[发明专利]一种基于桑基图的航天器异常信息聚类可视化及交互方法

说明书

本发明提供了一种基于桑基图的航天器异常信息聚类可视化及交互方法，将航天器异常信息进行字典构造，然后生成节点集合和边集，最后绘制桑基图及设置交互操作。该方法以直观的表现手段反映异常信息之间的特征规律，使分析人员能够迅速地理解聚类分析结果，直观地观察星上事件和卫星重要部件的状态变化，迅速、准确地找到所需要的信息。

技术领域

本发明涉及一种航天器异常信息可视化方法，属于航天器故障诊断分析领域。

背景技术

航天系统是一项变量参数众多、非常复杂的系统工程，各分系统及器件间互相依赖，其中一个或多个异常发生时常直接或间接地影响其它系统。在大量异常报警信息中将有价值的数据进行区分和提取也变成了一个很棘手的问题。可视化技术充分利用直观的表达能力，从而使人员能够更加方便和深入地对航天器信息进行观察和分析。

目前，航天器信息可视化及交互方面大多集中于空间3D显示交互方面，而对于航天器异常报警信息的可视化仍然采用文字列表排列的方式，这种基于表格和二维矩阵的可视化技术并没有充分利用图形和图像的表达能力，也不能以容易解读的方式可视地呈现航天器异常信息。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于桑基图的航天器异常信息聚类可视化及交互方法，将航天器异常信息进行字典构造，然后生成节点集合和边集，最后绘制桑基图及设置交互操作。该方法以直观的表现手段反映异常信息之间的特征规律，使分析人员能够迅速地理解聚类分析结果，直观地观察星上事件和卫星重要部件的状态变化，迅速、准确地找到所需要的信息。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括如下步骤：

步骤1，定义单条航天器异常信息为[subStr,elementStr,typeStr]，其中subStr为异常所属分系统描述信息，elementStr为异常部件描述信息，typeStr为检测类型描述信息；所有航天器异常信息组成集合abnormalSet＝[[subStr₁,elementStr₁,typeStr₁],…,[subStr_n,elementStr_n,typeStr_n]]，共n条异常信息；subStr，elementStr和typeStr作为横轴列值，即subStr作为第一列，elementStr作为第二列，typeStr作为第三列，相应的列值在绘制桑基图中只出现该列所在的位置；

对于每一条异常信息[subStr_i,elementStr_i,typeStr_i]，1≤i≤n，分别向节点集合nodeSet中添加三个节点node_3*(i-1)+1＝subStr_i，node_3*(i-1)+2＝elementStr_i，node_3*(i-1)+3＝typeStr_i；最后形成异常信息所有节点集合nodeSet＝{node₁,…,node_3n}；

对于每一条异常信息[subStr_i,elementStr_i,typeStr_i]，1≤i≤n，分别向边集合linkSet中添加两条边link_2*(i-1)+1＝(subStr_i,elementStr_i)，link_2*(i-1)+2＝(elementStr_i,typeStr_i)；最后形成异常信息所有边集合linkSet＝{link₁,…,link_2n}；