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摘要 — 空中交通管制 (ATC) 领域是大数据挑战的一个例子。数据由飞机轨迹或轨迹集组成,这些轨迹或轨迹又记录了飞机在给定空域中几个时刻的位置,以及其他信息,例如飞行高度、速度、燃料消耗和元数据(例如航班 ID)。分析和理解时间相关数据对信息可视化提出了一些不小的挑战。在本文中,我们提出了一套新颖的方法,使用基于图像的交互式信息可视化技术来分析飞机轨迹。我们通过提出一组相关的可视化分析方法来解决数据处理方面的可扩展性挑战和未解决的问题,这些方法侧重于 ATC 领域的决策支持。所有方法都使用基于图像的技术,以概述此类技术在我们的应用环境中的优势,并通过 ATC 域中的用例进行说明。对于每个用例,我们概述了领域专家提出的问题类型、解决这些问题所涉及的数据,并描述了我们用于解决这些问题的特定基于图像的技术。对于每种这样的技术,我们描述了用于实现其目标的视觉表示和交互机制。我们用来自 ATC 域的真实数据集来说明这些用例。
1. 详细分析了从航路点 IGARI 到苏门答腊岛北部最后一次雷达接触的已知轨迹。结果表明,飞机在改变航线时的掉头很可能是手动操作的。经过短暂下降后,飞机以恒定的 310 节 IAS 速度在 FL300 飞行,并在 18h21’ UTC 后略微加速。这与从掉头后的官方出口点到最后一次雷达接触的时间相符。 2. 使用经过验证的航空计算重建的未知轨迹基于:a. 我们根据当天的天气数据对 18h28 UTC 的燃油量进行估计。b. 被认为值得信赖的 Inmarsat 卫星弧。c. 飞行员使用的当天气象信息和卫星事后收集的数据(风图、温度报告、全球数据同化系统-GDAS 等)d.搭载 Rolls-Royce Trent 892 发动机的 B777-200ER 的“飞行性能”表。例如 9M-MRO 具体技术数据,如燃油消耗性能系数 3。沿我们重新计算的轨迹计算出的 BTO 和 BFO 2 值与官方测量值相匹配,因为它们分别在 Inmarsat 定义的 +/-50 µs 和 +/- 7 Hz 范围内。
1) 空中运输建模,包括运输飞机内部的货物运动限制 a。地板摩擦和约束 b。重力下降模型 c。 飞机坡道的弹射模型 2) 弹射座椅模型包括: a。 火箭/弹射器性能 b。 DRI 和类似的暴露计算 3) 重要的货物模型,包括: a。包括多个马赫数和 AOA 表的高端空气动力学模型 b。用于重新定位模拟的多个线束连接点模型 c。 与其他客户(如 NASA)的空气动力学数据库非常接近的空气动力学数据库 4) 轨迹重启功能大大减少了使用多个降落伞完成轨迹的工作量 5) 通过完成基本 DCLDYN 工具的外循环进行蒙特卡罗分析 6) 提供额外功能的重要变体,包括: a。客户可交付模拟,旨在附加到客户模拟 i。完全 6 自由度降落伞 ii。从客户模拟调用,为飞行模型提供高保真降落伞模型 b。 重新定位变体,在集群汇合和车辆之间提供高保真度的降落伞安全带 i。包括安全带释放和阻尼器输入通道,用于研究动态机动和潜在控制。7) 使用 FEA 工具,适当完成上述任务 a。降落伞的刚性和柔性表示之间的差异
1) 空中运输建模,包括运输飞机内部的货物运动限制 a。地板摩擦和约束 b。重力下降模型 c。 飞机坡道的弹射模型 2) 弹射座椅模型包括: a。 火箭/弹射器性能 b。 DRI 和类似的暴露计算 3) 重要的货物模型,包括: a。高端空气动力学模型,包括多个马赫数和 AOA 表 b。用于重新定位模拟的多个线束连接点模型 c。 与其他客户(如 NASA)的空气动力学数据库非常接近的空气动力学数据库 4) 轨迹重启功能大大减少了使用多个降落伞完成轨迹的工作量 5) 通过完成基本 DCLDYN 工具的外循环进行蒙特卡罗分析 6) 提供额外功能的重要变体,包括: a。客户可交付模拟,旨在附加到客户模拟 i。完全 6 自由度降落伞 ii。从客户模拟调用,为飞行模型提供高保真降落伞模型 b。 重新定位变体,在集群汇合和车辆之间提供高保真度的降落伞安全带 i。包括安全带释放和阻尼器输入通道,用于研究动态机动和潜在控制。7) 使用 FEA 工具,适当完成上述任务 a。降落伞的刚性和柔性表示之间的差异