陆空通话标准用语(英语)的语音指令识别技术研究

陆空通话标准用语(英语)的训练是空管模拟训练中的重要内容。对空管模拟训练中的语音指令自动识别问题进行了分析研究,包括:陆空通话标准用语基本特征的分析、语言模型的文法描述、指令特殊发音的识别处理、识别后处理方法以及声学模型训练方法等,并基于Sphinx-4语音识别引擎,设计实现了一个语音指令识别系统AIRS(ATC Instruction Recognizer System)。系统实验数据分析表明,声学模型训练后的语音识别正确率可以达到空管模拟训练的需求。

疲劳状态下陆空通话语音特征变化研究

为预防空中交通管制不安全事件,利用陆空通话语音数据结合精神运动能力检测(PVT)方法,研究管制员的疲劳预警机制。首先,通过处理管制模拟机训练过程中陆空通话的音频文件,截取有效的管制指令信息,提取重新定义的语速、音调等特征;然后,采用PVT方法测试管制员在每次训练前后的反应能力,对比各个语音特征和PVT测试结果;最后,采用箱型图统计观察各时间段语音特征的变化趋势,并通过k-means++算法分析疲劳状态下绝对和相对语音特征区间,观察管制员工作中疲劳的变化过程,提出安全红线。研究表明:所提出的方法可以通过语音特征有效监控管制员的工作状态,为人员疲劳进行预警,从而实现管制不安全事件的预防,提高安全管理水平。

国际民航组织陆空通话字母语音变异现象研究

为避免通话失误,保证飞行安全,国际民航组织无线电陆空通话字母通过用单词来解释英语字母的方法,使飞行员和管制员交流清楚无障碍。本文旨在介绍在自然法则下的无线电通话字母演变及其特点。

基于无线电陆空通话的飞行员情绪识别模型研究

情绪会影响包括解释、判断、推理以及决策等高级认知过程。随着人工智能技术的发展,自动化的情绪识别成为可能。利用人工智能技术识别飞行员的情绪状态,对其负面情绪进行干预,并对飞行员进行情绪自控力的训练,将极大地促进民航安全。通过对现有情绪识别技术的对比,以及无线电陆空通话与普通英语的差异性分析,并结合飞行员的职业特点,提出了一种基于无线电陆空通话的飞行员情绪识别模型。该模型包括语音数据的收集、声学特征提取、情绪特征提取、情绪识别与分类、动态数据分析等功能模块。该模型可为飞行员提供一种切实可行的情绪识别解决方案,对提高飞行安全具有十分重要的意义。

民航陆空通话语音识别BiLSTM网络模型

民航陆空通话对民航飞行安全十分重要,但因其通话模式有特殊的语法结构与发音方式,日常语音识别声学模型无法有效应用于民航陆空通话的语音处理问题。针对民航陆空通话的特殊语境,本文提出了基于双向长短时记忆网络(BiLSTM)的民航陆空通话语音识别方法。首先,提取民航陆空通话语音的FBANK特征作为输入,以时序链式连接(CTC)为目标函数,训练BiLSTM网络得到BiLSTM/CTC模型。然后,利用声学模型,语言模型与陆空通话词典实现民航陆空通话的语音识别,并结合数据增强与数据迁移对模型进行增强训练提高语音识别性能。实验结果表明本文提出的方法适用于民航陆空通话语音识别,并且数据增强模型可有效降低民航陆空通话语音识别的词错误率。

基于双向神经网络的民航陆空通话语音识别研究

在民用航空领域中,陆空通话是管制员进行有效管制的主要通讯手段,保障通话的准确性是维护空中安全、提高飞行效率的关键点。根据我国民航陆空语音通话,采用Bi-RNN网络模型分析陆空语音通话中上下文相关信息和语音信息特征模型中的特征参数,以连接时序分类为目标函数,进行语音声学模型训练。实验结果表明,Bi-RNN网络模型识别效果优于传统的DNN网络模型;通过逐步调整双向循环神经网络模型中隐藏层神经元数量以及采用迁移学习的方法可以有效降低错误率。

陆空通话语音识别功能实现

伴随着当下航空产业蓬勃发展、民航空域日益紧张、飞机日益增多,空中交通管制人员的责任也愈发重大。而陆空通话不仅是空中交通管制员在日常工作岗位上使用的标准用语,其熟练与否还是评价管制员能力的指标之一,同时也是航空院校学生平日训练用语以及日后考取执照从业上岗的基础。一线空管人员在使用陆空通话时的一字一句都关系到航空安全,因此相关航空产业人员需要勤加训练并提高陆空通话能力。本文研究了陆空通话语音识别方法,可作为开发陆空通话手机APP训练软件的基础,使从业管制人员以及相关专业在校大学生、航空爱好者能够随时随地的方便得到标准的陆空通话语音训练。

跨语种民航陆空通话语音识别模型研究

为实现中英文民航陆空通话语音识别,提出一种基于深度学习的跨语种民航陆空通话语音识别方法。基于共享隐层的卷积深度神经网络(CDNN)建立一个跨语种声学模型;将中文音素和英文音素(CMU)融合用于构建混合语言模型;在此基础上将CMU标准英文音素映射为TIMIT标准英文音素重构语言模型用于识别;为了缩短训练和解码的时间,在提取特征阶段加入低帧率。实验结果表明,卷积深度神经网络声学模型可较好地应用于民航陆空通话领域;音素映射方法能够进一步提高识别性能;加入低帧率后有效缩短了训练时间且使词错误率下降到4.28%。

空管陆空通话英语发音模板设计与应用

陆空通话是空中交通管制员从业上岗的基础,也是在日常工作中时刻使用的标准语言。其使用是否标准将直接影响空中交通安全,因此各类专业人员需要不断训练,提高陆空通话能力。文章在陆空通话英语标准发音的基础上,设计发音模板,并进行语音识别,辅助专业人员进行陆空通话英语练习。

基于语音识别的机长位操作自动化系统设计

为保障民航安全,培养优秀的飞行员和空中交通管制员,在校飞行与空管学生的陆空通话模拟机训练量与训练要求将进一步提高。实际通话中,管制员针对不同飞机发布的指令是由不同的机组人员复诵并执行的,但在具体的模拟机练习中,机长位需要操作十几架至二十几架飞机,短时间内管制员多个指令的发布常导致机长位操作人员无法应对,还需同时考虑复诵的准确性,往往导致错误的发生。文章首先明确了目前在校的飞行与管制学生陆空通话训练过程中存在的问题,同时针对此类问题提出了基于语音识别的机长位操作自动化系统研究的软、硬件设计方案,并采用LSTM循环神经网络模型,提升了识别率,降低了识别时间。该系统能够在陆空通话训练过程中完成相应的功能操作,满足了机长位通话训练中的模拟机教学的多样性和复杂性要求,显著提升教学质量。

空管模拟训练中指令的语音识别与合成技术研究

空中交通管制指令标准用语的训练是空管模拟训练中的重要内容。本文对空管模拟训练中指令的自动语音识别及自动语音合成应答问题进行了分析研究,包括:指令标准用语基本特征的分析,语言模型的文法设计,指令特殊发音的处理,多次应答的处理等,并基于开源语音识别引擎及语音合成引擎,设计并实现了一个语音指令识别及合成系统AIRSS.系统实验数据分析表明,应答响应时间及语音合成的效果可以满足空管模拟训练的需求。

驾驶舱语音控制指令的设计问题讨论

文章以机载语音控制的实时性、准确性、方便性的实际应用要求为出发点,深入讨论既适合于机载语音人机交互特性,又符合机载语音识别技术特点的语音指令的设计思想。提出机载语音控制的命令语言应该是建立在在现有汉语陆空通话语言语法及驾驶舱显控系统按键功能提示信息词汇基础之上,通过修改补充,进而形成一套有功能完整、富有层次的机载语音控制指令系统。文章同时提出,通过恰当选择控制指令的词汇读音和发音力度,能够为语音识别器提供更充分的识别信息量,提高声音信号的信噪比,有助于其在机载噪声和变异的条件下发挥出最佳的识别性能。

基于语音识别的空中交通态势评估方法

近年来,随着我国民航运输业的飞速发展,空中交通流量的迅速增长,位居民航运输第一线的管制员承担的压力日益增大。管制员的决策和指令一旦出现细微的错误,都有可能会造成严重的安全事故。因此首先依据科大讯飞公司提供的讯飞开放平台开发适用于空中交通管制场景的语音识别系统,将管制语音通话储存为文本形式,利用基于前缀因子过滤的正则表达式指令匹配方法,从语音文本中提取出管制指令信息;随后结合航空器飞行特征构建航空器飞行速度、高度和航向状态变化模型,以此为基础提出基于隐马尔可夫-BP神经网络的空中交通运行态势识别方法,能够有效识别当前管制指令下的空域内航空器飞行状态即空域运行态势,从而为管制员发布管制指令提供参考。

智能飞机牵引机器人语音控制研究

为研究智能飞机牵引机器人语音控制,实现机场环境下牵引机器人对飞行员语音指令的精确、高效识别,同时针对飞行员语音指令民航针对性差的问题,提出一种基于民航针对性特色语音库的智能飞机牵引机器人语音控制方法。首先,进行了智能飞机牵引机器人语音控制的总体功能设计;然后,在陆空通话标准的基础上分析了机载语音指令的声学特性,并结合机场环境和语料库建立原则分析建立了牵引机器人指令特色语音库。基于孤立词识别的实验结果显示,所建立的牵引车指令特色语音库与特色测试集的语音识别结果相对于特色语音库与普通测试集的语音识别结果,识别错误率降低21.2%,识别效率提高33.5%。实验结果表明:所述牵引车指令特色语音库具有民航针对性,有助于提高智能飞机牵引机器人语音控制系统的识别性能。

基于管制员语音反应时的疲劳风险定量评价模型

为了对管制员疲劳风险进行有效量化和评估,基于陆空通话语音数据和定量风险评价原理,应用统计建模的方法建立了一个管制人员疲劳风险定量评价模型。以管制员个体为研究对象,首先统计、检验其非疲劳状态下历史语音反应时的数据分布规律,其次采集、统计该管制员在某一当班时段语音反应时的数据,确定当前数据分布并提取表征反应是表现管制员"好坏"的关键判定参数,然后借助分布密度函数及相应算法对疲劳风险发生的可能性和严重性进行评价,并确定相应风险等级。相信该模型软件化和系统化后,将会给管制人员疲劳风险管理提供有力的理论支撑。

计算机在森林草原防火工作中的应用

目前,森林草原防火已进入网络化管理时代,调度指挥工作的信息化也逐步走向成熟,为充分发挥计算机技术在森林草原调度指挥中的作用,提高森林草原防火工作管理水平,以下分五个方面来介绍计算机在森林草原防火调度指挥中的应用:

航空管制陆空通话英语的语言特征分析

本文从航空管制陆空通话英语独特性入手,对其在语音,词汇和语法句法特征等几方面的语言特征进行了探讨,以期使航管英语研究和学习者能有效掌握其特征,提高运用这门特殊用途英语为航空管制服务的能力。

陆空通话技巧经验谈

空中交通管制工作主要是依靠空中．交通管制员和飞行员通过甚高频（VHF）进行语音通话来实现的，管制员和飞行员之间清楚、无歧义、及时以及无干扰的地空通信是实现安全、快速的空中交通运行的基础。