预测区间技术在航天器数据处理中的理论与应用研究

面对航天领域收集到的大量遥测数据,对其整理、分析就需要运用统计的手段,采用了基于统计推断学的区间参数估计理论的预测区间技术,对传统的模型趋势预测研究进行了拓展.通过对航天数据及其预测模型的深入分析,把握其内在的统计规律,建立了模型预测与区间估计理论相结合的预测区间模型,给出未来数据在一定置信度下的变化区间.最后,将该技术应用于航天器数据预测实例分析,验证了该方法的有效性.     

卫星成本预测的蒙特卡洛优化模型研究

传统的卫星成本预测模型预测结果单一，未考虑相应的不确定性因素。对此，提出了基于蒙特卡洛方法的卫星成本预测模型。该模型综合考虑了卫星成本技术的不确定性并给出了预测值的区间范围和概率分布。为了降低应用该模型所产生的误差，提出了最优分层抽样的方法，并通过划分分层区间提高了抽样的效率。最后，将收集到的相关数据代人该模型，其结果精度大约提高了10％左右。可见，使用优化的蒙特卡洛方法进行卫星成本预测具有较好的精确度。     

航天器数据预测中的因果关系调整技术应用研究

在航天领域，预测参数不但受其自身时序变化的影响，也普遍受到关联因素的交叉影响。因果因素的影响也需要在时序预测过程中被考虑，该类问题被列入因果调整技术当中。为了更全面地反映航天器参数变化的实际情况，提出了一种基于层次分析法（AHP）的因果调整方法。该方法提供了因果因素的判断调整方法，并将调整系数应用于时序模型预测的修正。最终，建立了一个因果与时序预测有机结合的预测体系。     

基于时序挖掘的船载雷达引导建模

如何为航天测量船测量设备提供高精度的引导信息是航天测量研究中的一个重要课题。为此,提出一种基于时间序列的数据挖掘技术来研究目标运动规律的方法,进而完成预测目标未来行为等决策性工作。采用某次飞行试验任务的测量数据进行实验测试,并建立模型,对雷达观测数据的变化特性给出描述。将此模型应用于测量设备的预测,可提高船载雷达设备的跟踪引导精度。     

故障终止的PLP与HPP的经典双样预测

对故障终止的PLP与HPP，给出了双样预测的Frequentist（也称经典）预测子与预测区间，提出了预测区间系数的计算方法，给出了应用于存在显著可靠性增长且符合PLP的失败终止的成败型数据的方法，并用数值例说明之。     

Weibull与极值分布的l个未来样本的顺序统计量的单边联合预测区间

用基于辅助统计量的条件方法、基于群不变先验的Bayes方法及Fiducial方法,给出了Weibull与极值分布的l个未来样本的顺序统计量的单边联合预测区间,讨论了条件方法给出的该单边联合预测区间的性质与特例,并用数值例进行了说明。     

分类回归树在航天测控数据关联规则分析中的应用

发现参数间的关联规则对预测航天器系统状态和改进航天器系统设计都有着重要的意义。如何发现参数间的关联规则是航天测控数据分析中的一个难点问题。针对该问题，在概述小波分析和分类回归树基本原理的基础上，提出了一种基于分类回归树的分析方法。该方法首先采用小波分析技术对参数数据进行去噪声处理，然后用随机采样的方法把数据分为训练数据集和检验数据集两部分，再构建一个分类回归树模型并用训练数据集训练该模型，随后用检验数据集对该模型进行检验，在对检验结果好坏进行评价并确认获得较好结果的基础上，对分类回归树模型进行解析，并最终得出参数间的关联规则。最后运用仿真数据对上述方法进行了实例验证，结果表明该方法能较好地分析出参数间的关联规则。     

基于数据挖掘的航天遥测数据分析系统的设计

航天器遥测数据是了解航天器系统运行状况的关键所在。如何从大量的遥测数据中发现有用的知识为诊断、预测航天器系统的运行状况服务是航天器遥测数据分析领域的基本问题。针对该问题，在简要介绍数据挖掘基本方法的基础上，探讨了数据挖掘技术在航天遥测数据分析上的应用，建立了基于数据挖掘的航天遥测数据分析系统的基本功能模型框架,并就各功能模块进行了较为详细的设计,以实现遥测数据的离群点分析、参数相关分析、时间序列分析和系统状态分析等功能,最后就开发工具的选择问题进行了讨论，提出了采用Elasticsearch、python和Kibana结合的方式构建该系统的方案。     

机器人铣削加工动态变形误差预测与在线感知

航天舱段零件的机器人铣削加工中,强激励铣削力作用下的动态加工变形是影响加工精度的重要因素,复杂工况下动态误差的离线理论预测难以准确反映实际变形误差。为此,考虑加工过程中复杂工况下不确定性因素对动态变形误差的影响,本文提出了融合在线测量位姿、力数据的动态误差预测方法。首先,建立动态变形误差理论预测模型,引入加工误差预测偏差项;其次,结合有限实验数据对预测偏差的影响因素进行主成分分析(PCA),提取信息贡献率大的主成分作为特征向量,利用支持向量机(SVM)建立预测偏差关于特征向量的动态误差预测回归模型;最后,构建基于机器人关节位置和切削力测量数据的加工动态误差预测模型,实现动态误差在线感知,为加工精度控制提供数据基础。     

一种预测航天火工装置可靠性的小样本方法

给出了一种预测航天火工装置功能可靠性的新方法。当产品特性值服从正态分布,且已知产品上（下）规范限时,基于应力-强度模型,结合可靠性、统计学等相关知识,给出了航天火工装置可靠性的小样本预测方法。该方法可用20发以内的试验样本量来预测火工装置0.999999的高可靠性指标。此方法虽以火工装置为研究背景,但其基本原理可应用到其他机械类产品的可靠性预测之中,为可靠性的预测提供一种新的途径。     

用遥测数据预报导弹落点的误差分析

针对利用遥测数据进行导弹落点预测这一方法 ,分析了误差源 ,在此基础上建立并编写了干扰弹道模型 ,研究讨论了这种方法在进行落点预测时所造成的预测误差。计算结果表明 ,仅仅利用遥测数据进行导弹落点预测有很大的误差 ,必须结合外测手段才能做出较为准确的落点预测     

Predictive Maintenance of Manned Spacecraft Through Remaining Useful Life Estimation Technique

Manned spacecraft pose challenges in terms of extremely high safety and reliability, and with the growth of system complexity and longer on-orbit operation time, the traditional management mode, such as monitoring the threshold of parameter passively, is difficult to meet the required safety standards. Predictive maintenance, which analyzes the system heath trend and estimates remaining useful life(RUL) to establish maintenance strategies ahead of time before failure occurs, is a new mode to approach maintenance tasks. Here, a predictive maintenance strategy for complex manned spacecraft is proposed based on the remaining useful life estimation technique. Firstly, a health index is established based on an abundance of telemetry data, reflecting the system's current health state. Secondly, we map the health index to the remaining useful life through system degradation modelling, taking into consideration both the system's stochastic deterioration and uncertainty. The maintenance and management strategies are then made based on the calculated distribution of RUL time. Finally, a case study on Chinese space station energy system predictive maintenance is presented.     

基于灰色系统理论的测控设备状态预测算法研究

随着在轨航天器数量的增加,为支持航天器的可靠运行,地面测控设备需长期处于加电状态,这对设备状态检测与维护管理带来较大难度.提出两种基于灰色系统理论的GM和Verhulst测控设备状态预测模型,采用数据平滑和背景值改进等措施,对地面测控设备状态预测模型进行优化,有效提高了预测精度,并通过实例分析,梳理了两种预测模型的适用...     

航天器力学环境分析与条件设计研究进展

航天器力学环境条件是航天器及其部组件设计和地面试验验证的主要依据,直接影响着航天器的总体设计水平。随着我国航天事业的飞速发展,对航天器及其有效载荷的设计提出了越来越高的要求,而力学环境分析与条件设计技术已经成为制约我国航天器荷载比提高的瓶颈技术。本文重点针对航天器力学环境分析与条件设计技术所涉及的航天器力学环境预示理论方法,高精度有限元建模与模型修正技术以及航天器力学环境条件设计技术三个方面国内外研究进展进行了回顾,特别是对近五年来我国航天工业部门在航天器力学环境分析与条件设计领域取得的成就进行了综合评述。在此基础上,结合我国航天工程的实际需求,分析指出了今后在航天器力学环境分析与条件设计领域的主要研究方向。     

利用遥测数据预报导弹落点的方法

给出利用遥测数据对导弹进行落点预报的方法。根据遥测数据传输多遍的特点，对解码后的ＰＣＭ 数据进行处理，得到误码率很小的数据。然后对头体分离时刻前导弹飞行的状况和遥测数据进行分析，从而对发动机后效误差进行修正，得到较精确的导弹运动参数，最后利用弹道方程预报导弹落点     

遥测装备智能运维系统的研究与工程化实现

随着航天发射和在轨航天器管理任务的不断增加，为支撑各类测控需求，遥测站数量越来越多，测控系统越来越复杂。为了从整体降低对遥测任务及遥测装备的运维管理成本，提升运维信息的应用能力，为各类角色用户提供有效全面的信息支撑，需要建立体系化的遥测装备智能运维系统。构建多级智能化运维体系，通过现代化信息感知和传输技术实现装备信息的多维度快速获取、感知和汇聚，全局性掌控战斗资源，建设运维中心及信息处理平台完成数据的智能融合处理，通过对各装备、各时段数据的比较，关联挖掘信息，深层次利用运维数据，实现资源全景展示、装备状态监视与智能维护、运行效能评估、态势分析与预测等能力，为遥测资源和战斗力部署调度提供直接全面的决策支撑。     

基于空间网络的航天器遥测新概念

阐述遥测数据采用文件传输方式在空间网络中的传送过程,提出"云遥测"的新概念,并给出获取航天器失事数据的方案设想。     

航天测控系统卫星鉴定技术研究

针对基于卫星的航天测控系统精度鉴定技术开展了深入的分析和研究,提出了较为全面的卫星鉴定的思路和技术途径。在时序比对统计方法的基础上对利用卫星进行系统误差分离的方法展开了深入研究,并将比对估计统计方法和"EMBET"自鉴定方法有机结合起来。通过可行性分析和工程应用充分验证了利用卫星对航天测控系统进行精度鉴定的可行性、正确性和优越性。     

基于回归分析的航天器异常检测方法

针对某在轨航天器电源温控系统典型故障案例,提出基于Pearson相关系数回归分析的航天器多元遥测数据异常检测方法.首先,对相关遥测数据进行特征提取;其次,对正常状态下的遥测数据进行拟合建模,并用该模型检测后续遥测数据;最后,采用基于Pearson相关系数的回归分析方法对实测数据进行仿真分析.结果表明,针对航天器首次发生...