Statistical Analysis Module for Weight Design of Aircraft Elements

Предлагается концепция модуля статистического анализа для весового проектирования элементов летательных аппаратов (для прогнозирования веса того или иного элемента летательных аппаратов). Рассматриваются модели, методы для построения точечных оценок прогнозируемой характеристики, критерии качества построенных моделей. Предлагаются два подхода к доверительному оцениванию прогнозируемой характеристики. В одном подходе предполагается, что ошибки в прогнозировании вызваны неточной идентификацией детерминированной части поведения прогнозируемой характеристики. В другом подходе предполагается, что детерминированная часть поведения прогнозируемой характеристики идентифицирована верно, а ошибки в прогнозировании вызваны неточностью измерений. Подробно рассматривается структура, задачи каждой из компонент программного комплекса, реализующего модуль статистического анализа. На основе реальных данных рассматривается задача прогнозирования массы пустого снаряженного пассажирского самолета от двух факторов: максимальной коммерческой нагрузки и максимальной дальности при максимальной коммерческой нагрузке, в которой демонстрируется применимость предлагаемых моделей и методов.

Ключевые слова

весовое проектирование; летательные аппараты; статистичеекий анализ; программный комплекс.

Литература

1. Шейнин, В.М. Весовое проектирование и эффективность пассажирских самолетов. Т. 1. Весовой расчет самолета и весовое планирование / В.М. Шейнин, В.И. Козловский. - М.: Машиностроение, 1977.
2. Chenyu Huang. Statistical Modeling of the Fuel Flow Rate of GA Piston Engine Aircraft Using Flight Operational Data / Chenyu Huang, Yixi Xu, M.E. Johnson // Transportation Research Part D: Transport and Environment. - 2017. - V. 53. - P. 50-62.
3. Junzi Sun. Aircraft Initial Mass Estimation Using Bayesian Inference Method / Junzi Sun, J. Ellerbroek, J.M. Hoekstra // Transportation Research Part C: Emerging Technologies. - 2018. - V. 90. - P. 59-73.
4. Dababneha, O. A Review of Aircraft Wing Mass Estimation Methods / O. Dababneha, T. Kipouros // Aerospace Science and Technology. - 2018. - V. 72. - P. 256-266.
5. Alligier, R. Learning the Aircraft Mass and Thrust to Improve the Ground-Based Trajectory Prediction of Climbing Flights / R. Alligier, D. Gianazza, N. Durand // Transportation Research Part C. Emerging Technologies. - 2013. - V. 36. - P. 45-60.
6. Junzi Sun. Aircraft Mass and Thrust Estimation Using Recursive Bayesian Method / Junzi Sun, H. Blom, J. Ellerbroek, J. Hoekstra // 8th International Conference on Research in Air Transportation. - Barcelona, 2018. - 8 p.
7. Шапеев, В.П. Решение эллиптических уравнений в полигональных областях методом коллокации и наименьших квадратов / В.П. Шапеев, Л.С. Брындин, В.А. Беляев // Вестник ЮУрГУ. Серия: Математическое моделирование и программирование. - 2019. - Т. 12, № 3. - С. 140-152.
8. Лившиц, М.Ю. Вычислительный алгоритм оптимального управления объектом с распределенными параметрами в негладкой области конечных состояний / М.Ю. Лившиц, А.В. Ненашев, Ю.Э. Плешивцева // Вестник ЮУрГУ. Серия: Математическое моделирование и программирование. - 2019. - Т. 12, № 4. - С. 41-51.
9. Сагадеева, М.А. Построение наблюдения для задачи оптимального динамического измерения по искаженным данным / М.А. Сагадеева // Вестник ЮУрГУ. Серия: Математическое моделирование и программирование. - 2019. - Т. 12, № 2. - С. 82-96.
10. Горяинова, Е.Р. Прикладные методы анализа статистических данных / Е.Р. Горяинова, А.Р. Панков, Е.Н. Платонов. - М.: Издат. дом Высшей школы экономики, 2012.
11. Xiang Liu. Analysis of U.S. Freight-Train Derailment Severity Using Zero-Truncated Negative Binomial Regression And Quantile Regression / Xiang Liu, M.R. Saat, Xiao Qin, P.L. Christopher // Accident Analysis and Prevention. - 2013. - V. 59. - P. 87-93.
12. Лери, М.М. Об устойчивости конфигурационных графов в случайной среде / М.М. Лери, Ю.Л. Павлов // Информатика и ее применения. - 2018. - Т. 12, № 2. - С. 2-10.
13. Longfei Chen. Sensitivity Analysis of Fuel Types and Operational Parameters on the Particulate Matter Emissions from an Aviation Piston Engine Burning Heavy Fuels / Longfei Chen, Zhirong Liang, Haoye Liu,Shirun Ding, Yanfei Li // Fuel. - 2017. - V. 202. - P. 520-528.
14. Fama, E.F. Common Risk Factors in the Returns on Stocks and Bonds / E.F. Fama. K.R. French // Journal of Financial Economics. - 1993. - V. 33. - P. 3-56.
15. Панков, А.Р. Практикум по математической статистике / А.Р. Панков, Е.Н. Платонов. - М.: Изд-во МАИ, 2006.