Bidirectional Long Short-Term Memory Development for Aircraft Trajectory Prediction Applications to the UAS-S4 Ehécatl
Notice bibliographique
Résumé
The rapid advancement of unmanned aerial systems in various civilian roles necessitates improved safety measures during their operation. A key aspect of enhancing safety is effective collision avoidance, which is based on conflict detection and is greatly aided by accurate trajectory prediction. This paper represents a novel data-driven trajectory prediction methodology based on applying the Long Short-Term Memory (LSTM) prediction algorithm to the UAS-S4 Ehécatl. An LSTM model was designed as the baseline and then developed into a Staked LSTM to better capture complex and hierarchical temporal trajectory patterns. Next, the Bidirectional LSTM was developed for a better understanding of the contextual trajectories from both its past and future data points, and to provide a more comprehensive temporal perspective that could enhance its accuracy. LSTM-based models were evaluated in terms of mean absolute percentage errors. The results reveal the superiority of the Bidirectional LSTM, as it could predict UAS-S4 trajectories more accurately than the Stacked LSTM. Moreover, the developed Bidirectional LSTM was compared with other state-of-the-art deep neural networks aimed at aircraft trajectory prediction. Promising results confirmed that Bidirectional LSTM exhibits the most stable MAPE across all prediction horizons.
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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 | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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 ».