【技术实现步骤摘要】
基于TDRAE的无监督卫星异常检测方法、装置、设备及介质
[0001]本专利技术实施例涉及航天信号处理
，尤其涉及一种基于时域反卷积重建自编码器(TDRAE，Temporal Deconvolutional Reconsturction AutoEncode)的无监督卫星异常检测方法、装置、设备及介质。
技术介绍
[0002]对于航天器来说，以卫星为例，其各个分系统的结构十分复杂，并且需要长期在太空极端温度和强电磁辐射环境中运行，因此，通过对卫星进行实时或准实时的异常检测，可以及时的发现和定位故障，保障卫星在轨安全可靠的运行，也就是说，针对卫星进行异常检测是卫星健康管理中的重中之重。而遥测数据能够直观的反映卫星的在轨运行状态，因此，通过对遥测数据进行异常检测可以直观的判断卫星的运行状态。
[0003]目前，针对卫星异常检测的常规方案大多采用基于数据驱动的方法，除了在轨卫星，当卫星处于地面测试阶段，由于数据的多样性，需要对整颗卫星进行11个不同阶段的组装、集成和测试(AIT，Assembly，Integratio...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于时域反卷积重建自编码器TDRAE的无监督卫星异常检测方法，其特征在于，所述方法包括：利用由因果卷积层以及基于因果卷积层形成的先进膨胀因果卷积块ADCCB所组成的编码器和解码器构建时域反卷积重建自编码器TDRAE；从地面接收站所接收到的卫星遥测数据包中提取卫星遥测数据，并基于提取得到的卫星遥测数据生成训练集和验证集；根据设定的训练参数利用所述训练集和验证集训练所述TDRAE，并将训练完毕后的TDRAE在地面接收站进行本地部署；将获取到的准实时的卫星遥测数据输入至本地部署的训练完毕后的TDRAE，以获得预测结果；针对所述预测结果按照设定的评估策略进行评估，获得用于指征是否存在异常的评估结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用由因果卷积层以及基于因果卷积层形成的ADCCB所组成的编码器和解码器构建TDRAE，包括：利用所述因果卷积层、批量标准化层、高斯误差线性单元层、空间随机失活层以及层标准化层构建所述ADCCB；在输入层与最大池化层之间设置由因果卷积层和多个所述ADCCB组成的第一三明治架构，形成所述编码器；在上采样层与输出层之间设置由因果卷积进行转置的因果转置卷积层和多个所述ADCCB组成的第二三明治架构，形成所述解码器；通过在所述编码器的最大池化层与所述解码器的上采样层之间设置本征向量层，以构建获得所述TDRAE。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述ADCCB的结构包括：并联耦接的第一支路和第二支路；所述第一支路在由输入至输出的方向上依次包括：第一因果卷积层、批量标准化层、第一高斯误差线性单元层、第一空间随机失活层、第二因果卷积层、层标准化层、第二高斯误差线性单元层、第二空间随机失活层以及第三因果卷积层；所述第二支路由输入至输出的方向上包括：第四因果卷积层。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述编码器结构依次包括：输入层、第五因果卷积层、两个或两个以上ADCCB、第六因果卷积层和最大池化层；其中，所述编码器结构中的两个或两个以上ADCCB对应的膨胀率依次增加；所述解码器结构依次包括：上采样层、第一因果转置卷积层、两个或两个以上ADCCB、第二因果转置卷积层和输出层；其中，所述解码器结构中两个或两个以上ADCCB对应的膨胀率依次减少。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从地面接收站所接收到的卫星遥测数据包中提取卫星遥测数据，包括：根据设定的数据提取与数据转换规则，从所述卫星遥测数据包解析得到原始卫星遥测数据；对所述原始卫星遥测数据依次进行野值去除、数据补全、特征选取以及归一化的第一预处理过程，或者依次进行野值去除、数据补全以及归一化的第二预处理过程，得到能够适
用于所述时域反卷积重建自编码器TDRAE的卫星遥测数据。6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘明，赵浩天，邱实，陈雪芹，王恩友，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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