一种基于关联关系的在轨卫星受空间环境影响的预警方法

摘要

本发明提供一种基于关联关系的在轨卫星受空间环境影响的预警方法，其包括：获得可信度及相关度超过设定阈值的两者间时域的关联关系Xo(T)；获得卫星星务中心计算机SRAM器件在t时刻受空间辐射环境影响的量化指标G(t)；根据G(t)与A(t)的关联关系获得多个可支持度值和多个可信度值，在多个可支持度值中选择支持度值最大的一条关联关系，若该支持度值大于0.6，则报警信息为“有”且该支持度值对应的可信度值即为预警值Y(t)，若该支持度值小于或等于0.6，则报警信息为“无”。本发明能通过单粒子效应与卫星在轨异常关联关系分析和根据星载高能粒子通量探测设备实时数据对卫星在轨异常进行预警，具有可信度、针对性及准确性高的优势。

主权项

一种基于关联关系的在轨卫星受空间环境影响的预警方法，其特征在于，包括:步骤1，对粒子效应与卫星在轨异常关联关系进行分析，获得可信度及相关度超过设定阈值的两者间时域的关联关系Xo(T)：步骤11，对某历史时段T内的卫星搭载的星载高能粒子通量探测设备的探测设备数据进行剔野预处理，然后将其转化为该历史某时段T卫星所处空间的高能粒子通量Lo(T)；其中，剔野预处理包括三步：第一步：将超出探测设备数据量程的野值剔除；第二步：根据探测设备数据的种类及数据采集时刻对应卫星的星下点位置进行数据筛选：探测设备数据为质子数据的情况：对于数据采集时刻、星下点位置不在南大西洋区域或两极区的质子数据，若连续两帧数据跳变超过探测设备数据量程的50％，则认为后一帧数据是野值并剔除；对于数据采集时刻、星下点位置处在南大西洋区域或两极区的质子数据，如果连续两帧数据跳变超过探测设备数据量程的50％，并且该情况连续出现超过3次，则认为该时段的数据是野值并剔除；探测设备数据为重离子及电子数据的情况：对于数据采集时刻、星下点位置不在两极区的重离子及电子数据，如果连续两帧数据跳变超过探测设备数据量程的50％，则认为后一帧数据是野值并剔除；对于数据采集时刻星下点位置处在两极区的重离子及电子数据重离子及电子数据，如果连续两帧数据跳变超过探测设备数据量程的50％，并且该情况连续出现超过3次，则认为该时段数据是野值并剔除；步骤12，对历史某时段T卫星所处空间的高能粒子通量Lo(T)利用单粒子效应算法进行计算，得到卫星星务中心计算机SRAM器件在该时段T受空间辐射环境影响的量化指标Go(T)；计算方法为：利用公式获得To时刻受空间辐射环境影响的量化指标Go(To)，其中，σ(E)为粒子能谱为E的粒子对所作用芯片影响的指标即翻转次数；F(E)为能谱为E的粒子进行剔除预处理后转化为在T时段中的TO时刻的获得的通量Lo(To)；δ(E)＝cosθ，其中θ为该能谱粒子探测通道方向与SRAM芯片安装法线方向的夹角；对Go(To)进行积分获得Go(T)；上述计算方法中需要对粒子能谱进行适应性选择，若粒子为质子，则选择质子能谱为10Mev至300Mev之间的能谱；若粒子为重离子，则重离子能谱选择He、C、Li、Mg、Ar、Fe族离子的能谱；若粒子为电子，则电子能谱选择全部电子的能谱；步骤13，对量化指标Go(T)在该时段T中的异常发生时刻A(T)利用数据挖掘或数据统计的方法得到Go(T)与A(T)之间的关联关系Xo(T)；步骤2，根据卫星搭载的星载高能粒子通量探测设备的探测设备实时数据，利用步骤11的方式得到当前时刻t卫星所处空间的高能粒子通量L(t)；然后根据高能粒子通量L(t)利用步骤12的方式得到卫星星务中心计算机SRAM器件在t时刻受空间辐射环境影响的量化指标G(t)；步骤3，对于G(t)在关联关系Xo(T)中找到A(t)，根据G(t)与A(t)的关联关系采用Apriori算法获得多个可支持度值和多个可支持度值对应的可信度值，在多个可支持度值中选择支持度值最大的一条关联关系，若该支持度值大于0.6，则报警信息为“有”且该支持度值对应的可信度值即为预警值Y(t)，若该支持度值小于或等于0.6，则报警信息为“无”。