关于操作与稳定性的研究

2 逆转率与稳定性

2.1 俯仰逆转率与下滑道稳定性的关系

myplot(table=table,
           blocks_num=10,
           x_col='PITCH_CROSS_RATE',
           y_col= 'VAR_G',
           round_num=3,
           figsize=(13,5),
           ax1_ylim=(0.01,0.07),
           ax1_xlabel=u'俯仰逆转率',
           ax1_ylabel=u'下滑道偏差的方差',
           ax2_ylim=(0, 0.14),
           ax2_xlabel=u'俯仰逆转率',
           ax2_ylabel=u'下滑道偏差的方差',
           ax21_ylim=(0, 5000),
           ax21_xlabel=u'俯仰逆转率',
           ax21_ylabel=u'区间航段数量',
          )

俯仰逆转率计算公式： $$cross_rate_x=\frac{1}{n-1}\sum_{i=1}^{n-1}I(x_ix_{i+1}<-1)$$ 其中n为飞机在进近过程中1000ft至100ft的持续时间(单位为秒)，$I(.)$为指示函数，$x_i$为各时刻(秒)记录的俯仰操作量

结论：侧杆从前(后)侧变到后(前)侧较为频繁的航段，下滑道稳定性往往表现不佳

2.2 滚转逆转率与航向道的关系

myplot(table=table,
           blocks_num=10,
           x_col='ROLL_CROSS_RATE',
           y_col= 'VAR_L',
           round_num=3,
           figsize=(13,5),
           ax1_ylim=(0.0,0.012),
           ax1_xlabel=u'滚转逆转率',
           ax1_ylabel=u'航向道偏差的方差',
           ax2_ylim=(0, 0.021),
           ax2_xlabel=u'滚转逆转率',
           ax2_ylabel=u'航向道偏差的方差',
           ax21_ylim=(0, 4000),
           ax21_xlabel=u'滚转逆转率',
           ax21_ylabel=u'区间航段数量',
          )

滚转逆转率计算公式： $$cross_rate_y=\frac{1}{n-1}\sum_{i=1}^{n-1}I(y_iy_{i+1}<-1)$$ 其中n为飞机在进近过程中1000ft至100ft的持续时间(单位为秒)，$I(.)$为指示函数，$y_i$为各时刻(秒)记录的俯仰操作量

结论：侧杆从左(右)侧变到右(左)侧较为频繁的航段，航向道稳定性往往表现不佳

2.3 混合逆转率与混合稳定性的关系

myplot(table=table,
           blocks_num=10,
           x_col='MIX_CROSS_RATE',
           y_col= 'VAR_GL',
           round_num=3,
           figsize=(13,5),
           ax1_ylim=(0.01,0.04),
           ax1_xlabel=u'逆转率',
           ax1_ylabel=u'偏差的方差',
           ax2_ylim=(0, 0.3),
           ax2_xlabel=u'逆转率',
           ax2_ylabel=u'偏差的方差',
           ax21_ylim=(0, 4000),
           ax21_xlabel=u'作逆转率',
           ax21_ylabel=u'区间航段数量',
          )

逆转率计算公式： $$cross_rate=cross_rate_x+cross_rate_y=\frac{1}{n-1}(\sum_{i=1}^{n-1}I(x_ix_{i+1}<-1) + \sum_{i=1}^{n-1}I(y_iy_{i+1}<-1))$$

结论：在操作上侧杆从一侧变到另一侧较为频繁的航段，进近稳定性往往不佳

3 操作率与稳定性

3.1 俯仰操作率与下滑道稳定性的关系

myplot(table=table,
           blocks_num=10,
           x_col='PITCH_OPERATIVE_RATE',
           y_col= 'VAR_G',
           round_num=3,
           figsize=(13,5),
           ax1_ylim=(0.0,0.06),
           ax1_xlabel=u'俯仰操作率',
           ax1_ylabel=u'下滑道偏差的方差',
           ax2_ylim=(0, 0.16),
           ax2_xlabel=u'俯仰操作率',
           ax2_ylabel=u'下滑道偏差的方差',
           ax21_ylim=(0, 4000),
           ax21_xlabel=u'俯仰操作率',
           ax21_ylabel=u'区间航段数量',
          )

结论：侧杆俯仰操作较为频繁的航段，下滑道稳定性往往表现不佳俯仰操作率计算公式： $$operative_rate_x=\frac{1}{n-1}\sum_{i=1}^{n-1}I(I(|x_{i+1}|<1)-I(|x_{i}|<1) \neq 0)$$ 其中,
n为飞机在进近过程中1000ft至100ft的持续时间(单位为秒)
$I(.)$为指示函数
$x_i$为各时刻(秒)记录的俯仰操作量

3.2 滚转操作率与航向道稳定性的关系

myplot(table=table,
           blocks_num=10,
           x_col='ROLL_OPERATIVE_RATE',
           y_col= 'VAR_L',
           round_num=3,
           figsize=(13,5),
           ax1_ylim=(0.0,0.011),
           ax1_xlabel=u'滚转操作率',
           ax1_ylabel=u'航向道偏差的方差',
           ax2_ylim=(0, 0.015),
           ax2_xlabel=u'滚转操作率',
           ax2_ylabel=u'航向道偏差的方差',
           ax21_ylim=(0, 4000),
           ax21_xlabel=u'滚转操作率',
           ax21_ylabel=u'区间航段数量',
          )

结论：侧杆滚转操作频率与航向道稳定性的关系还有待挖掘滚转操作率计算公式： $$operative_rate_y=\frac{1}{n-1}\sum_{i=1}^{n-1}I(I(|y_{i+1}|<1)-I(|y_{i}|<1) \neq 0)$$ 其中,
n为飞机在进近过程中1000ft至100ft的持续时间(单位为秒)
$I(.)$为指示函数
$y_i$为各时刻(秒)记录的俯仰操作量

3.3 混合操作率与混合稳定性的关系

myplot(table=table,
           blocks_num=10,
           x_col='OPERATIVE_RATE',
           y_col= 'VAR_GL',
           round_num=3,
           figsize=(13,5),
           ax1_ylim=(0.0,0.035),
           ax1_xlabel=u'操作率',
           ax1_ylabel=u'混合偏差的方差',
           ax2_ylim=(0, 0.03),
           ax2_xlabel=u'操作率',
           ax2_ylabel=u'混合偏差的方差',
           ax21_ylim=(0, 4000),
           ax21_xlabel=u'操作率',
           ax21_ylabel=u'区间航段数量',
          )

结论：侧杆操作频率与航向道稳定性的关系还有待挖掘操作率计算公式： $$operative_rate_x=\frac{1}{n-1}\sum_{i=1}^{n-1}I(I(\sqrt{x_{i+1}^2+y_{i+1}^2}<1)-I(\sqrt{x_{i}^2+y_i^2}<1) \neq 0)$$ 其中,
n为飞机在进近过程中1000ft至100ft的持续时间(单位为秒)
$I(.)$为指示函数
$x_i$为各时刻(秒)记录的俯仰操作量,$y_i$为各时刻(秒)记录的滚转操作量

4 操作者与稳定性

4.1 操作者与稳定性的关系

mybar(table=table,
         groupby='LABEL',
         y_cols = ['VAR_GL', 'VAR_G', 'VAR_L'],
         figsize=(6,4),
         legends = [u'混合偏差方差',  u'下滑道偏差方差', u'航向道偏差方差'],
         ylabel=u'偏差方差的均值'
         )

结论：

总体来看，航向道比下滑道更容易控制；
机长与副驾共同操作时，稳定性差；
仅机长操作时稳定性比仅副驾驶操作时稍好，考虑驾驶环境也许能说明该问题；
无操作的情况下稳定性最好，原因估计是稳定性条件好因此不必做任何操作;
在1000ft-100ft高度间，仅机长操作的航段较多，少数情况时机长和副驾共同操作，也存在无操作的情况，不排除记录缺失的可能

4.2 操作者与逆转率的关系

mybar(table=table,
         groupby='LABEL',
         y_cols = ['MIX_CROSS_RATE', 'PITCH_CROSS_RATE', 'ROLL_CROSS_RATE'],
         figsize=(6,4),
         legends = [u'逆转率',  u'俯仰逆转率', u'滚转逆转率'],
         ylabel=u'逆转率均值'
         )

结论：

总体来看，无论谁操作，逆转率的差距不大；
共同操作的逆转率稍高一些，而仅副驾操作时逆转率稍低一些

4.3 操作者与操作率的关系

mybar(table=table,
         groupby='LABEL',
         y_cols = ['OPERATIVE_RATE', 'PITCH_OPERATIVE_RATE', 'ROLL_OPERATIVE_RATE'],
         figsize=(6,4),
         legends = [u'操作率',  u'俯仰操作率', u'滚转操作率'],
         ylabel=u'操作率均值'
         )

结论：

不论是何种操作率，仅机长操作时的操作率较低，说明机长的操作频率比副驾低。

yiyang186/stableApproach