[发明专利]一种基于多参数关联的在轨卫星异常状态监测方法及系统

权利要求书

1.一种基于多参数关联的在轨卫星异常状态监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

收集卫星遥测参数历史数据并获取对应散点图；

根据卫星在正常状态下的遥测参数历史数据对应的散点图，基于最大互信息系数得到遥测参数取值空间上的关联关系模型，所述遥测参数取值空间上的关联关系模型确定方式包括以下步骤：

计算卫星S₁遥测参数数据之间的第一最大互信息系数以及卫星S₂遥测参数数据之间的第二最大互信息系数，确定第一最大互信息系数所对应的第一网格划分方案以及第二最大互信息系数对应的第二网格划分方案；

将卫星S₂遥测参数数据放入第一网格划分方案得到第二互信息系数；

若卫星S₂的第二互信息系数与第二最大互信息系数的差值大于额定误差则合并第一网格划分方案和第二网格划分方案作为新的第一网格划分方案；

遍历所有卫星S_q重复上述第一网格划分方案的构建过程并以最终的第一网格划分方案作为遥测参数之间的关联关系模型；

根据卫星在正常状态下和异常状态下的遥测参数历史数据对应的散点图结合关联关系模型计算出卫星在正常状态下和异常状态下的互信息系数并确定互信息系数的分布；

接收在轨卫星的遥测参数数据，根据关联关系模型计算遥测参数之间的互信息系数，所述遥测参数之间的互信息系数的确定方式包括步骤：

设置时间窗口[t，t+L]，获取[t，t+L]时间窗口内遥测参数的数据，数据量为n，记

其中n_h，l为网格划分方案第h行第l列网格中数据个数，n_h，·＝∑_lh_h，l，n_·，l＝∑_hh_h，l，则基于时间窗口[t，t+L]内遥测参数计算X_i和X_j的互信息系数为

其中关联关系模型即网格划分方案的第h行第l列网格记为网格(h，l)；

将时间窗口移动至[t+1，t+1+L]，设时刻t的数据点落入网格(h₁，l₁)中，时刻t+1+L的数据落入网格(h₂，l₂)中，基于时间窗口[t+1，t+1+L]内遥测参数计算X_i和X_j的互信息系数，更新各网格内数据点个数的规则如下：

若h₁＝h₂且l₁＝l₂，则X_i和X_j的互信息系数为：

IC_t+1＝IC_t，

保持各网格内数据点数量不变；

若h₁≠h₂或l₁≠l₂，则X_i和X_j的互信息系数为：

其中，

n_h，·＝∑_lh_h，l，n_·，l＝∑_hh_h，l

更新各网格内数据点数量：网格(h₁，l₁)内数据点数量为网格(h₂，l₂)内数据点数量为除(h₁，l₁)、(h₂，l₂)外其余网格内数据点数量不变；

根据遥测参数之间的互信息系数与卫星在正常状态下以及异常状态下的互信息系数的分布计算马氏距离，根据马氏距离判断多参数关联状态是否异常。