[发明专利]卫星内部各分系统间工作状态关联程度测量方法及系统

说明书

本发明提供一种卫星内部各分系统间工作状态关联程度测量方法及系统，属于航天航空技术领域，所述方法包括：利用卫星内部任意两个分系统全部通道的遥测数据，对所述两个分系统进行联合随机多维向量建模；基于所述联合随机多维向量建模的结果，计算所述两个分系统之间的工作状态关联度。本发明提供的卫星内部各分系统间工作状态关联程度测量方法及系统，可通过采集各通道的卫星遥测数据，以将卫星各分系统建模为由多遥测通道、多数据观测时刻的高维数据对象，在此基础上实现多维数据对象之间的关联度测量，进而能准确反应分系统之间的工作状态关联度，能够对卫星整体进行主动的安全预警，具有重要的研究和应用价值。

技术领域

本发明涉及航天航空技术领域，尤其涉及一种卫星内部各分系统间工作状态关联程度测量方法及系统。

背景技术

随着航空航天事业发展迅速，在轨卫星数量呈现体系化、全领域化的快速增长，这对卫星的安全管理提出了更细致化的科学要求。然而，目前的卫星安全管理技术重点主要在异常值监测方面，整体上是一种被动应对方案。

当前的卫星安全诊断方法大多仅局限与单一系统，而忽略了挖掘系统之间的工作状态关联关系，例如：

本领域技术人员提出了基于数据驱动的卫星异常检测算法，利用神经网络和概率聚类建立卫星安全诊断的卷积神经网络模型，虽然将卫星看为一个整体，但是神经网络的先天黑盒特点并不能挖掘卫星内部各系统的工作状态关联联系，这不能满足大多实际业务中将卫星内部分系统进行细致地安全管理的要求。

本领域技术人员还提出了基于模糊权变原理的卫星安全评估方法，对卫星安全提出了从部件级别、系统级别最终到整体级别的多层次评价方法，虽然考虑到了将各分系统之间工作状态分别进行评价，但是仍然没有提出如何评价各分系统之间的关联影响。

现有的卫星安全诊断方法，对卫星安全管理的两个方面产生了不利影响:

1)难以全面准确评价卫星总体安全状态；

2)单系统安全出现问题时不能及时发现对其他系统的影响。

发明内容

本发明提供一种卫星内部各分系统间工作状态关联程度测量方法及系统，用以解决目前的卫星安全检测时仅仅局限与单一分系统，而忽略了挖掘各分系统之间的工作状态关联关系，不能对高维数据对象进行关联度分析的缺点。

第一方面，本发明提供一种卫星内部各分系统间工作状态关联程度测量方法，包括：

利用卫星内部任意两个分系统全部通道的遥测数据，对所述两个分系统进行联合随机多维向量建模；

基于所述联合随机多维向量建模的结果，计算所述两个分系统之间的工作状态关联度。

根据本发明提供的卫星内部各分系统间工作状态关联程度测量方法，所述利用卫星内部任意两个分系统全部通道的遥测数据，对所述两个分系统进行联合随机多维向量建模，包括：

分别获取所述两个分系统中的各分系统全部通道在T个观测时刻的遥测数据，以确定各分系统在所述T个观测时刻的工作状态；所述各分系统在所述T个观测时刻的工作状态，表示为各分系统全部通道在T个观测时刻的遥测数据构成的观测值矩阵；

将所述两个分系统中的工作状态统一建模为联合随机多维分布向量。

根据本发明提供的卫星内部各分系统间工作状态关联程度测量方法，所述基于所述联合随机多维向量建模的结果，计算所述两个分系统之间的工作状态关联度，包括：

分别获取各分系统在任意两个观测时刻所述工作状态的变化差异度；

利用所述联合随机多维分布向量，分别计算各分系统在所述T个观测时刻的工作状态的变化差异度的第一协方差和第二协方差、两个分系统之间的在所述T个观测时刻的工作状态的变化差异度的第三协方差；