Phase-aware flight data simplification for digital twin systems using classification and dynamism scoring
Uçuş fazı sınıflandırması ve dinamik davranış puanlamasıyla dijital ikizler için uçuş verilerinin sadeleştirilmesi
- Tez No: 954642
- Danışmanlar: PROF. DR. UFUK SAKARYA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Uçak Mühendisliği, Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Aeronautical Engineering, Aeronautical Engineering, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Sivil havacılık, Civil aviation
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Aviyonik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Aviyonik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Dijital İkiz (Dİ) sistemleri, hava aracı izleme ve operasyonel verimliliği artırmak için önemli bir teknolojidir. Ancak, modern sensörlerin ürettiği devasa veri hacmi, bu sistemlerin pratik kullanımını sınırlamaktadır. Bu tezin amacı, her bir uçuş fazına özgü daha küçük fakat kritik öneme sahip bir sensör parametre setini belirleyerek karmaşık uçuş verilerini basitleştiren bir model tasarlamak ve doğrulamaktır. Bu araştırmada, NASA'dan alınan 1000'den fazla uçuştan oluşan bir veri seti üzerinde iki aşamalı bir analitik model kullanılmıştır. İlk olarak, her bir uçuş fazını tanımlayan en ayırt edici özellikleri bulmak için bir Random Forest sınıflandırma modeli ile temel bir çalışma yapılmıştır. Modelin %98'in üzerinde doğruluk oranına ulaşması, verinin bilgi açısından zenginliğini doğrulamıştır. Bu temele dayanarak, Phase-Aware Dynamism Scoring (PADS) olarak adlandırılan yeni bir istatistiksel puanlama metodolojisi geliştirilmiştir. Bu yöntem, sürekli eğilimler, faza özgü etkinlik ve diğer sinyal karakteristiklerine dayalı metrikleri dengeleyerek en dinamik olarak anlamlı parametreleri belirler. PADS metodolojisi, çoklu uçuş tutarlılık analizi ile doğrulanmıştır. Sonuçlar, Tırmanış fazı için irtifa değişim oranı ve Taksi fazı için fren basıncı gibi kilit parametrelerde yüksek tutarlılık (%90'ın üzerinde) göstermiş ve yöntemin sağlamlığını kanıtlamıştır. Ayrıca, boyutluluk analizi, bu yaklaşımın her faz için %70'in üzerinde bir veri indirgemesi sağladığını göstermiştir. Bu tez, akıllı veri basitleştirme için doğrulanmış bir çerçeve sunmaktadır. Her uçuş fazı için küçük ve tutarlı bir değerli parametre seti belirleme süreci, veri hacmi sorununa pratik bir çözüm sağlayarak daha verimli Dijital İkiz uygulamalarının önünü açmaktadır.
Özet (Çeviri)
Digital Twin (DT) systems are a key technology for improving aircraft monitoring and operational efficiency. However, their practical use is limited by the massive data volume from modern sensors, which exceeds the capabilities of current data transmission and real-time processing systems. The objective of this thesis is to address this“Big Data”problem. A framework was designed and validated to simplify complex flight data by identifying a small but critical set of sensor parameters specific to each flight phase. The research used a two-part analytical framework on a large dataset of over 1,000 flights from NASA. First, a foundational study was performed using a Random Forest classification model to find the most discriminative features that define each phase. This step achieved over 98% accuracy, which confirmed the informational richness of the data. Building on this baseline, a new statistical method called Phase-Aware Dynamism Scoring (PADS) was developed. This method identifies the most dynamically significant parameters by scoring them based on sustained trends, phase-unique activity, and other signal characteristics. The PADS methodology was validated using a multi-flight consistency analysis. The results showed high consistency (above 90%) for key logical parameters, such as altitude rate for the Climb phase and brake pressure for the Taxi phase, proving the method's robustness. Furthermore, a dimensionality analysis demonstrated significant phase-specific data reduction (over 70% for major phases). This thesis presents a validated framework for intelligent data simplification. By identifying a small, consistent set of valuable parameters for each flight phase, this work provides a practical solution to the data-volume challenge, enabling more efficient and powerful DT implementations.
Benzer Tezler
- Nükleer rezonasta moleküler yapıların incelenmesi (yapısal faz geçiş kuramları üzerine bir inceleme)
Başlık çevirisi yok
ABDURRAHMAN ANDİÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Fizik ve Fizik MühendisliğiUludağ ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYTAÇ YALÇINER
- Realization of transmitter and receiver clock generation units and channel switching unit in a modified analog radio relay
Değiştirilen bir analog radyodaki verici ve alıcı saat üretimi birimleri ve kanal anahtarlama biriminin gerçekleştirilmesi
AYHAN BÜYÜKSEMERCİ
Yüksek Lisans
İngilizce
1987
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT AŞKAR
- New algorithms and techniques for microprocessor-controlled PWM induction drives
Başlık çevirisi yok
OSMAN KÜKRER
Doktora
İngilizce
1987
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. H. BÜLENT ERTAN
- Antakya tarihi ticaret merkezi mekansal yapı değişim ve gelişim sürecinin kent ticaret merkezi planlamasına etkinliği
The Effectiveness of spatial structural chance and development period of the historical trade center of Antakya in the urban trade planning
NEVİN TURGUT
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Şehircilik ve Bölge PlanlamaGazi ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NURCAN UYDAŞ
- Alloxan'ın sıçan pankreası üzerine etkilerinin ışık ve elektron mikroskobu seviyelerinde araştırılması
Investigation about the effect of alloxan on the rat at light and electronmicroscopical levels
SAİM ÖZDAMAR
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
BiyokimyaCumhuriyet ÜniversitesiMorfoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERDOĞAN GÜRSOY