基于数据挖掘的航天器遥测数据分析技术研究与应用

发布时间：2017-08-02 08:08

  本文关键词：基于数据挖掘的航天器遥测数据分析技术研究与应用

  更多相关文章： 遥测数据 特征提取 状态识别 参数分类

【摘要】：近些年,随着人们对航天器系统可靠、稳定运行要求的不断提高,事后维修等传统的设备可靠性提升方式已经不能满足这种要求,需要运管人员能够实时监控航天器运行状况。航天器遥测数据包含系统状态的重要参数信息,真实地反映系统的健康状态,针对卫星在轨运行及地面测试过程中产生的大量遥测数据人工分析困难的情况,本课题研究了可应用于卫星待比对系统的日常维护过程,为系统维护人员提供系统状态好、坏的判定手段。基于以上背景,本文对卫星故障与正常状态特征比对系统整体需求、设计以及关键技术进行深入研究,具体研究内容包含以下方面:1.基于系统数据+算法思想,对卫星正常与故障状态比对方法进行研究,包括数据预处理、特征提取、状态识别以及参数分类关键算法,对遥测数据时间序列极值、频率等特征属性进行提取,分析遥测数据参数与系统状态的相关性以及参数间相关性。2.设计与实现了特征提取、状态比对以及基于无监督聚类参数分类算法,对关键算法以及故障与正常状态比对系统软件,为运管人员提供可交互的操作平台。3.采用某卫星四个典型系统故障实例,分别对数据预处理、特征提取、状态识别以及参数分类算法进行仿真验证,对各算法处理精度进行分析对比,并观察其适用性。通过对正常与故障状态参数进行特征值提取与状态比对实验,将实际情况与系统分析结果做比较,可以看出本系统在对系统状态分析上具有较好的处理效果,可以满足运管人员日常工作需求。
【关键词】：遥测数据 特征提取 状态识别 参数分类
【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】：V557
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-15
• 1.1 课题研究背景与意义11
• 1.2 研究现状11-13
• 1.3 研究内容与组织结构13-15
• 1.3.1 研究内容13
• 1.3.2 组织结构13-15
• 第二章 相关理论与关键技术15-25
• 2.1 特征提取关键技术15-23
• 2.1.1 AR模型建模与优化15-18
• 2.1.2 曲线拟合理论18-22
• 2.1.3 小波消澡原理22-23
• 2.2 相关度计算23-24
• 2.3 无监督分类24
• 2.4 本章小结24-25
• 第三章 系统需求分析与总体设计25-32
• 3.1 系统总体概述25
• 3.2 功能性需求分析25-29
• 3.2.2 故障与正常状态参数分类及特征提取25-27
• 3.2.3 故障与正常状态参数特征比对模块27-28
• 3.2.4 系统界面展示与服务模块28-29
• 3.3 非功能性需求分析29
• 3.3.1 性能要求29
• 3.3.2 输入/输出29
• 3.3.3 系统接口29
• 3.4 系统总体设计29-31
• 3.4.1 总体流程设计29-30
• 3.4.2 逻辑架构设计30-31
• 3.4.3 系统接口关系31
• 3.4.4 系统开发环境31
• 3.5 本章小结31-32
• 第四章 系统及关键算法的设计与实现32-63
• 4.1 特征提取关键算法的设计与实现32-43
• 4.1.1 数据预处理算法的设计与实现32-33
• 4.1.2 特征提取关键算法的设计与实现33-43
• 4.2 状态比对关键算法设计与实现43-55
• 4.2.1 基于历史数据的系统参数故障相关性阈值自适应选择算法43-46
• 4.2.2 故障与正常状态识别算法设计与实现46-55
• 4.3 聚类法参数分类算法设计与实现55-58
• 4.3.1 聚类法参数分类算法设计55-58
• 4.3.2 聚类法参数分类算法实现58
• 4.4 界面展示与服务模块实现58-62
• 4.4.1 预处理模块实现60
• 4.4.2 参数分析模块实现60-62
• 4.4.3 参数分类模块实现62
• 4.5 本章小结62-63
• 第五章 实验与分析63-76
• 5.1 实验数据63
• 5.2 预处理实验及性能分析63-64
• 5.3 特征提取实验64-68
• 5.3.1 基于AR模型的特征提取64-65
• 5.3.2 基于曲线拟合的特征提取65-66
• 5.3.3 基于遍历搜索的极值点提取66-67
• 5.3.4 全局极值点特征提取67
• 5.3.6 特征提取法对比结果67-68
• 5.4 状态识别实验68-74
• 5.4.1 相关系数法比对68-69
• 5.4.2 AR模型特征比对69-70
• 5.4.3 曲线拟合特征比对70-72
• 5.4.4 遍历搜索极值特征比对72-73
• 5.4.5 状态识别法对比结果73-74
• 5.5 参数分类实验74-75
• 5.6 实验总结75-76
• 第六章 总结与展望76-78
• 6.1 总结76
• 6.2 工作展望与不足76-78
• 致谢78-79
• 参考文献79-81

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 鲜勇,苏娟,张毅;用遥测数据预报导弹落点的误差分析[J];遥测遥控;2001年03期

2 卞志勇;;遥测数据平台性能分析[J];安徽水利水电职业技术学院学报;2008年04期

3 张东;吴晓琳;;遥测数据质量评估方法研究与应用[J];飞行器测控学报;2009年06期

4 焦显松;翟志峰;;整编数据库中水位遥测数据精简前后对比分析[J];治淮;2010年04期

5 赵圣占;;遥测数据自动选优方法的研究与应用[J];战术导弹技术;2010年05期

6 王玉璞;;(二)数学方法[J];遥测技术;1984年04期

7 冯国华,那明;多微机遥测数据与处理系统[J];哈尔滨工业大学学报;1985年S9期

8 范士明,沈为工,刘承熙;微处理机遥测数据接收处理系统[J];中国空间科学技术;1986年01期

9 谢求成;;“长空一号”的遥测数据的统计分析[J];遥测技术;1986年04期

10 张宗林;;遥测数据中的野值剔除[J];遥测技术;1986年02期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 苏筱琳;;遥测数据分析:从信号原始波形分析直至数据总结与报告[A];2012年全国安全药理遥测技术应用研讨会会议资料[C];2012年

2 孙伶俐;邓忠民;;基于遥测数据的飞行器故障预测若干方法对比[A];第十二届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2010年

3 张爱兵;任琼英;钱振亚;周君益;;双星低能离子探测器地面检测设备的遥测数据接口设计[A];中国空间科学学会空间探测专业委员会第十六次学术会议论文集（上）[C];2003年

4 宋雪芬;谭月辉;;极化分集合成技术对遥测数据解调误码率影响的研究[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集（下）[C];2006年

5 郭有明;;移动遥测数据采集系统及其安全策略[A];网络安全技术的开发应用学术会议论文集[C];2002年

6 王国栋;吴一全;周建江;;微型飞行器视频信息和遥测数据混合传输研究[A];第十三届全国图象图形学学术会议论文集[C];2006年

7 姜峰;;多功能遥测数据监控管理平台的设计与实现[A];面向航空试验测试技术——2013年航空试验测试技术峰会暨学术交流会论文集[C];2013年

8 郭滨;;双TMS320F206在遥测数据采集中的应用[A];中国工程物理研究院科技年报（2000）[C];2000年

9 许姣;周强;;基于FPGA的遥测数据采集单元的设计与研究[A];2009全国虚拟仪器大会论文集（二）[C];2009年

10 龙Z，

本文编号：608293