[发明专利]一种卫星星座智能状态异常检测方法、监测系统及其监测方法

权利要求书

1.一种卫星星座智能状态异常检测方法，其特征在于，所述异常检测方法包括以下步骤：

步骤1：训练数据预处理；

步骤2：基于步骤1预处理的训练数据，建立预测模型；

步骤3：基于步骤2的预测模型进行基于动态阈值的异常检测。

2.根据权利要求1所述一种卫星星座智能状态异常检测方法，其特征在于，所述步骤1具体为，需要经过数据清洗、数据对齐和数据采样；所述数据清洗能够剔除数据中的个别野值；所述数据对齐，首先需要用时间标签对齐各卫星遥测数据，再使用聚类方法进一步调整对齐；对于数据量大的参数，需要进行降采样抽取数据的特征。

3.根据权利要求1所述一种卫星星座智能状态异常检测方法，其特征在于，所述步骤2具体为，选择能够学习长距离依赖关系的长短期记忆神经网络LSTM作为数据模型，通过对某参数多星历史正确数据的学习来训练模型；并利用该模型，对待检测数据进行预测。

4.根据权利要求1所述一种卫星星座智能状态异常检测方法，其特征在于，所述步骤3具体为包括以下步骤：

步骤3.1：将预测模型输出的预测数据和待检测数据相减获得一个残差序列；

步骤3.2：步骤3.1的残差序列会表现出大幅度波动时，则数据出现异常；

步骤3.3：为步骤3.1的残差序列寻找一个阈值，当残差序列中出现超出阈值的点时即出现异常。

5.根据权利要求4所述一种卫星星座智能状态异常检测方法，其特征在于，所述步骤3.3种为步骤3.1的残差序列寻找一个阈值具体为，利用残差序列本身的均值、方差、包络拐点变化率和极值点斜率共同产生。

6.一种卫星星座智能状态监测系统，其特征在于，所述监测系统包括系统服务器、遥测数据库、本地数据库、算法服务器和客户端计算机，所述遥测数据库无线连接卫星地面站，所述遥测数据库、本地数据库、算法服务器和客户端计算机均连接系统服务器。

7.根据权利要求6所述一种卫星星座智能状态监测系统，其特征在于，所述系统服务器负责整个系统的控制、管理、调度；所述遥测数据库用来存储收地面站收到的卫星遥测数据；所述本地数据库用来存储检测结果的本地数据；上述算法服务器用来运行异常检测算法；所述客户端计算机为网络内任意计算机，可使用浏览器访问系统。

8.根据权利要求6或7所述一种卫星星座智能状态监测系统的监测方法，其特征在于，所述监测方法具体包括以下步骤：

步骤一：从遥测数据库中读取各星的同一参数数据；

步骤二：对步骤一的参数数据进行预处理，所述预处理为清洗、采样和对齐；

步骤三：基于步骤二预处理的参数数据进行基于星座历史数据的建模；

步骤四：利用算法服务器及步骤三的模型进行异常检测；

步骤五：将步骤四的检测结果存入数据库；

步骤六：根据步骤五的数据库中的残差序列判断是否存在异常，若存在异常则进行步骤七，若不存在异常则进行步骤八；

步骤七：报警；

步骤八：结束。