[发明专利]一种基于计步传感器的飞行员异常检测方法

摘要

本发明涉及一种基于计步传感器的飞行员异常检测的方法，属于数据挖掘的应用领域。本发明通过对飞行员日常生活中的行为进行异常检测，发现其异常，从而保证航空飞行的安全。利用计步传感器得到飞行员的步数信息，步数信息反映了飞行员的日常行为，飞行员的社会网络的行为也影响他们的步数信息。如果一个飞行员的步数与他的历史步数或社交网络中的他人步数有极大的不同，它是异常的可能性较大。本发明中的离群点是通过聚类算法检测到的。

主权项

1.一种基于计步传感器的飞行员异常检测方法，如下步骤：A.建立人体运动模型，基于计步传感器采集飞行员步数信息，具体包括：A1.测量人体运动时，使用三轴加速度传感器相对于其他设备来说更能准确的对运动进行检测和评估，人体的运动包括三个分量，分别是前向、竖向和侧向，传感器的三轴正好对应这三个方向，实际应用时传感器处于未知方向，所以传感器三轴测量值并不与运动的三个分量对应，而是运动加速度在传感器三轴上的投影值，加速度矢量和的大小通过如下方式计算：其中，a_x，a_y，a_z分别是前向，竖向和侧向加速度；A2.我们通过检测信号波形的峰值，然后根据运动特征判断有效步伐；B.用聚类的方法进行异常检测，具体包括：B1.本发明使用DBSCAN算法对飞行员步数信息进行异常检测，设置DBSCAN算法中的参数MinPts和Eps，MinPts为同个聚类中包含的最小对象个数，MinPts不小于数据维度，Eps为半径参数，在以该半径组成的区域圆内，至少有MinPts个对象，Eps的设置公式如下：其中，D为飞行员步数信息矩阵，O为矩阵中的对象个数，D(：，i)表示取矩阵的第i列，min为最小值函数，max为最大值函数；B2.我们没有对飞行员节假日的步数信息进行异常检测，因为相比于其他时候，它是无规律的，难以判断其异常，步数信息反映了飞行员的日常行为，飞行员的社会网络的行为也影响他们的步数信息，如果一个飞行员的步数与他的历史步数或社交网络中的他人步数有极大的不同，初步判定它是异常的，此异常的飞行员步数称为离群点，我们用聚类算法可检测出离群点；C.根据飞行员填写的心情表附加信息进一步分析异常情况，具体包括：C1.根据飞行员填写的心情和个人特殊事件记录表进一步分析异常，如用聚类算法检测出的离群点在表中有说明情况，那就排除他的异常情况。