[发明专利]科学实验卫星任务数据的多维数据立方体构建系统及方法

说明书

本发明提供了科学实验卫星任务数据的多维数据立方体构建系统及方法，所述系统包括：数据源集获取模块、多维数据立方体构建模块和数据分析模块；所述数据源集获取模块，用于获取科学实验卫星任务数据；所述多维数据立方体构建模块，用于为科学实验卫星任务数据构建多维数据立方体；所述数据分析模块：用于对构建好的多维数据立方体进行维度上的立方体变换，包括：上卷、下卷、切片或旋转，通过立方体维度聚集在立方体层上进行变化，由此呈现出科学卫星任务数据在不同层次、不同粒度、不同维度上的规律。本发明的系统将科学实验卫星任务数据以数字立方体可视化直观方式向不同层次和不同角色人员呈现，经过立方体的函数操作可获取更多规律信息。

技术领域

本发明涉及卫星任务管控和数据挖掘技术领域，具体涉及科学实验卫星任务数据的多维数据立方体构建系统及方法。

背景技术

卫星运管是一个庞大而复杂的系统性工作，需要不同层面的人员通力配合，根据任务目标、系统约束和运行情况动态规划并制定安排卫星任务日程。常规卫星任务运行团队成员和角色包括卫星运维人员、载荷运维人员、数据接收运维人员和产品生产分发运维人员等，团队中的不同角色关心各自分系统各司其职规划安排好运行任务并确保正常运行，进一步共同完成卫星任务目标。对处于不同角色和不同岗位的团队成员而言，如何高效地从庞杂的卫星运行业务数据进行有效组织并快速获取有效信息，为卫星任务运行团队不同层面角色人员提供差异化和不同粒度的决策支持是一直亟待解决的问题。

目前，国内外先进航天组织已在卫星任务运行分析积累了一定经验并取得了一些成果，主要通过不同周期内分系统各自运行记录的统计信息来进行分析，但缺乏用于自动化和面向多主题的科学实验卫星任务联机分析的多维数据模型构建方法研究。

科学实验卫星比常规业务卫星的载荷比重更大，主要围绕科学载荷进行设计和研制。科学载荷涉及更多领域领先的高精尖设备，团队技术栈要求更为宽泛和新颖，数据接收与数据产品完整性要求也更为苛刻。科学实验卫星任务的运行也是围绕科学目标开展工作，任务执行安排更为动态和灵活：参考国际相关标准根据粒度不同可分为长期运行计划、中期运行计划和短期运行计划；参考团队分工又分为科学试验调姿计划、载荷工作计划、地面站试验计划、任务运控计划、数据接收计划和测控设备工作计划等。综合来讲，科学实验卫星任务对运行环境要求和操作复杂度更高。传统的根据运行记录和数据导出分析缺少灵活性和可扩展性，随着数据量的日益增大，这种方法更为低效，也无法实现不同粒度、不同角度的分析支持。因此，目前的科学实验卫星任务业务数据组织方式缺乏面向多主题和灵活操作的数字立方体多维数据模型分析方法，亟需面向科学实验卫星任务的多维数据模型构建方法以满足不同层次和不同角色的团队工作人员快速获取不同粒度和不同视角的任务运行状况视图。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术缺陷，提出了一种科学实验卫星任务数据的多维数据立方体构建系统，该系统基于科学实验卫星任务运行的多数据源，构建面向多种科学实验卫星任务场景的多主题定制化的数据立方体多维数据，以期从不同维度、不同角度完整地认识与分析科学实验卫星任务运行，提供给不同角色、层次人员面向不同主题的维度聚焦。

为实现上述目的，本发明提供了一种科学实验卫星任务数据的多维数据立方体构建系统，所述系统包括：数据源集获取模块、多维数据立方体构建模块和数据分析模块；

所述数据源集获取模块，用于获取科学实验卫星任务数据；

所述多维数据立方体构建模块，用于为科学实验卫星任务数据构建多维数据立方体；

所述数据分析模块：用于对构建好的多维数据立方体进行维度上的立方体变换，通过立方体维度聚集在立方体层上进行变化，呈现出科学卫星任务数据在不同层次、不同粒度、不同维度上的规律。

作为上述系统的一种改进，所述多维数据立方体构建模块包括：维度确立模块，数据预处理模块，中心表索引建立模块，数据分发和分布计算模块和数据抽取模块；