Современные достижения в методах обнаружения аномалий, применяемых в авиации

Обнаружение аномалий является активно развивающимся направлением исследований, включающим многочисленные методы и области применения. В настоящем обзоре рассматривается современное состояние методов обнаружения аномалий на основе данных и их применения в авиационной сфере. После краткого введения в основные традиционные методы обнаружения аномалий на основе данных рассматриваются последние достижения в области нейронных сетей, глубокого обучения и обучения на основе временной логики. Особое внимание уделено неконтролируемым методам, применимым к данным временных рядов, поскольку они имеют большое значение для авиационной отрасли, где размеченные данные обычно отсутствуют, а траектории полетов и данные датчиков по своей природе являются последовательными, то есть временными. Преимущества и недостатки каждого метода представлены с точки зрения вычислительной эффективности и результативности обнаружения. Во второй части обзора исследуется применение методов обнаружения аномалий в авиации и их вклад в повышение безопасности и эффективности выполнения полетов, а также функционирования авиационных систем. Насколько нам известно, некоторые из представленных методов еще не нашли применения в авиационной сфере. Рассматриваются области применения — от выявления значимых эксплуатационных событий в управлении воздушным движением до прогнозирования потенциальных отказов авиационных систем для целей прогнозного технического обслуживания.