基于MATLAB的飞机姿态数据分析与轮胎轴承横向位移关键特征识别
基于MATLAB的飞机姿态数据分析与轮胎轴承横向位移关键特征识别
摘要
本报告旨在解决客户面临的一个具体工程问题：通过分析飞机重量和姿态数据，识别导致轮胎轴承出现有害横向位移的关键操作条件或姿态特征。轴承的横向位移是起落架系统健康状态的一个关键指标，过度的位移可能导致轴承磨损加剧、密封失效，甚至引发更严重的结构性风险。我们利用MATLAB这一强大的工程计算与数据分析平台，构建了一套完整的数据分析流程。该流程涵盖了从数据导入与清洗、探索性数据分析、领域知识驱动的特征工程，到基于多种机器学习模型的特征重要性排序与模型验证。最终，我们不仅能够量化不同姿态参数对横向位移的影响程度，还能构建高精度的预测模型，为飞机的安全操作、维护规程优化以及起落架设计改进提供数据驱动的决策支持。
关键词： MATLAB；数据分析；特征工程；特征重要性；机器学习；飞机姿态；轴承位移；预测模型
第一章：问题定义与背景分析
1.1 问题背景
现代飞机的起落架系统是一个极其复杂和精密的机械结构，其在起飞、着陆以及地面操作过程中承受着巨大的静态和动态载荷。轮胎轴承作为连接轮毂与起落架支柱的关键部件，其主要功能是保证轮胎的顺畅旋转，并承受来自地面的径向和轴向载荷。在理想情况下，轴承应在设计允许的范围内工作。
然而，在实际运行中，当飞机处于特定的重量和姿态组合下（如大重量、大俯仰角或大滚转角），作用在起落架上的载荷向量会发生改变。