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应用HP滤波的卫星遥测数据预测方法 被引量：8
1
作者 李志强 张香燕 田华东 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2021年第4期23-30,共8页
卫星遥测数据预测分析在故障预警中发挥着重要作用。文章将用于时间序列分析的HP(Hodrick-Prescott)滤波引入到遥测数据分析领域中,提出了基于HP滤波分解的卫星遥测数据预测方法,并设计了在轨应用的系统方案。利用HP滤波将遥测数据的时... 卫星遥测数据预测分析在故障预警中发挥着重要作用。文章将用于时间序列分析的HP(Hodrick-Prescott)滤波引入到遥测数据分析领域中,提出了基于HP滤波分解的卫星遥测数据预测方法,并设计了在轨应用的系统方案。利用HP滤波将遥测数据的时间序列分解成趋势成分和波动成分,并根据各项特点分别使用多元自回归和季节型单整自回归移动平均(ARIMA)模型进行预测,然后叠加趋势成分和波动成分各自的预测值,得到最终组合预测结果。该预测方法可以有效降低由趋势性、波动性等因素相互影响产生的误差,提高预测精度,其系统方案可在卫星监视、故障诊断和预警中实际应用。利用预测方法对某卫星行波管阳压遥测数据进行分析,验证了预测方法的正确性和有效性,在半年时间内的预测结果的相对误差小于0.04%。 展开更多
关键词 卫星遥测数据 HP滤波 单整自回归移动平均模型 数据预测
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空间飞行器自主诊断重构的理论和方法 被引量：5
2
作者 王大轶 屠园园 +1 位作者 张香燕 符方舟 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期546-557,共12页
面向我国深空探测任务对空间飞行器安全可靠自主运行提出的迫切需求,研究了空间飞行器自主诊断重构技术。针对空间飞行器诊断重构能力确定于设计之初、受制于有限资源等特点,提出了着力于系统评价设计过程的自主诊断重构方法。首先,分... 面向我国深空探测任务对空间飞行器安全可靠自主运行提出的迫切需求,研究了空间飞行器自主诊断重构技术。针对空间飞行器诊断重构能力确定于设计之初、受制于有限资源等特点,提出了着力于系统评价设计过程的自主诊断重构方法。首先,分析了国内外研究现状并梳理了后续的待突破难点。其次,以可诊断性与可重构性理论为指导,提出了正常模式与故障模式一体化设计方法、故障诊断与系统重构一体化设计方法,在设计阶段通过资源配置和诊断重构方案的综合优化实现系统诊断重构能力最大化。然后,提出了基于能力在轨评估的诊断重构方案动态调整方法,在运行阶段通过诊断重构过程的自适应调整保持系统最优状态,进而从全寿命周期提升系统的诊断重构能力。最后,进行了总结与展望。 展开更多
关键词 空间飞行器 自主诊断重构 可诊断性 可重构性 一体化设计
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基于知识和大数据的多航天器管理云平台设计 被引量：1
3
作者 王晓晨 刘鹏 +3 位作者 朱玛 粘丹妮 张香燕 罗毓芳 《遥测遥控》 2022年第1期50-60,共11页
在轨卫星数量呈爆发式增长。在应用方面,亟需提升海量卫星并行管理能力和自动化、智能化水平。设计并构建了一种基于知识和大数据的航天器在轨管理云平台,通过工程实际应用,验证了系统设计的可行性,实现了200余颗在轨航天器的并行管理,... 在轨卫星数量呈爆发式增长。在应用方面,亟需提升海量卫星并行管理能力和自动化、智能化水平。设计并构建了一种基于知识和大数据的航天器在轨管理云平台,通过工程实际应用,验证了系统设计的可行性,实现了200余颗在轨航天器的并行管理,可以为我国未来复杂星座星群的高效运行管理提供参考。 展开更多
关键词 知识 大数据 云平台 多航天器 在轨管理
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航天器在轨管理模式转型与实践
4
作者 唐为明 张香燕 +1 位作者 王烁 赵辰 《航天工业管理》 2020年第4期29-33,共5页
随着航天强国建设的不断推进,卫星应用的不断深入,商业航天的迅速崛起,中国空间技术研究院在轨航天器数量实现了高速增长,2018年底的在轨航天器数量是5年前的2倍多,给在轨管理工作带来了巨大的压力与挑战。与此同时,卫星功能越来越复杂... 随着航天强国建设的不断推进,卫星应用的不断深入,商业航天的迅速崛起,中国空间技术研究院在轨航天器数量实现了高速增长,2018年底的在轨航天器数量是5年前的2倍多,给在轨管理工作带来了巨大的压力与挑战。与此同时,卫星功能越来越复杂,用户对卫星使用需求越来越高. 展开更多
关键词 卫星应用 商业航天 压力与挑战 转型与实践 航天强国 迅速崛起 航天器
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面向卫星电源系统的一种新颖异常检测方法 被引量：13
5
作者 张怀峰 江婧 +1 位作者 张香燕 皮德常 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期1468-1477,共10页
面向卫星电源高维周期性时序遥测数据,提出了一种新颖的代表性特征自编码器(RFAE)模型,并用于无监督的异常检测。RFAE采用改进的堆叠自编码器损失函数和训练算法,从而使模型可以学习到相位相同样本的代表性特征;然后根据代表性特征重构... 面向卫星电源高维周期性时序遥测数据,提出了一种新颖的代表性特征自编码器(RFAE)模型,并用于无监督的异常检测。RFAE采用改进的堆叠自编码器损失函数和训练算法,从而使模型可以学习到相位相同样本的代表性特征;然后根据代表性特征重构样本,根据重构误差来判断样本是否异常。在试验部分首先通过模拟数据校验了RFAE算法能够有效地检测出高维周期性时序数据的异常,然后又采用某卫星电源系统2014年1~12月真实遥测数据进行试验,RFAE异常检测准确率达到99%,检测效果明显优于目前的其他异常检测算法,具有较高应用价值。 展开更多
关键词 卫星电源 堆叠自编码器 异常检测 无监督学习
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多航天器在轨管理模式建立与实践 被引量：3
6
作者 赵辰 王晓晨 +4 位作者 张香燕 陈琦 柴智渊 唐为明 王烁 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2019年第1期124-129,共6页
针对航天器在轨管理工作评价颗粒度粗、技术监视手段不足,以及服务质量和管理效率不能满足用户需求等瓶颈问题,提出了以提炼管理要素为手段、全流程精细化管理为核心的多航天器在轨管理模式,并提出了智能化、多元化、集约化等支持与保... 针对航天器在轨管理工作评价颗粒度粗、技术监视手段不足,以及服务质量和管理效率不能满足用户需求等瓶颈问题,提出了以提炼管理要素为手段、全流程精细化管理为核心的多航天器在轨管理模式,并提出了智能化、多元化、集约化等支持与保障方式。实践结果表明:多航天器在轨管理模式有效提升了在轨管理效能,确保了170余个航天器的在轨稳定运行,提升了航天器运行管理能力及用户满意度。 展开更多
关键词 在轨运行航天器 在轨管理模式 精细化管理
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高效四结砷化镓太阳电池设计与在轨性能分析 被引量：4
7
作者 张晓鹏 庄海孝 +4 位作者 曹燕 左苗 张香燕 王巍巍 周进锋 《航天器环境工程》 2018年第6期535-540,共6页
对一种新型反向生长工艺四结砷化镓太阳电池(IMM四结电池)开展了设计和在轨性能试验分析。该电池所用半导体材料的禁带宽度分别为1.9、1.4、1.0、0.7 eV,材料特性的变化改善了4个P-N结与AM0太阳光谱的匹配关系。文章介绍了该电池在提高... 对一种新型反向生长工艺四结砷化镓太阳电池(IMM四结电池)开展了设计和在轨性能试验分析。该电池所用半导体材料的禁带宽度分别为1.9、1.4、1.0、0.7 eV,材料特性的变化改善了4个P-N结与AM0太阳光谱的匹配关系。文章介绍了该电池在提高光电转换效率方面的结构和工艺设计,通过实施在轨真实应用环境试验,全面系统获取四结砷化镓太阳电池在轨运行期间的遥测数据并进行分析处理,结果显示电池开路电压3.321 V,短路电流密度15.76 mA/cm2,实际在轨转换效率在34.44%～34.79%之间,各项关键性能指标相较于三结砷化镓太阳电池有大幅度提高。 展开更多
关键词 四结砷化镓太阳电池 电性能 光电转换效率 在轨实验 遥测参数
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一种基于生成对抗网络的卫星异常检测方法 被引量：3
8
作者 王泽 姜斌 +2 位作者 程月华 张香燕 薛琪 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2023年第1期113-120,共8页
针对卫星地面测控中心在异常检测时面临的遥测数据不平衡和缺乏异常标签等问题,提出了一种基于时序生成对抗网络的异常检测方法.首先对卫星遥测数据进行预处理,剔除原始数据中的噪声和野值.然后使用长短时记忆网络构建生成模型的生成器... 针对卫星地面测控中心在异常检测时面临的遥测数据不平衡和缺乏异常标签等问题,提出了一种基于时序生成对抗网络的异常检测方法.首先对卫星遥测数据进行预处理,剔除原始数据中的噪声和野值.然后使用长短时记忆网络构建生成模型的生成器和判别器,使得模型可以学习到历史数据的时间依赖关系.采用改进的生成对抗损失函数,使得生成模型在训练时可以保证生成序列与输入序列的潜在空间分布一致.最后,使用残差作为测试序列的异常分数,通过阈值自适应方法判断测试序列是否异常.经真实卫星遥测数据进行实验验证,表明该异常检测方法具有较好的有效性. 展开更多
关键词 卫星遥测数据 异常检测 生成对抗网络 阈值自适应
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面向推力器故障检测的卫星编队星间链路设计
9
作者 符方舟 李嘉兴 +3 位作者 张香燕 杨盛庆 王文妍 郑翰清 《上海航天（中英文）》 CSCD 2022年第6期66-74,共9页
为提升卫星编队推力器故障检测能力,将研究重点前移至系统设计阶段,提出了一种基于信息几何的卫星编队星间链路拓扑设计方法。通过利用黎曼流形点描述不同故障模式下卫星编队测量信息特征,使检测能力量化问题转化为黎曼流形上各点间距... 为提升卫星编队推力器故障检测能力,将研究重点前移至系统设计阶段,提出了一种基于信息几何的卫星编队星间链路拓扑设计方法。通过利用黎曼流形点描述不同故障模式下卫星编队测量信息特征,使检测能力量化问题转化为黎曼流形上各点间距离的度量问题。在此基础上,构建了卫星编队检测能力的度量指标,提出了卫星编队星间链路拓扑的设计方法,并通过仿真实例验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 故障检测 卫星编队 星间链路拓扑 故障检测能力 信息几何
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应用ARX-SVR模型的在轨卫星异常检测方法
10
作者 张明江 刘鹏 +4 位作者 王志会 张香燕 陈振巍 黄瑞 苏卫卫 《航天器工程》 2025年第3期18-25,共8页
遥测数据是判断卫星在轨运行状态的关键特征,其异常检测成为保障卫星在轨安全可靠运行的重要手段。针对卫星遥测数据的时序性特点,设计一种应用有源自回归-支持向量回归(ARX-SVR)模型的在轨卫星异常检测方法。首先,处理在轨遥测数据中... 遥测数据是判断卫星在轨运行状态的关键特征,其异常检测成为保障卫星在轨安全可靠运行的重要手段。针对卫星遥测数据的时序性特点,设计一种应用有源自回归-支持向量回归(ARX-SVR)模型的在轨卫星异常检测方法。首先,处理在轨遥测数据中的离群点,选取相关遥测参数,降低波动性,消除趋势性和周期性;然后,采用相关系数和贝叶斯信息准则(BIC)确定自回归阶数,在利用ARX模型进行初步线性预测的基础上,通过SVR模型对非线性成分进行修正,当真实遥测数据与预测数据偏差大于一定阈值时即识别为异常。以5个公开的遥测数据集为例,验证了文章所提方法的有效性,可为最终实现卫星系统的智能运行维护提供参考。 展开更多
关键词 在轨卫星 遥测数据 异常检测 有源自回归 支持向量回归
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