[发明专利]一种在轨航天器有效数据选取方法有效

专利信息
申请号: 201110268334.3 申请日: 2011-09-09
公开(公告)号: CN102332011A 公开(公告)日: 2012-01-25
发明(设计)人: 闫谦时;秦巍;郭义琪;李强;颜灵伟;韩洪波;李晗;张香燕 申请(专利权)人: 北京空间飞行器总体设计部
主分类号: G06F17/30 分类号: G06F17/30
代理公司: 中国航天科技专利中心 11009 代理人: 安丽
地址: 100094 *** 国省代码: 北京;11
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摘要: 一种在轨航天器有效数据选取方法,首先对原始遥测数据时间序列进行预处理,生成相应的斜率时间序列;然后以斜率时间序列为输入,基于隶属度函数将相应遥测数据对应到指定的模糊集中。基于规则语句给出遥测数据的模糊化可信度,并采用重心法计算得到遥测数据对应的精确可信度值。以用户设定的可信度阈值为标准对遥测数据进行野值判定,将被判定为野值的数据剔除。最后以遥测数据时间序列中的非野值数据为基础,用最小二乘法进行曲线拟合,以曲线上的数值为剔除野值后产生的空值进行填充。最后按照用户设定进行周期性采样得到遥测数据有效值序列。该方法能够高效的剔除航天器遥测数据中的误差数据,为数据分析工具或人员提供遥测数据有效值序列。
搜索关键词: 一种 航天器 有效 数据 选取 方法
【主权项】:
一种在轨航天器有效数据选取方法,其特征在于步骤如下:(1)对获取的遥测数据进行处理,计算得到遥测数据的变化斜率,计算公式为: y ( k ) = min { | x ( k ) - x ( k - 1 ) t ( k ) - t ( k - 1 ) | , | x ( k ) - x ( k + 1 ) t ( k ) - t ( k + 1 ) | } 其中y(k)为变化斜率,x(k)为第k个时刻的遥测参数值,t(k)为k时刻的具体时间值,min()函数表示求最小值,双竖线为绝对值运算;(2)基于变化斜率的计算结果,采用隶属函数将获取的遥测数据对应到指定的模糊集中,其中模糊集设置为{数据偏差较小、数据偏差小、数据偏差大、数据偏差较大}4个层次,对应的隶属函数分别为:属于数据偏差较小的隶属度函数为:u1(y)=1‑y/c1,y>=0,y<=c1;属于数据偏差小的隶属度函数为:u2(y)=y/c1;y>=0,y<=c1;u2(y)=(c2‑y)/c1,y>c1,y<=c2;属于数据偏差大的隶属函数为:u3(y)=(y‑c1)/c1;y>c1;y<=c2;u3(y)=(c3‑y)/c1,y>c2,y<=c3;属于数据偏差较大的隶属函数为:u4(y)=1;y>c3;u4(y)=(y‑c2)/c1,y>c2,y<=c3;上述隶属函数中,0<c1<c2<c3<1,c1、c2、c3、c4的设定应能够反映y(k)取值在某一区域中的概率;(3)利用对应的规则语句,生成各模糊量对应的模糊化后的可信度;所述的可信度集合包括可信度值较小、可信度值小、可信度值大、可信度值较大4个层次;所述的规则语句为:如果数据偏差比较小,则可信度值较大;如果数据偏差比较大,则可信度值较小;如果数据偏差小,则可信度值大;如果数据偏差大,则可信度值小。其中,数据偏差较大、数据偏差较小、数据偏差小、数据偏差大由步骤(2)的计算结果确定;(4)采用重心法计算得到遥测数据对应的精确可信度值reliab(y),计算公式为reliab(y)=d1*k1+d2*k2+d3*k3+d4*k4,式中k4=u1,k3=u2,k2=u3,k1=u4,其中d1、d2、d3、d4为权重系数,确定原则为可信度小的权重系数相对较小;(5)结合用户设定的可信度阈值,判定目标数据是否为野值,如果判定结果为野值,进入步骤(6),否则进入步骤(8);(6)如果野值前后的数据均为有效值,则取前后数据的平均值替代被剔除的野值;如果野值的前后存在连续野值,则继续向前向后找到有效值点采用最小二乘法进行曲线拟合,使用拟合后曲线上的值替代野值;(7)将进行完野值去除填充后的遥测数据按照时间长度进行平滑处理,然后对平滑后的遥测数据进行采样,得到有效值序列;如果原始数据没有受到外部干扰,可以利用采样点处的数据值作为采样数据,如果发现整体上数据的稳定性较差、数据灵敏性很强,则利用采样周期内的平滑值或平均值作为样本数据;(8)得到最终的航天器有效数据。
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