[發(fā)明專利]一種衛(wèi)星遙測(cè)參數(shù)長(zhǎng)周期數(shù)據(jù)的趨勢(shì)分析方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011404799.2
• 申請(qǐng)日: 2020-12-03
• 公開（公告）號(hào): CN112507455B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陶來發(fā);宋登巍;王超;程玉杰;呂琛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/15
• 分類號(hào): G06F30/15;B64G1/10
• 代理公司: 北京京萬通知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11440
• 代理人: 萬學(xué)堂;齊曉靜

本申請(qǐng)公開一種衛(wèi)星遙測(cè)參數(shù)長(zhǎng)周期數(shù)據(jù)的趨勢(shì)分析方法，其包括：第一步，多工況關(guān)聯(lián)性健康基線配置；第二步，遙測(cè)參數(shù)獲取；第三步，工況切割；第四步，日關(guān)聯(lián)性計(jì)算；第五步，日監(jiān)測(cè)結(jié)果判定；第六步，長(zhǎng)周期多尺度特征提取；第七步，結(jié)果分析與決策。本申請(qǐng)的衛(wèi)星遙測(cè)參數(shù)長(zhǎng)周期數(shù)據(jù)的趨勢(shì)分析方法，在日關(guān)聯(lián)關(guān)系監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)上，完成月/年/選定周期的分析，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間跨度的健康狀態(tài)監(jiān)控，把握衛(wèi)星及典型分系統(tǒng)健康狀態(tài)演化趨勢(shì)；使用長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分級(jí)分階段計(jì)算，以日為單位輸出單日監(jiān)測(cè)結(jié)果，使之作為長(zhǎng)周期運(yùn)算的輸入進(jìn)行長(zhǎng)周期健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)，合理分配計(jì)算量，獲得更加合理的監(jiān)測(cè)結(jié)果和趨勢(shì)分析。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及一種衛(wèi)星健康監(jiān)控技術(shù)，尤其涉及一種衛(wèi)星遙測(cè)參數(shù)長(zhǎng)周期數(shù)據(jù)的趨勢(shì)分析方法。

背景技術(shù)

衛(wèi)星各分系統(tǒng)之間、分系統(tǒng)各部件之間交聯(lián)關(guān)系復(fù)雜，空間環(huán)境多變，需采用準(zhǔn)確高效的手段對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)，進(jìn)行及時(shí)的故障告警。由于結(jié)構(gòu)和功能上的關(guān)聯(lián)，衛(wèi)星遙測(cè)參數(shù)之間也存在復(fù)雜的關(guān)聯(lián)性。正常情況下，不同遙測(cè)參數(shù)之間的耦合關(guān)系應(yīng)保持相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，而當(dāng)衛(wèi)星健康狀態(tài)出現(xiàn)異常時(shí)，則會(huì)體現(xiàn)為遙測(cè)參數(shù)之間穩(wěn)定的關(guān)聯(lián)關(guān)系發(fā)生變化與異常。因此可以從遙測(cè)參數(shù)關(guān)聯(lián)性的角度對(duì)衛(wèi)星健康裝填進(jìn)行表征和異常檢測(cè)。然而，對(duì)于衛(wèi)星長(zhǎng)期管理與維護(hù)而言，需要從長(zhǎng)周期的角度，對(duì)衛(wèi)星性能與健康狀態(tài)變化趨勢(shì)進(jìn)行描述和分析，準(zhǔn)確掌握衛(wèi)星健康狀態(tài)，為衛(wèi)星的運(yùn)行決策提供支持。在衛(wèi)星健康管理方面，現(xiàn)有方法多數(shù)局限于故障和異常檢測(cè)，以及故障診斷，在衛(wèi)星長(zhǎng)周期健康狀態(tài)趨勢(shì)分析方面仍缺少相關(guān)方法和技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問題，本申請(qǐng)旨在提出一種衛(wèi)星遙測(cè)參數(shù)長(zhǎng)周期數(shù)據(jù)的趨勢(shì)分析方法，從遙測(cè)參數(shù)關(guān)聯(lián)性角度出發(fā)，對(duì)衛(wèi)星健康狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的方法。

本申請(qǐng)?zhí)岢鲆环N衛(wèi)星遙測(cè)參數(shù)長(zhǎng)周期數(shù)據(jù)的趨勢(shì)分析方法，其包括：

第一步，多工況關(guān)聯(lián)性健康基線配置；

第二步，遙測(cè)參數(shù)獲取；

第三步，工況切割；根據(jù)工況敏感參數(shù)和配置的工況判別邏輯表達(dá)式，在遙測(cè)參數(shù)中識(shí)別切割出屬于目標(biāo)工況段的部分；

第四步，日關(guān)聯(lián)性計(jì)算；根據(jù)關(guān)聯(lián)性健康基線配置，利用獲取的每日遙測(cè)參數(shù)，計(jì)算得到因變量遙測(cè)參數(shù)關(guān)聯(lián)值、關(guān)聯(lián)閾值下限序列和關(guān)聯(lián)閾值上限序列；

第五步，日監(jiān)測(cè)結(jié)果判定；根據(jù)判異準(zhǔn)則，判斷當(dāng)日因變量遙測(cè)參數(shù)實(shí)際值與關(guān)聯(lián)閾值下限序列、關(guān)聯(lián)閾值上限序列的關(guān)系，判斷每日關(guān)聯(lián)關(guān)系正常或異常；

第六步，長(zhǎng)周期多尺度特征提取；分別從單關(guān)聯(lián)關(guān)系條目尺度、單日關(guān)聯(lián)性計(jì)算結(jié)果尺度和長(zhǎng)周期關(guān)聯(lián)性趨勢(shì)尺度，提取不同特征；

第七步，結(jié)果分析與決策；對(duì)提取的長(zhǎng)周期多尺度特征進(jìn)行分析，掌握衛(wèi)星長(zhǎng)周期運(yùn)行狀態(tài)及趨勢(shì)。

優(yōu)選地，在第一步中，對(duì)關(guān)聯(lián)性計(jì)算所需的必要信息進(jìn)行配置；配置項(xiàng)包括：關(guān)聯(lián)計(jì)算遙測(cè)參數(shù)、工況敏感參數(shù)、工況判別邏輯表達(dá)式、關(guān)聯(lián)性健康基線解析函數(shù)模型、關(guān)聯(lián)性健康基線閾值、日監(jiān)測(cè)判定異常點(diǎn)比例閾值。

優(yōu)選地，在第二步中，在遙測(cè)參數(shù)與工況敏感參數(shù)獲取中，根據(jù)配置中指定的關(guān)聯(lián)計(jì)算遙測(cè)參數(shù)名稱，在遙測(cè)參數(shù)數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行檢索和查詢；并根據(jù)配置中指定的關(guān)聯(lián)性計(jì)算時(shí)間范圍，在數(shù)據(jù)庫中抽取出參與關(guān)聯(lián)性計(jì)算的遙測(cè)參數(shù)滿足關(guān)聯(lián)性計(jì)算時(shí)間范圍的遙測(cè)參數(shù)值，得到關(guān)聯(lián)計(jì)算遙測(cè)參數(shù)序列，分別記作自變量遙測(cè)參數(shù)序列和因變量遙測(cè)參數(shù)序列；

根據(jù)配置中指定的工況敏感參數(shù)名稱，在遙測(cè)參數(shù)數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行檢索和查詢；并根據(jù)配置中指定的關(guān)聯(lián)性計(jì)算時(shí)間范圍，在數(shù)據(jù)庫中抽取出用于工況判斷與識(shí)別的遙測(cè)參數(shù)滿足關(guān)聯(lián)性計(jì)算時(shí)間范圍的遙測(cè)參數(shù)值，記作多個(gè)工況敏感遙測(cè)參數(shù)序列。

優(yōu)選地，在第三步中，將工況敏感遙測(cè)參數(shù)序列的時(shí)間軸中每一個(gè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的工況敏感遙測(cè)參數(shù)值輸入工況判別邏輯表達(dá)式中，獲得布爾量序列；