[發明專利]基于正則化方式建立衛星溫度場的克里金代理模型的方法

有效

• 申請號: 201910180470.3
• 申請日: 2019-03-11
• 公開（公告）號: CN109858187B
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發明（設計）人: 姚雯;曹璐;陳小前;常強;周煒恩
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍軍事科學院國防科技創新研究院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 11534 北京奧文知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 張文;苗麗娟

1.一種基于正則化方式建立衛星溫度場的克里金代理模型的方法，其特征在于，所述方法包括：

測量鑒定星內測量點的溫度信息：在所述鑒定星的有效載荷分系統、姿態軌道控制分系統、測控數傳分系統、星載綜合電子設備和電源分系統中放置熱流計和溫度傳感器，以獲取所述各個分系統中測量點的溫度信息；

建立整星溫度場的克里金代理模型：將所述測量點的溫度信息作為訓練集，基于正則化方式構建趨勢函數，建立所述整星溫度場的克里金代理模型；

獲取所述鑒定星內未測量點的溫度信息：通過所述克里金代理模型獲取所述鑒定星內所述未測量點的溫度信息；

驗證衛星熱控設計的正確性：結合所述測量點和所述未測量點的溫度信息，觀察衛星熱控系統是否能維持衛星在規定工作溫度范圍內，以驗證所述衛星熱控設計的正確性；

其中，建立所述整星溫度場的克里金代理模型包括如下步驟：

確定克里金代理模型表達式，選擇相應的懲罰函數和正則化參數集；

利用交叉驗證方法選擇所述正則化參數集內的最優正則化參數；

利用所述最優正則化參數求解嵌套優化問題，獲取所述克里金代理模型的模型參數；

將所述模型參數代入所述克里金代理模型表達式，確定最終克里金代理模型。

2.根據權利要求1所述的基于正則化方式建立衛星溫度場的克里金代理模型的方法，其特征在于，設定所述測量點在所述鑒定星中的三維坐標x_i＝[x_i1,x_i2,x_i3],i＝1,...,n為自變量，所述測量點的溫度值y＝[y₁,y₂,...,y_n]^T為響應值，所述測量點的溫度信息為D＝{(x_i,y_i),i＝1,2,...,n}，所述克里金代理模型表達式為：

其中，表示溫度的真實響應值，Fβ為趨勢函數，矩陣F＝[f(x₁),f(x₂),...,f(x_n)]^T，f(x)為基函數，β為回歸系數，z(x)為隨機過程，z(x)的均值為0，協方差為σ²R(θ)，σ²為過程方差，R(θ)為帶有相關參數θ的相關模型。

3.根據權利要求2所述的基于正則化方式建立衛星溫度場的克里金代理模型的方法，其特征在于，所述隨機過程為高斯過程，R(θ)為帶有相關參數θ的高斯相關模型，R(θ)滿足下述公式2：

其中，x_i和x_j代表任意兩個樣本，x_id和x_jd代表樣本x_i和x_j的第d維特征，θ_d代表相關參數θ的第d維特征。

4.根據權利要求3所述的基于正則化方式建立衛星溫度場的克里金代理模型的方法，其特征在于，采用Lasso懲罰項p_λ(β_j)＝λ|β_j|、Ridge懲罰項或Elastic Net懲罰項作為所述懲罰函數p_λ，α∈[0,1]，選取不同的正則化參數λ組成所述正則化參數集S＝{λ₁,λ₂,...,λ_T}。