航天器平台有效载荷实时数据流分析.pdf

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1、第34卷第2期计算机仿真2017年02月文章编号：1006—9348(2017)02—0080—04航天器平台有效载荷实时数据流分析司锋1’2，林宝军1，张善从3(1．中国科学院光电研究院，北京100094；2．中国科学院大学，北京100049；3．中国科学院空间应用工程与技术中心，北京100094)摘要：随着航天器平台负载能力提升和空间信息技术的发展，有效载荷数据流蕴含的信息越来越复杂。运控管理时一般通过分析有效载荷实时数据流，判断有效载荷工作状态，进行有效载荷故障诊断。如果通过人工判读有效载荷实时数据流，工作量比较大，容易出现错误。通过分析有效载荷遥测数据流的特点，以经典的数据流分

2、析框架CluStream算法为基础，提出一种改进算法，对有效载荷数据流进行实时处理，实现有效载荷工作状态的自动分析。仿真结果表明，改进的数据流聚类方法能够应用于有效载荷工作状态分析，且具有计算量小、实时性高和分类准确的优点。改进的数据流分析方法还可以应用到空间有效载荷数据处理。关键词：有效载荷；数据流；遥测数据；聚类中图分类号：TP391．9文献标识码：BReal——TimeDataStreamAnalysisofPayloadinAircraftPlatformsIFeng1”，LINBao—jun1，ZHANGShan—con93(1．Academyof0pto—Electroni

3、cs，ChineseAcademyofSciences，Beijing100094，China；2．UniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China；3．TechnologyandEngineeringCenterforSpaceUtilization，ChineseAcademyofSciences，Beijing100094，China)ABSTRACT：Withtheincreaseinaircraftplatformcarryingcapacityandthedevelopmentofspaceinformatio

4、ntech·nology，informationinpayloaddatastreamismoreandmorecomplex．Intheperiodofoperationcontrolmanagement，theworkstateofpayload，andevenpayloadfaultdiagnosis，isidentifiedbyanalyzingpayloadreal—timedatastream．Ifthedatastreamisanalyzedbymanualinterpretation，itispronetoelrTOrSformuchoftheworkload．Byan

5、alyzingthecharacteristicsofthepayloadtelemetrydatastream，weproposedanimprovedalgorithmbasedonclassicalCluStreamalgorithm，tohandlereal—timepayloadtelemetrydataandanalyzethepayloadoperationalmodeautomatically．Thepracticalexperiencesshowthattheimproveddatastreamclusteringmethodcanbeappliedtothepayl

6、oadworkstateanalysis，withthecharacteristicsoflesscalculation，highreal—timeandaccurateclassification．Furthermore，themethodcanbeappliedinspacepayloaddataprocess．KEYWORDS：Payload；Datastream；Telemetrydata；Clustering1引言随着我国航天事业的不断发展，航天器平台有效载荷的作用日益凸显。有效载荷承载着对地观测、空间科学及技术试验等多项任务，随着系统规模的变大，工作状态也越来越复杂⋯。有效

7、载荷的工作状态通常由相关的遥测数据流进行判断。有效载荷在轨运行期间通常持续产生大量遥测数收稿日期：2016—03—23修回日期：2016—04—09—80一据，并且由于载荷种类繁多，特征不同，遥测数据差异很大。因此，有效载荷实时数据流分析面临很多困难。以往航天工程中，有效载荷工作状态分析一般由人工进行数据判断，或者根据设计师的先验知识设计规则，使用基于规则的方法进行自动判断旧。J。当载荷的工作状态较多，工作状态切换过程的规则设计比较复杂。并且需