基于遥测数据驱动的航天器故障预测系统的设计与实现

发布时间：2018-02-15 13:14

  本文关键词： 故障预测 ARMA 曲线拟合 数据驱动决策　出处：《电子科技大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：从东方红到北斗,从载人航天到嫦娥奔月,我国航天事业正以突飞猛进的速度向前发展,随着越来越多的航天探测器投入使用,如何能够保证这些航天器健康稳定的运行成了至关重要的问题。航天器运行在未知的太空环境中,环境变化、性能耗损等原因都有可能使得航天器出现故障,为在轨管理工作增加难度。当航天器发生故障时,需要耗费大量的人力、物力去诊断和解决故障,如果能在故障发生之前通过对航天器各方面性能、数据的观察推断出可能发生的故障并提前预警,采取预防措施就可以把故障发生的概率降低在最小的范围之内,保证航天器运行的可靠性,因此故障预测在航天测控领域具有很强的现实意义。目前已有的数据驱动预测算法在对不同变化规律的遥测数据进行预测时精确度不尽相同,如果能在对遥测数据进行预测时采用最适合其变化规律的模型,那么预测结果的准确度将大大增加。针对这个需求本文对基于遥测数据驱动的预测系统进行详细的分析与设计,具体的研究工作有:1.分析遥测参数的变化特性,结合目前主流的预测方法对遥测参数变化规律的适用性,提出一套基于数据驱动决策的遥测参数预测方案:首先对待预测的数据进行三种主流预测方法的建模,通过模型评估得到适合该类数据的预测模型,最后根据得到的预测模型对数据进行未来值预测。2.完成预测系统的总体设计,通过对系统需求的分析将预测系统划分为数据接收模块、数据预处理模块、参数预测模块、界面展示模块、数据库管理模块等。并对各个模块进行集成,完成整个系统的设计。3.系统关键算法的设计与实现,系统的功能主要依赖于预测算法的实现,本文根据ARMA时序模型、灰色理论、曲线拟合算法的主要思想,结合面向对象的设计原则,设计及实现了预测算法类,以供系统各功能模块调用。4.对系统进行验证,以采集到的遥测数据为实例,通过将真实的未来值和系统预测的值进行对比确定系统的适用性;并且通过多组对比实验的方式对系统的性能进行评估,验证系统的高可靠性。
[Abstract]:This paper analyzes and designs the forecasting system based on telemetry data .

【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V467

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本文编号：1513345