[發(fā)明專利]一種航天器遙測數(shù)據(jù)預(yù)測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210617604.5
• 申請日: 2022-06-01
• 公開（公告）號: CN114925116A
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮冰清;郭小紅;郭棟;張炎;郭文明;李佩鈺;鐘曉歌;李肖瑛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國西安衛(wèi)星測控中心
• 主分類號: G06F16/2458
• 分類號: G06F16/2458;G06F17/18;G06Q10/04;G06Q50/30
• 代理公司: 西安亞信智佳知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61241
• 代理人: 劉雯

1.一種航天器遙測數(shù)據(jù)預(yù)測方法，其特征在于，包括：

獲取待預(yù)測的遙測數(shù)據(jù)的歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)，判斷歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)的平穩(wěn)性，對不平穩(wěn)的歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行至少一階的差分運算使其平穩(wěn)；

計算平穩(wěn)的歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)的自相關(guān)系數(shù)和偏自相關(guān)系數(shù)；

根據(jù)自相關(guān)系數(shù)和偏自相關(guān)系數(shù)確定ARIMA模型中p、q的取值，獲得ARIMA模型：y_t＝c+a₁y_t-1+…+a_py_t-p+ξ_t+b₁ξ_t-1+b₂ξ_t-2+…+b_qξ_t-q，其中，a₁,…,a_p為自回歸模型系數(shù)，b₁,…b_q為移動平均模型系數(shù)，c為常量，P為自回歸模型滯后階數(shù)，q為移動平均模型滯后階數(shù)，y_t為平穩(wěn)的歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)，ξ_t為具有零均值、同方差的獨立分布白噪聲序列；

從歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)首端開始，以設(shè)定的取樣窗口為取樣單位，以設(shè)定的滑動步數(shù)逐次滑動取樣窗口進(jìn)行取樣獲得多個取樣歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)組；

逐個采用多個取樣歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)組，計算ARIMA模型的參數(shù)向量；

逐個計算前后相鄰兩取樣歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)組對應(yīng)的ARIMA模型的參數(shù)向量之間的變化值；當(dāng)變化值小于預(yù)設(shè)閾值時，后一取樣歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)組對應(yīng)的ARIMA模型的參數(shù)延用前一取樣歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)組對應(yīng)的ARIMA模型的參數(shù)；當(dāng)變化值大于預(yù)設(shè)閾值時，后一取樣歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)組對應(yīng)的ARIMA模型的參數(shù)更新為計算得到的參數(shù)，如此直至確定最后一個取樣歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)組對應(yīng)的ARIMA模型的參數(shù)，從而得到最新ARIMA模型；

采用最新ARIMA模型進(jìn)行航天器遙測數(shù)據(jù)預(yù)測。

2.根據(jù)權(quán)利要求1航天器遙測數(shù)據(jù)預(yù)測方法，其特征在于，獲取的待預(yù)測的遙測數(shù)據(jù)的歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)的長度至少大于100。

3.根據(jù)權(quán)利要求1航天器遙測數(shù)據(jù)預(yù)測方法，其特征在于，當(dāng)獲取的歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)具有系統(tǒng)誤差時，判斷歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)的平穩(wěn)性前還需要對獲得的歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；

其中，對歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理的方式與系統(tǒng)誤差類型相關(guān)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1航天器遙測數(shù)據(jù)預(yù)測方法，其特征在于，從歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)首端開始，以設(shè)定的取樣窗口為取樣單位，以設(shè)定的滑動步數(shù)逐次滑動取樣窗口進(jìn)行取樣獲得多個取樣歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)組的步驟之前，還包括：

設(shè)定歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)的取樣窗口和滑動步數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4航天器遙測數(shù)據(jù)預(yù)測方法，其特征在于，設(shè)定歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)的取樣窗口和滑動步數(shù)的步驟，包括：

預(yù)設(shè)N組數(shù)據(jù)不同的取樣窗口和滑動步數(shù)的組合(W，S)，其中，W為取樣窗口的取樣個數(shù)，S為滑動步數(shù)；

根據(jù)歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)，分別以N組(W，S)滑動取樣計算ARIMA模型的參數(shù)向量變化值均值，得到N組參數(shù)向量變化值均值；

比較N組參數(shù)向量變化值均值，將最大參數(shù)向量變化值均值對應(yīng)的(W，S)數(shù)據(jù)設(shè)定為歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)的取樣窗口和滑動步數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1航天器遙測數(shù)據(jù)預(yù)測方法，其特征在于，計算ARIMA模型的參數(shù)向量的方法為：

采用最小二乘法估計ARIMA模型參數(shù)，得到ARIMA模型的參數(shù)向量：θ＝{a₁,…,a_p,b₁,…b_q}。

7.根據(jù)權(quán)利要求6航天器遙測數(shù)據(jù)預(yù)測方法，其特征在于，逐個計算前后相鄰兩取樣歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)組對應(yīng)的ARIMA模型的參數(shù)向量之間的變化值的步驟之前，還包括：

判斷前后相鄰兩取樣歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)組對應(yīng)的ARIMA模型的參數(shù)向量維數(shù)是否相同；

當(dāng)不同時，進(jìn)行維數(shù)補齊使得前后相鄰兩參數(shù)向量維數(shù)相同。