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遥测数据异常检测的方法


技术摘要:
本公开提供一种遥测数据异常检测的方法,涉及航天器遥测数据的处理和分析,能够解决工程中对遥测数据中异常值的检测常采用固定的遥测参数上下限,检测门限不随时间变化,无法反应出遥测参数的动态趋势,难以捕捉遥测参数动态变化过程中的出现的异常的问题。具体技术方  全部
背景技术:
航天器遥测数据是航天器运行状态的重要体现,及时检测发现异常变化的遥测数 据,能够提高对航天器故障的主动检测与识别能力。航天器受工作环境和自身状态影响,遥 测数据中不可避免的会出现异常值,异常值可能反映航天器相关系统出现故障,也可能是 受到干扰所产生的野值情况。对于出现的异常值,采用特定的检测方法准确定位、并及时实 施处置干预,对于航天器安全管理具有重要意义。 工程中对遥测数据中异常值的检测常采用固定的遥测参数上下限,检测门限不随 时间变化,无法反应出遥测参数的动态趋势,难以捕捉遥测参数动态变化过程中的出现的 异常。
技术实现要素:
本公开实施例提供一种遥测数据异常检测的方法,能够解决固定的遥测参数上下 限,检测门限不随时间变化,无法反应出遥测参数的动态趋势,难以捕捉遥测参数动态变化 过程中的出现的异常的问题。具体技术方案如下: 本公开实施例提供一种遥测数据异常检测的方法,该方法包括: 根据原始遥测数据时间间隔td,建立等间隔原始遥测数据序列x(t),根据所述原 始遥测数据序列x(t)的时标,获取目标遥测数据经过处理生成等间隔目标遥测数据序列; 在一个实施例中,根据所述原始遥测数据序列x(t)的时标,获取目标遥测数据经 过处理得到获取目标遥测数据序列前,还包括,设定目标遥测数据序列起始时间ts,按时间 间隔td,建立等间隔目标遥测数据序列,x(t)表示对应时刻t的所述目标遥测数据值,初始 化时不赋值,P为样本序列长度, floor函数表示向下取整。 优选地,获取目标遥测数据经过处理得到获取目标遥测数据序列;是指根据所述 原始遥测数据序列x(t)的时标,在原始遥测数据序列s(t)记录中找到与目标遥测数据对应 的时标最接近时刻t,提取所述时刻t的数据值作为目标遥测数据值,赋值后的获得所述目 标遥测数据序列。 在一个实施例中,通过所述目标遥测数据选取间隔为定值,获得第m个输入向量 Xm,第m个输出值Ym,得到目标遥测数据建模样本总数N,生成训练目标遥测数据集T; 其中,目标遥测数据选取间隔为定K值,其中,K≥1,依次类推,可获得第m个输入向 量Xm第m个输出值Ym,得到所述目标遥测数据建模样本总数为N,建立训练样本集T,其中N= P-Lin。 优选地,Lin为设置输入向量长度即元素个数、输出节点个数为1,Lin应当小于P;则 4 CN 111612050 A 说 明 书 2/7 页 取 [x(ts) ,x(ts td) ,…,x(ts (Lin-1)·td)]T为第一个输入向量,记为X1; x(ts Lin·td)为第一个输出值,记为Y1。 在一个实施例中,训练目标遥测数据集T通过贝叶斯建模获得在t时刻生成所述目 标遥测数据预测值序列 优选地,通过贝叶斯建模获得在t时刻获得所述目标遥测数据预测值;是指从目标 遥测数据第i个遥测数据输入向量Xj,获得先验概率,根据先验概率取值,获得第i个目标遥 测数据输入向量X序列中所有元素取值的后验概率,依次获得目标遥测数据t时刻输入向量 的预测值。 优选地,目标遥测数据预测值通过建立模型评价函数得到预测误差的离散度即所 述标准误差。 在一个实施例中,对目标遥测数据的预测值序列进行拉格朗日插值获得目标遥测 数据预测值的连续函数 优选地,目标遥测数据预测值在所述的t时刻的插值多项式为 为所述预测值 的连续函数;目标遥测数据预测值的连续函数为所述目标遥测数据的预测序列。 在一个实施例中,标准误差在设定检测阈值为κ,κ>0,得到检测门限上限和下限称 为动态门限,动态门限上限LU(t)和下限LB(t)分别设置为: 其中,RMSE为标准误差。 根据原始时间序列s(t)中对于任一点,判断目标遥测数据预测值与原始遥测数据 的偏差超过动态门限,原始遥测数据出现异常。 本公开提供一种遥测数据异常检测的方法,对非等间隔时间序列数据进行时标对 齐与矢量化拆分,通过贝叶斯分类器模型,实现对输入向量的输出值的预测。基于拉格朗日 插值算法建立了预测值的插值函数,利用插值结果与实际值的差异程度进行数据的动态化 异常检测,从而建立了遥测数据动态门限的生成方法,实现了对遥测数据中异常值的诊断。 应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不 能限制本公开。 附图说明 此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施 例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。 图1是本公开实施例提供的一种遥测数据异常检测的方法流程结构图; 图2是本公开实施例提供的一种遥测数据异常检测的方法生成的动态上限和下限 门限示意图; 图3是本公开实施例提供的一种遥测数据异常检测示意图; 5 CN 111612050 A 说 明 书 3/7 页
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