基于支撑向量机的卫星姿控系统异变特征提取

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1、UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA专业学位硕士学位论文MASTERTHESISFORPROFESSIONALDEGREE论文题目基于支撑向量机的卫星姿控系统异变特征提取专业学位类别_________工程硕士学号___________201222250247作者姓名______________张盼盼指导教师李雪教授独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外

2、，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：如!)"■年（月今曰论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论

3、文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：鉍舫鼢导师签名：__________曰期：年（月《曰分类号密级注1UDC学位论文基于支撑向量机的卫星姿控系统异变特征提取（题名和副题名）张盼盼（作者姓名）指导教师李雪副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称电子与通信工程提交论文日期2015.03.01论文答辩日期2015.05.25学位授予单位和日期电子科技大学2015年6月22日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。SA

4、TELLITEATTITUDECONTROLSYSTEMMUTATIONFEATURESEXTRACTIONBASEDONSUPPORTVECTORMACHINEAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:ZhangPanPanAdvisor:Prof.LiXueSchool:SchoolofAeronautics&Astronatics

5、摘要摘要目前，当今迅猛发展的科学技术中的尖端技术之一，航天技术正以最快的速度在越来越广的范围内，包括在政治、经济、军事、生活以及科学技术等众多的领域内发挥着非常卓越的作用。与此同时，航天的快速发展也使得各类航天器内部结构以及所需要的功能变的日益复杂，对于价格高昂的一些航天器，系统具有很高可靠性是整个航天器系统的最基本的需求，卫星系统是航天系统中很重要的一部分，一旦卫星的某个部件发生故障，轻的会使整颗卫星的提前设定的功能达不到预期目的或者直接丧失，非常严重的情况下，甚至可能导致发生一些严重灾难性的事件，

6、还有这将会浪费国家巨大的财产。直到目前为止，对卫星的高可靠性的保证通常是通过确保软硬件的高的可靠性以及冗余来实现的。本文主要对卫星的下传状态数据进行了分析，提取出可以表征卫星当前状态的信息，判断卫星的运行状态。本文阐述了卫星姿控系统的主要组成部分，在动力学以及运动学两个方面分别对模型进行建模，并采用了四元数与欧拉角两种并行的方式对姿态信息进行详细的描述，为后续的算法的研究提供了基础。然后，采用了经验模态分解法提取信号的特征值并利用信号的能量熵进行阈值设定判断是否有异常发生，接下来，介绍了支撑向量机（S

7、VM）的主要原理以及如何对两个影响比较明显的参数采取优化措施，提出了一种新的非线性的方式对参数进行优化，与现有的优化算法进行比较，它加快了参数的收敛速度，有效的降低了适应度值。运用SVM提出了两种方法提取卫星状态信息，第一是对卫星的状态进行建模，获取与实际观测值之间的残差信息，进行状态信息提取，并针对复杂数据样本情况，提出了一种优化的SVM回归方法，有效的改善了拟合效果并且支撑向量数较少，避免了过学习，第二是提出了一种对信号进行样本的符号化，并提取符号熵，对符号熵利用SVM进行分类识别运算，信号的符号

8、熵值能有效的区分各种不同的状态，再利用SVM算法进行分类识别与现有方法比较提高了分类精度。关键词：卫星，经验模态分解，支撑向量机，符号熵，能量熵IABSTRACTABSTRACTAtpresent,spacetechnologyisbecomingoneofthescienceandtechnologiesthatdeveloprapidlyintoday'scutting-edgetechnology.Nowithasplayedanincreasin