A Meta-Learning Approach for Aircraft Trajectory Prediction
Notice bibliographique
Résumé
The aviation industry has seen significant advancements in safety procedures over the past few decades, resulting in a steady decline in aviation deaths worldwide. However, the safety standards in General Aviation (GA) are still lower compared to those in commercial aviation. With the anticipated growth in air travel, there is an imminent need to improve operational safety in GA. One way to improve aircraft and operational safety is through trajectory prediction. Trajectory prediction plays a key role in optimizing air traffic control and improving overall flight safety. This paper proposes a meta-learning approach to predict short- to mid-term trajectories of aircraft using historical real flight data collected from multiple GA aircraft. The proposed solution brings together multiple models to improve prediction accuracy. In this paper, we are combining two models, Random Forest Regression (RFR) and Long Short-term Memory (LSTM), using k-Nearest Neighbors (k-NN), to output the final prediction based on the combined output of the individual models. This approach gives our model an edge over single-model predictions. We present the results of our meta-learner and evaluate its performance against individual models using the Mean Absolute Error (MAE), Absolute Altitude Error (AAE), and Root Mean Squared Error (RMSE) evaluation metrics. The proposed methodology for aircraft trajectory forecasting is discussed in detail, accompanied by a literature review and an overview of the data preprocessing techniques used. The results demonstrate that the proposed meta-learner outperforms individual models in terms of accuracy, providing a more robust and proactive approach to improve operational safety in GA.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».