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基于跨模态时序大模型的空间站科学装置健康管理研究与应用
1
作者 范梓萌 宋磊 +3 位作者 高颂 张竞菲 王红飞 李绪志 《载人航天》 北大核心 2025年第3期369-379,共11页
针对空间站科学装置遥测数据在健康管理中因时变性、关联性及概念漂移等带来的异常检测与趋势预测难题,提出了一种基于跨模态时序大模型的通用检测与预测方法。通过构建融合反向实例归一化与时间分块技术的特征对齐框架,将大语言模型在... 针对空间站科学装置遥测数据在健康管理中因时变性、关联性及概念漂移等带来的异常检测与趋势预测难题,提出了一种基于跨模态时序大模型的通用检测与预测方法。通过构建融合反向实例归一化与时间分块技术的特征对齐框架,将大语言模型在大规模预训练中形成的强泛化能力迁移至时序数据,实现跨装置、零样本时序数据分析,有效应对不同领域装置数据的多样性问题。在公开数据集与实际航天工程数据集上的实验结果表明:该方法在异常检测任务上的平均精度较次优基线模型提升5.2%,在趋势预测任务上的平均精度较次优基线模型提升15.4%,验证了所提出方法在零样本条件下对时序数据异常检测与趋势预测任务的应用效果。 展开更多
关键词 异常检测 趋势预测 跨模态 时序大模型 零样本学习
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基于遥测数据特征预测的轻量化航天器异常检测 被引量：2
2
作者 刘切 李嘉玺 +1 位作者 王泽煜 陈小龙 《宇航学报》 北大核心 2025年第2期232-243,共12页
航天器遥测数据异常检测是保障航天器安全运行的关键技术。航天器异常检测技术面临遥测数据维度高、非线性强、异常类型复杂等挑战。深度学习在异常检测方面取得了巨大成功,但通常面临模型计算过程复杂、规模大、占用内存大、训练时间... 航天器遥测数据异常检测是保障航天器安全运行的关键技术。航天器异常检测技术面临遥测数据维度高、非线性强、异常类型复杂等挑战。深度学习在异常检测方面取得了巨大成功,但通常面临模型计算过程复杂、规模大、占用内存大、训练时间长等问题。针对此情况,提出了一种基于遥测数据特征预测的轻量化航天器异常检测方法。该方法提出了一种能捕获时序特征的无监督自编码机模型进行特征提取,再利用轻量化的长短期记忆神经网络对所提取的特征进行预测,通过预测值与真实值的误差来判断异常。该方法在特征提取阶段充分考虑了遥测数据的时序特征,在降维的同时保留了指示异常的信息,且不依赖标签数据;在此基础上通过预测方法来检测异常,具有高效、轻量的优势。使用美国航天局公开的遥测数据进行实验验证,结果显示,和其他方法相比,所提方法在检测指标相当的情况下,检测模型更加轻量化,训练时间显著降低,且利于可视化分析。 展开更多
关键词 异常检测 航天器遥测数据 特征提取 长短期记忆神经网络
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基于矩阵轮廓的多维遥测数据模式挖掘方法
3
作者 娄乐 柳震 《电讯技术》 北大核心 2025年第11期1828-1835,共8页
多维遥测数据模式挖掘对卫星状态监测具有重要意义,但遥测参数多、数据量大,很难在短时间内得到精确解。针对这一问题,提出了一种基于矩阵轮廓的模式挖掘方法,利用随机思想搜索近似解,在误差允许的范围内替代精确解。首先对多维遥测数... 多维遥测数据模式挖掘对卫星状态监测具有重要意义,但遥测参数多、数据量大,很难在短时间内得到精确解。针对这一问题,提出了一种基于矩阵轮廓的模式挖掘方法,利用随机思想搜索近似解,在误差允许的范围内替代精确解。首先对多维遥测数据进行频谱分析,根据模式特征频率计算得到模板长度。然后按照随机的原则循环使用聚类相似性搜索算法(Mueen's Algorithm for Similarity Search,MASS)计算距离矩阵中的元素,并对主对角线附近的元素进行归零处理,形成多维距离矩阵。最后按列取最小值,生成多维距离矩阵轮廓曲线(Multi-dimensional Distance Matrix Profile,MDMP)。在该曲线上,极大值和极小值分别对应于挖掘出的稀有模式和频繁模式位置。实验分析显示,在处理包含15万个采样点的三维遥测数据时,通过该方法在1%的挖掘程度下获得的近似解与精确解之间的位置误差控制在400个采样点以内。 展开更多
关键词 卫星遥测 频繁模式挖掘 稀有模式挖掘 异常检测 矩阵轮廓
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靶场多源遥测数据仿真系统
4
作者 刘思若 容晓峰 《火力与指挥控制》 北大核心 2025年第2期156-162,170,共8页
为提高靶场遥测数据的质量,靶场多源遥测数据融合算法被相继提出,对融合算法进行测试是提高算法质量和可信度的重要手段,为了得到通用场景下的融合算法测试用例,设计开发了一个靶场多源遥测数据仿真系统。该系统由参数设置模块、多源遥... 为提高靶场遥测数据的质量,靶场多源遥测数据融合算法被相继提出,对融合算法进行测试是提高算法质量和可信度的重要手段,为了得到通用场景下的融合算法测试用例,设计开发了一个靶场多源遥测数据仿真系统。该系统由参数设置模块、多源遥测数据仿真模块组成,结合多源遥测数据的误码、时延和丢帧特征,模拟生成通用场景下的靶场多源遥测数据。通过仿真实例验证了该仿真系统的可行性。 展开更多
关键词 靶场多源遥测数据 遥测数据仿真 融合算法测试 仿真系统
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多粒度时频域特征融合的温度遥测概率性预测
5
作者 曹杨锁 卢晓伟 庞景月 《电子测量与仪器学报》 北大核心 2025年第8期189-199,共11页
卫星温度遥测数据预测对于地面运维系统监测卫星状态及故障预警具有重要的研究与应用价值。但传统预测方法存在精度低、鲁棒性不足且无法提供概率区间表达的局限性。为此,提出了一种针对卫星温度遥测序列的多元时序概率性预测模型TFM-D... 卫星温度遥测数据预测对于地面运维系统监测卫星状态及故障预警具有重要的研究与应用价值。但传统预测方法存在精度低、鲁棒性不足且无法提供概率区间表达的局限性。为此,提出了一种针对卫星温度遥测序列的多元时序概率性预测模型TFM-Diff。首先,构建了一种基于门控循环单元与离散余弦变换的混合架构,以更准确地识别遥测数据中的时频域动态模式。然后通过融合多粒度特征实现对温度遥测数据短期波动与长期趋势的复杂建模,以有效解析卫星温度数据的多尺度特性。最后,结合去噪扩散模型全面分析数据的潜在分布模式,实现预测结果的概率区间表达。基于4组真实卫星温度数据集的实验验证表明,针对概率性预测的连续排序概率评分总和指标,相对于其他主流方法,所提出模型的预测性能提升6.26%~27.77%,验证了其在空间应用场景下具有优越的预测性能、良好的适用性和通用性。 展开更多
关键词 卫星温度遥测序列 概率性预测 时频特征提取 去噪扩散模型
原文传递
一种卫星遥测数据多参数预测方法
6
作者 林启杨 张昊鹏 皮德常 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2024年第3期24-32,共9页
针对目前遥测数据多参数预测精度不足的问题,文章提出一种基于图注意力网络和时域卷积网络的预测方法。首先,采用多尺度时域卷积残差网络组件提取遥测时序数据在不同时间跨度下的时间依赖关系,以捕捉时间模式;随后,利用图结构学习组件... 针对目前遥测数据多参数预测精度不足的问题,文章提出一种基于图注意力网络和时域卷积网络的预测方法。首先,采用多尺度时域卷积残差网络组件提取遥测时序数据在不同时间跨度下的时间依赖关系,以捕捉时间模式;随后,利用图结构学习组件自动获取遥测数据变量之间的空间依赖关系,以捕捉空间模式;最后,将图节点特征表示与数据嵌入表示进行融合,增强图注意力网络在信息聚合和消息传递过程中的学习能力。在某卫星遥测数据集上的应用结果表明:该方法比双向长短期记忆网络(LSTM)模型的平均绝对误差(MAE)降低62.38%,显著提高了遥测数据多参数的预测精度,为保障在轨卫星正常运行提供了更多决策分析支持。 展开更多
关键词 卫星遥测参数 预测模型 图注意力网络 时域卷积网络
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中心约束对比学习的自集成卫星异常检测方法
7
作者 郭国航 李虎 +1 位作者 刘玉荣 胡钛 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期33-42,共10页
针对现有异常检测算法对遥测参数特征提取缺乏区分度以及异常决策信息丢失等问题,提出基于中心约束对比的自集成异常检测方法。融合对比损失和中心损失将正常样本映射到紧凑的特征分布,并采用多视角、多层次特征集成的方式实现样本的异... 针对现有异常检测算法对遥测参数特征提取缺乏区分度以及异常决策信息丢失等问题,提出基于中心约束对比的自集成异常检测方法。融合对比损失和中心损失将正常样本映射到紧凑的特征分布,并采用多视角、多层次特征集成的方式实现样本的异常检测,提升了模型对卫星复杂工况的适应性。采用科学卫星真实遥测参数数据和基准数据集进行验证,结果表明,所提方法在真实遥测参数上比最优基准方法的F值提升21.8%,且具有更好的噪声抗干扰性。实验结果验证了方法的可行性,能够为卫星地面运管提供有效的判读支持。 展开更多
关键词 科学卫星 遥测参数 对比学习 异常检测
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基于隐空间插值自编码器的卫星遥测参数异常检测
8
作者 周台春 郭国航 +1 位作者 肖志刚 李虎 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1155-1165,共11页
卫星遥测参数是地面运管系统评估卫星在轨运行正常状态的关键指标,遥测参数异常检测对于保障卫星安全可靠运行和任务顺利执行至关重要.针对现有卫星遥测异常检测算法对参数特征提取存在区分度缺乏、有效异常决策信息提取不充分等问题,... 卫星遥测参数是地面运管系统评估卫星在轨运行正常状态的关键指标,遥测参数异常检测对于保障卫星安全可靠运行和任务顺利执行至关重要.针对现有卫星遥测异常检测算法对参数特征提取存在区分度缺乏、有效异常决策信息提取不充分等问题,本文提出一种基于隐空间插值优化的异常检测方法,将隐空间优化约束后的自编码器的表示学习能力与核密度估计方法的密度估计能力相结合,有效地进行异常检测.采用量子科学卫星的真实遥测参数数据和公开数据集进行验证,其结果表明所提方法在真实遥测参数上比最优对比方法的Auc值和F1值分别提升了5.6%和5.8%.与其他异常检测算法相比,该方法有较强的正常和异常样本辨别能力,有效解决了特征缺乏区分性以及决策信息提取不充分的问题,同时具有良好的噪声抗干扰性和有效性. 展开更多
关键词 科学卫星 遥测参数 自编码器 异常检测 隐空间优化
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基于MODIS数据提取广西甘蔗信息技术初步研究 被引量：17
9
作者 丁美花 谭宗琨 +5 位作者 熊文兵 匡昭敏 何燕 杨鑫 莫伟华 欧钊荣 《西南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2008年第9期94-100,共7页
甘蔗种植空间分布及面积估算是重要的农情信息,能够为政府决策、糖业企业经营规模提供科学、客观的技术支持.利用MODIS-NDVI年度内的变化规律,依据不同作物物候历不同的原理,并根据训练样本区的甘蔗光谱特性,在全区或分区范围内采用监... 甘蔗种植空间分布及面积估算是重要的农情信息,能够为政府决策、糖业企业经营规模提供科学、客观的技术支持.利用MODIS-NDVI年度内的变化规律,依据不同作物物候历不同的原理,并根据训练样本区的甘蔗光谱特性,在全区或分区范围内采用监督分类和逐步剔除相结合的方法,将广西各地甘蔗种植信息提取出来,同时进行了面积估算.通过对连片区域和一些特异点的野外验证,发现结果是非常准确的,误差在15%以内.因此本文的结果具有科学性,初步解决了"同物异谱"和"异物同谱"所造成的信息提取不准确的问题.利用多时相EOS/MODIS遥感数据提取的甘蔗种植空间分布信息与甘蔗实际种植空间分布是基本相符的. 展开更多
关键词 MODIS NDVI 监督分类 甘蔗
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基于空间重采样的遥感图像压缩 被引量：13
10
作者 周孝宽 姜宏旭 程子敬 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期611-614,共4页
针对遥感图像压缩 ,在分析基于变换的压缩方法 (如小波变换 )可用性的基础上 ,提出一种称为RBC(ResamplingBasedCompression ,即基于空间重采样压缩 )的新压缩方法 .RBC方法的主要特点是恢复图像的高保真和压缩算法的低运算复杂度 ,因... 针对遥感图像压缩 ,在分析基于变换的压缩方法 (如小波变换 )可用性的基础上 ,提出一种称为RBC(ResamplingBasedCompression ,即基于空间重采样压缩 )的新压缩方法 .RBC方法的主要特点是恢复图像的高保真和压缩算法的低运算复杂度 ,因此十分适合高速、实时压缩应用 .给出了RBC方法与SPIHT(SetPartitioningInHierarchicalTrees)方法的压缩结果的比较 . 展开更多
关键词 图像编码 遥感成像 采样 空间重采样 非均匀量化 非均匀采样 自适应调整 空间飞行器
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我国遥感数据的集成与共享研究 被引量：20
11
作者 周成虎 欧阳 李增元 《中国工程科学》 2008年第6期51-55,75,共6页
随着在轨运行服务卫星数量地不断增加和数据获取能力地不断增强,可利用的遥感数据成倍数增加,遥感数据集成与共享成为时代的潮流。在分析国际发展现状的基础上,进一步总结出国际发展的全球化、系统化、规范化、网络化等特征;在分析评价... 随着在轨运行服务卫星数量地不断增加和数据获取能力地不断增强,可利用的遥感数据成倍数增加,遥感数据集成与共享成为时代的潮流。在分析国际发展现状的基础上,进一步总结出国际发展的全球化、系统化、规范化、网络化等特征;在分析评价我国现有遥感数据资源和集成共享现状的基础上,进一步提出了我国开展遥感数据集成与共享的几点建议和设想。 展开更多
关键词 遥感数据 集成 共享
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基于Modbus通讯协议的远程测控设计 被引量：13
12
作者 刘举涛 陈华杰 +1 位作者 金文 孟晨光 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2012年第2期50-53,共4页
通过Modbus协议能实现RS-232、RS-422、RS-485串口与以太网之间的通讯,并通过这种方式来完成以太网和C8051F单片机串口之间的通讯,从而实现控制台(即计算机)与其相连设备间的通讯和远距离测控。结果表明,利用Modbus协议实现远距离测控... 通过Modbus协议能实现RS-232、RS-422、RS-485串口与以太网之间的通讯,并通过这种方式来完成以太网和C8051F单片机串口之间的通讯,从而实现控制台(即计算机)与其相连设备间的通讯和远距离测控。结果表明,利用Modbus协议实现远距离测控的方法,以及利用Modbus和上位机的通讯协议格式构架一套测控系统,来完成环境恶劣、无人值守下的试验。 展开更多
关键词 遥测数据处理 远程测控 以太网 单片机
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飞行器的测控及遥感图像传输体制与系统 被引量：13
13
作者 杨士中 周祥生 +1 位作者 张畜富 李达全 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期71-76,共6页
本文讨论飞行器常用的三种测控及图像传输体制，即分散体制、统一载波体制、统一扩频体制。讨论的重点是后两种体制。文中简述了各种体制的原理，比较了各种体制的优缺点，讨论了关键技术问题，及多种派生技术。
关键词 飞行器 测控 遥感图像 图像传输体制
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基于梯度特征的图像自动分割方法 被引量：10
14
作者 李琨 郑庆晖 廖冬学 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1288-1292,共5页
利用遥感图像进行海上目标检测、监视的关键技术是实现海陆分离,从而为目标检测、监视减少不必要的处理工作。传统的采用阈值分割方法分离陆地,但是这种方法对于陆地上灰度级较低区域容易造成误分割。而且,很显然的不能够充分利用图像... 利用遥感图像进行海上目标检测、监视的关键技术是实现海陆分离,从而为目标检测、监视减少不必要的处理工作。传统的采用阈值分割方法分离陆地,但是这种方法对于陆地上灰度级较低区域容易造成误分割。而且,很显然的不能够充分利用图像中的灰度变化信息,即梯度。为此提出了一种基于梯度特征的海陆分割算法。首先利用边缘检测提取图像的梯度特征,梯度特征对灰度级并不敏感而对梯度的变化敏感,对于陆地灰度级较低的区域也能够提取边缘。对得到的边缘进行形态学处理,利用设定的面积阈值将图像分为主体陆地区域和孤立陆地区域,进一步可以屏蔽陆地。实验结果表明,该方法可以较好的分割陆地中阴暗区域,对于未经辐射校正图像有较好的适用性,并且有较快的处理速度。 展开更多
关键词 边缘检测 图像分割 形态学处理
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小波变换在遥测信号检测中的应用 被引量：4
15
作者 杨莘元 姜弢 +1 位作者 邓泳 郭磊 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期77-79,共3页
为了更好地分析和处理弹载固态记录仪所记载的助推火箭在发射时对弹体的冲击和振动信号 ,本文利用小波变换所具有的空间局部化性质 ,在对原始采样数据的奇异性及奇异性位置和奇异度的大小的分析中 ,以及在导弹型号试射实验的后视数据分... 为了更好地分析和处理弹载固态记录仪所记载的助推火箭在发射时对弹体的冲击和振动信号 ,本文利用小波变换所具有的空间局部化性质 ,在对原始采样数据的奇异性及奇异性位置和奇异度的大小的分析中 ,以及在导弹型号试射实验的后视数据分析中 。 展开更多
关键词 瞬时频率 信号检测 小波变换 遥测信号 信号奇异性
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运载火箭遥测数据压缩算法设计 被引量：7
16
作者 谌德荣 李京红 周国勇 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期12-17,共6页
本文分析了火箭遥测数据的统计特性 ,提出了分块编码、固定码长输出的压缩方案 ,设计了采样分离算法。该方案采用小块数据独立编 /解码 ,固定码长输出 ,具有较强的抗误码扩散能力和较好的自适应性。
关键词 遥测数据处理 运载火箭 遥测系统 数据压缩 误码扩散
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基于编辑距离相似度的文本校验技术研究与应用 被引量：12
17
作者 何锋 谷锁林 陈彦辉 《飞行器测控学报》 CSCD 2015年第4期389-394,共6页
树形结构的文本配置在分布式的测控数据处理软件中使用广泛,它的正确性对数据处理而言至关重要。为了实现树形结构的文本配置自动检查和纠错,通过引入LD(Levenshtein Distance)编辑距离算法,把字符串的编辑操作推广到多叉树之间。在此... 树形结构的文本配置在分布式的测控数据处理软件中使用广泛,它的正确性对数据处理而言至关重要。为了实现树形结构的文本配置自动检查和纠错,通过引入LD(Levenshtein Distance)编辑距离算法,把字符串的编辑操作推广到多叉树之间。在此基础上定义了多叉树之间的编辑距离,建立了衡量多叉树之间相似度的方法,设计了基于模糊匹配的文本配置自动校对流程,解决了精确匹配时由字符的多义性导致的查全率失真和误判的问题。根据实验结果,查全率和查准率分别达到了87.5%和100%,有效提高了基于树形结构的文本配置自动校验时的可靠性。 展开更多
关键词 字符串相似度 树编辑距离 模糊匹配 文本校验
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运载火箭遥测数据处理研究 被引量：13
18
作者 张晨光 吕明 王刚 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2005年第2期9-11,48,共4页
通过对运载火箭遥测数据处理进行深入仔细的分析和研究,提出了一种全新的遥测数据处理模式,解决其关键技术,为提高运载火箭整体测试效率提供有效途径。
关键词 运载火箭 遥测数据处理 测试效率
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卫星参数趋势预测EMA熵组合算法 被引量：4
19
作者 郭小红 徐小辉 +1 位作者 王超 郭荣 《飞行器测控学报》 CSCD 2013年第2期118-122,共5页
卫星遥测参数的趋势变化状态对卫星故障预测的判断起到重要的指导作用,立足于遥测参数特性,提出等高线预测方法,从特征数据出现的时刻对参数进行趋势预测。为了提高预测精度,引入EMA(增加期望模式)误差分析模式,结合之前提出的新息灰预... 卫星遥测参数的趋势变化状态对卫星故障预测的判断起到重要的指导作用,立足于遥测参数特性,提出等高线预测方法,从特征数据出现的时刻对参数进行趋势预测。为了提高预测精度,引入EMA(增加期望模式)误差分析模式,结合之前提出的新息灰预测模型,根据熵组合基本原理建立基于EMA熵组合预测模型。通过工程数据仿真计算,并利用预测有效度对各种算法进行评估,结果验证了基于EMA的熵组合预测模型的正确性和可靠性。 展开更多
关键词 卫星参数 趋势预测 等高线 增加期望模式(EMA) 熵组合
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一种基于投影寻踪的航天器健康评估方法 被引量：4
20
作者 刘帆 刘兵 +1 位作者 王力 周映霞 《飞行器测控学报》 CSCD 2016年第5期351-357,共7页
针对常用健康评估方法在航天器测控管理领域应用过程中出现的通用性、易用性和适用性方面的不足,提出了一种基于投影寻踪评估模型的航天器健康评估方法。该方法首先计算得出分系统运行状态的可信度;然后利用卫星故障预案和故障实例构建... 针对常用健康评估方法在航天器测控管理领域应用过程中出现的通用性、易用性和适用性方面的不足,提出了一种基于投影寻踪评估模型的航天器健康评估方法。该方法首先计算得出分系统运行状态的可信度;然后利用卫星故障预案和故障实例构建投影寻踪评估模型,自动获取运行状态指数评价权重;最后通过构建等级评价标准对航天器健康状态进行评估。以某在轨卫星为例进行仿真测试,验证结果显示该方法所构建模型简便且易于升级维护,评估结果与实际情况吻合,对解决实际的工程问题具有实用价值。 展开更多
关键词 航天器 测控管理 健康评估 投影寻踪
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