实现飞行数据分割, 具有良好的扩展性, 能够快速处理批量飞参数据。最后对13种基本飞行动作、两种复杂飞行动作和整段飞行数据进行仿真实验。仿真结果表明, 该方法具有良好的识别性能。
中图分类号:
方伟, 王玉, 闫文君, 林冲. 基于神经网络的符号化飞行动作识别[J]. 系统工程与电子技术, 2022, 44(3): 737-745.
Wei FANG, Yu WANG, Wenjun YAN, Chong LIN. Symbolized flight action recognition based on neural network[J]. Systems Engineering and Electronics, 2022, 44(3): 737-745.
表1
基本飞行动作"
序号 | 基础类 | 基本飞行动作 | 高度 | 航向角 | 俯仰角 | 滚转角 | 滚转率 | 转弯率 |
1 | 平飞类 | 直线上升飞行 | 保持 | 保持 | 正保持 | 零保持 | 零保持 | 零保持 |
直线水平飞行 | 增加 | 保持 | 零保持 | 零保持 | 零保持 | 零保持 | ||
直线下降飞行 | 减小 | 保持 | 负保持 | 零保持 | 零保持 | 零保持 | ||
2 | 转弯类 | 右转水平飞行 | 保持 | 正变化 | 零保持 | 零保持 | 零保持 | 变化 |
左转水平飞行 | 保持 | 负变化 | 零保持 | 零保持 | 零保持 | 变化 | ||
右转上升飞行 | 增加 | 正变化 | 正变化 | 零保持 | 零保持 | 变化 | ||
右转下降飞行 | 减小 | 正变化 | 负变化 | 零保持 | 零保持 | 变化 | ||
左转上升飞行 | 增加 | 负变化 | 正变化 | 零保持 | 零保持 | 变化 | ||
左转下降飞行 | 减小 | 负变化 | 负变化 | 零保持 | 零保持 | 变化 | ||
垂直上升转弯飞行 | 增加 | 零保持 | 正变化 | 零保持 | 零保持 | 变化 | ||
垂直下降转弯飞行 | 减小 | 零保持 | 负变化 | 零保持 | 零保持 | 变化 | ||
3 | 滚转类 | 直线滚转飞行 | 保持 | 零保持 | 零保持 | 变化 | 变化 | 零保持 |
斜滚转飞行 | 变化 | 变化 | 变化 | 变化 | 变化 | 零保持 |
表6
殷麦曼飞行动作分解"
时间/s | 基本动作单元 | 时间/s | 基本动作单元 | |
0~14.33 | 直线水平飞行 | 38.01~39.33 | 直线水平飞行 | |
14.34~26.67 | 垂直上升转弯飞行 | 39.34~41.67 | 左转上升飞行 | |
26.68~27.00 | 左转上升飞行 | 41.68~42.33 | 右转上升飞行 | |
27.01~32.00 | 左转上升飞行 | 42.34~43.00 | 右转上升飞行 | |
32.01~35.00 | 直线上升飞行 | 43.01~43.33 | 左转上升飞行 | |
35.01~35.33 | 左转上升飞行 | 43.34~43.66 | 直线水平飞行 | |
35.34~37.00 | 直线滚转飞行 | 43.67~44.33 | 垂直下降转弯飞行 | |
37.01~37.33 | 右转上升飞行 | 44.34~60 | 直线水平飞行 | |
37.34~38.00 | 左转上升飞行 | - | - |
表7
筋斗飞行动作分解"
时间/s | 基本动作单元 | 时间/s | 基本动作单元 | |
0~4.67 | 直线水平飞行 | 41.01~42.00 | 直线水平飞行 | |
4.68~24.33 | 垂直转弯上升 | 42.01~42.33 | 直线下降飞行 | |
24.34~29.00 | 垂直转弯下降 | 42.34~43.33 | 垂直转弯下降飞行 | |
29.01~29.33 | 右转下降飞行 | 43.34~44.00 | 垂直转弯上升飞行 | |
29.34~29.67 | 垂直转弯下降飞行 | 44.01~44.33 | 直线水平飞行 | |
29.68~30.00 | 右转下降飞行 | 44.34~46.33 | 直线上升飞行 | |
30.01~36.67 | 垂直转弯下降飞行 | 46.34~46.67 | 右转上升飞行 | |
36.68~37.00 | 直线水平飞行 | 46.68~47.67 | 垂直转弯上升飞行 | |
37.01~38.33 | 垂直转弯上升飞行 | 47.68~48.33 | 左转上升飞行 | |
38.34~39.33 | 直线上升飞行 | 48.34~49.33 | 直线水平飞行 | |
39.34~40.67 | 垂直转弯上升飞行 | 49.34~50.33 | 左转上升飞行 | |
40.68~41.00 | 右转上升飞行 | 50.34~60.00 | 直线水平飞行 |
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