[發(fā)明專利]一種月球探測器母線功率變化曲線形態(tài)判讀方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111221492.3
• 申請日: 2021-10-20
• 公開（公告）號: CN114021310A
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙陽;劉加明;韓小軍;宋世民;李達(dá);劉鶴;劉一帆;張淳;尹溶森;李乃海;凍偉東
• 申請（專利權(quán)）人: 北京空間飛行器總體設(shè)計部
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06K9/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張曉飛

本發(fā)明一種月球探測器母線功率變化曲線形態(tài)判讀方法。包括：采樣處理，獲取衛(wèi)星整器功率狀態(tài)的表征參數(shù)集記為各供電分陣輸出功率數(shù)據(jù)集；采用滑動窗口的移動平均分析方法，對選定時間內(nèi)某通道的功率數(shù)據(jù)集進(jìn)行計算，得到各窗口移動平均值MA，根據(jù)MA值與閾值比較情況，判定窗口區(qū)間內(nèi)是否存在波動變化；對于窗口數(shù)據(jù)波動超過閾值的情況，需對該窗口數(shù)據(jù)內(nèi)對應(yīng)的事件要素進(jìn)行采集；判斷參數(shù)在時間窗口內(nèi)事件的單發(fā)還是耦合效果；對多個事件的標(biāo)稱曲線集進(jìn)行二次融合，得到多個事件對功率參數(shù)影響的耦合標(biāo)稱曲線P_merge。將短期變化曲線C與P_merge進(jìn)行關(guān)聯(lián)性分析。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及多源耦合特征的信號識別和分析領(lǐng)域，特別涉及月球探測器母線功率的曲線形態(tài)快速判讀方法。

背景技術(shù)

月球無人取樣返回任務(wù)是深空探測任務(wù)的典型代表，其供能系統(tǒng)工作模式復(fù)雜，涉及多器并網(wǎng)供電等模式，并且整器設(shè)備較多，工作模式難以模式化分析，母線功率耦合程度較深，功率曲線經(jīng)常會表現(xiàn)出明顯的激變現(xiàn)象，難以開展已知功率模型的辨識工作，而功率曲線又是衛(wèi)星的至關(guān)重要的判讀數(shù)據(jù)，可以客觀反映出核心部件在工作模式下是否運轉(zhuǎn)在判讀包絡(luò)之內(nèi)。為保障在綜合測試階段能實現(xiàn)數(shù)據(jù)充分、快速的分析和判讀，需要與探測器智能運算能力相匹配的數(shù)據(jù)判讀方法，更好的支持衛(wèi)星綜合測試過程中的常規(guī)判讀和功能性判讀。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種航天器母線功率復(fù)雜變化曲線快速分析方法，利用對多源耦合功率曲線融合特征的有效分解，便于后續(xù)利用模式識別分類器對外部激勵數(shù)據(jù)進(jìn)行溯源分析。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種月球探測器母線功率變化曲線形態(tài)判讀方法，步驟如下：

步驟1：通過對衛(wèi)星地面供電方陣設(shè)備輸出信號監(jiān)測，獲取衛(wèi)星整器功率狀態(tài)的表征參數(shù)集記為各供電分陣輸出功率數(shù)據(jù)集{W₁、W₂...W_t}，其中W為地面供電方陣設(shè)備實時輸出的電壓與電流相乘結(jié)果，t為地面供電方陣設(shè)備通道數(shù)量；計算數(shù)據(jù)集中不同參數(shù)的移動平均值的和作為度量值；

步驟2：采用滑動窗口的移動平均分析方法，對選定時間內(nèi)某通道的功率數(shù)據(jù)集進(jìn)行計算，得到移動平均后數(shù)據(jù)MA；如果MA值超過指定的閾值，則認(rèn)為該窗口區(qū)間內(nèi)存在波動變化，進(jìn)入步驟3，否則認(rèn)為該窗口數(shù)據(jù)波動未有較大波動變化，退出本方法；

步驟3：對該窗口數(shù)據(jù)內(nèi)對應(yīng)的事件要素進(jìn)行采集；定義事件要素M_n＝{t₀,t_f,A,S,P}，包含事件起始時刻t₀，結(jié)束時刻t_f，目標(biāo)單機(jī)設(shè)備A，事件效果關(guān)聯(lián)參數(shù)集S，事件對功率參數(shù)影響的標(biāo)稱曲線P；

步驟4：判斷參數(shù)在時間窗口內(nèi)事件的單發(fā)效果還是耦合效果；

步驟5：采用基線估計和稀疏性去噪處理，將多個事件要素耦合影響的功率窗口時序數(shù)據(jù)W_t分解為長期變化的趨勢基線B和短期變化曲線C，消除長期變化趨勢基線B對瞬發(fā)事件的影響；將多個事件要素M_n＝{t₀,t_f,A,S,P}中的功率參數(shù)影響的標(biāo)稱曲線P提取，構(gòu)成標(biāo)稱曲線集Q＝{P₁,P₂,...,P_m}，對該集合按照事件要素中起始時間t₀、結(jié)束時間t_f，對m個事件的標(biāo)稱曲線集進(jìn)行二次融合，得到多個事件對功率參數(shù)影響的耦合標(biāo)稱曲線P_merge；

步驟6：將短期變化曲線C與P_merge進(jìn)行關(guān)聯(lián)性分析。

所述步驟2的具體過程為：