基于参数自适应DBSCAN算法的浮标位置数据异常检测

针对遥测遥控系统采集浮标位置数据时易受外在因素的干扰,提出了一种K近邻优化的参数自适应DBSCAN算法,来检测浮标位置数据中的异常点。通过分析数据集的分布特性生成最优邻域距离值ε和邻域内样本点数量MinPts列表,引入卡林斯基-哈拉巴斯指数对列表中的参数进行评分,将最高评分对应的参数作为最优参数,实现DBSCAN算法的自适应聚类。实验结果表明,新算法能够自适应选择最优参数,对浮标遥测位置数据的异常点进行有效检测。

多径信道下基于恒模算法的遥测信号盲均衡

运载火箭在塔架静态测试时易受多径衰落影响,导致遥测信号产生码间干扰。本文对PCM-FM体制遥测信号的多径信道使用恒模算法(CMA)进行盲均衡研究,针对遥测信道中的码间干扰展开理论分析和Matlab仿真,并搭建盲均衡功能测试平台开展实验验证。结果表明:CMA收敛速度高、误码率低,对多径干扰具有较好的鲁棒性和实用性。

An Algorithm for Cavity Reconstruction in Electrical Impedance Tomography

We consider the inverse problem of finding cavities within some object from electrostatic measurements on the boundary. By a cavity we understand any object with a different electrical conductivity from the background material of the body. We give an algorithm for solving this inverse problem based on the output nonlinear least-square formulation and the regularized Newton-type iteration. In particular, we present a number of numerical results to highlight the potential and the limitations of this method.

移动站协同测控任务的遗传算法规划方法

针对在轨卫星数量不断扩大,空间任务也日趋复杂化,仅依靠地基固定站测控难以满足实际需求的问题,本文研究了基于移动站的协同测控任务规划问题。基于卫星在轨运动的规范化描述,建立了多星多平台测控资源的调度模型,并将复杂空间任务规划问题转化为时间窗口编排问题。基于这一模型提出了一种遗传算法求解策略,该算法设计了一种新型的编码技术,并通过全局型搜索寻求高效、快速、可靠的近似最优解。利用仿真算例验证了该算法的有效性和快速性。

简化软信息迭代的遥测TPC译码算法

针对遥测TPC译码算法中Chase2算法译码流程复杂,处理接收信号存在较大时延的问题,提出简化软信息迭代的遥测TPC译码算法。该算法通过减少迭代译码次数和优化软信息更新方式,在提高译码速率、减少资源消耗的同时,纠错能力损失小于1 dB。仿真结果表明,改进算法减少了译码算法运算量,提高了译码实时性,降低了存储要求。

基于INT感知的5G核心网用户面流量调度系统

为解决5G移动数据流量激增和新型网络应用不断涌现给网络运维造成巨大压力的问题,设计并实现一个面向5G核心网用户面的流量调度系统,包含网络状态信息感知子系统和路由决策子系统。在网络状态信息感知子系统中,传统带内网络遥测方法带宽开销高,而且不是专门为无线网络系统设计的,此外,在5G核心网中应用带内网络遥测还面临测量精度不高、QoS无法保障等挑战。为此,提出了基于带内网络遥测的5G核心网用户面状态信息感知方案,将遥测信息插入GTP-U报文的扩展头部,实时检测UPF状态信息,实现网络状态动态随路测量。路由决策子系统实现了基于改进蚁群算法的流量调度算法,利用感知到的网络状态信息升级信息素函数更新方式,完成基于实时网络状态的路由决策。实际部署测试结果表明,网络状态信息感知子系统能正常感知网络信息,而且所做路由决策在时延、吞吐量和丢包率方面优于传统路由算法。

天然气井甲烷逸散激光遥测光学收发传输特性研究

为提升天然气井非合作目标条件下逸散甲烷激光遥测系统回波信号的接收效率,通过蒙特卡洛光线追迹分析非合作目标下甲烷遥测系统光学收发模块的光路传输特性,开展光学收发模块不同F数菲涅尔透镜聚光性能分析、激光收发光机结构(共轴、离轴)回波信号接收性能分析以及非合作目标下不同孔径菲涅尔透镜回波信号接收性能分析。研制基于波长调制浓度反演算法的甲烷逸散激光遥感测试装置,由浓度反演标定实验数据拟合得到2f/1f信号幅值与CH_(4)浓度间的线性关系(R^(2)=0.99244)。测试结果表明:甲烷激光遥测系统最小检测限(MDL)为3.81 ppm·m、平均时间456.2 s,证实系统具有较优性能与便捷性。

基于二态模型递归树的遥测全帧数据仿真算法

由于不同型号飞行器的遥测数据帧格式复杂多变、形式各异,使得工作人员不得不频繁更动遥测数据仿真软件,尤其在面对新型号飞行器时,软件甚至需要重新开发。为此,提出了一种基于二态模型递归树的通用化遥测全帧数据仿真算法。首先,通过对遥测全帧数据的特点进行分析,提出了基于参数数据和结构数据的遥测全帧数据通用化二态表达模型,构建了描述遥测全帧数据的递归树,实现了遥测全帧数据通用化描述。其次,针对遥测全帧数据仿真问题,提出了基于多元函数递归运算的结构数据生成算法,并设计了参数反演算法,实现了遥测全帧数据的通用化仿真。最后,通过算例分析,验证了算法在遥测全帧数据仿真中的实用性和有效性。

自适应服务功能链动态调整策略研究

服务功能链动态调整是应对网络变化、提升服务性能的重要方法。本文提出了一个基于带内网络遥测的服务功能链动态调整方案,通过带内流量采集服务功能链流信息,实时发现并调整性能下降的服务功能链。实验结果表明,该方案在请求接受率、资源利用率等方面都明显优于传统方案。

一种基于先验信息的中高轨卫星遥测任务资源调度方法

中高轨卫星测控需求的特性导致遥测数据接收任务占用了绝大部分设备跟踪时长,但遥测任务的资源调度问题的相比遥控和测轨复杂性更高,使得其资源调度算法的自动化水平一直不高。根据中高轨卫星遥测数据接收任务需求和我国测控站布站情况,设计了一种基于先验信息的中高轨卫星遥测任务资源调度算法。该算法以中高轨卫星遥测任务需求整体满足率最大和算法复杂度最低为设计目标,以人工安排中高轨遥测任务测控工作计划积累的有益经验作为先验信息,赋予中高轨卫星遥测任务可行解优先级使用值。通过实际数据仿真分析,该算法极大缩小了中高轨卫星遥测任务可行解空间规模,有效提高了资源调度效率,资源满足率达到99.7%以上,遥测单收设备使用率超过97.7%,为卫星资源调度算法设计提供了参考。

基于参数自适应优化聚类的卫星状态异常检测方法

对卫星在轨状态进行实时监测和异常检测,有利于保障卫星安全稳定运行。为解决在利用聚类分析检测卫星异常过程中,通过网格搜索选择最佳聚类超参数时精细度差、效率低的问题,本文将聚类超参数选择转化为单目标优化问题,并基于智能优化算法的启发式搜索能力,提出了超参数自适应优化的聚类算法UMOEAsII_BIRCH。为验证自适应搜索的有效性,在卫星遥测数据集和公开数据集上进行了测试。以网格搜索为基准,分别选取基于划分、基于密度和基于层次的聚类算法,对比自适应搜索和网格搜索两种方式下,异常检测的F1-score和算法执行时间。实验结果表明,自适应搜索克服了网格搜索中精细度与效率的矛盾,不受网格点的限制,异常检测效果优于基准方法,且在算法执行效率上具有显著优势。

卫星遥测数据实时压缩算法设计与实现

为了满足多星并行遥测数据处理和海量数据高并发分析的性能需求,便于后续进行数据挖掘、智能预警,本文提出并实现了一种卫星遥测数据实时压缩算法。针对遥测数据的特点,提出了遥测自适应分类方法,采用改进型RLE(Run Length Encoding,行程编码)压缩和增量压缩结合的算法,结合数据库技术,实现了遥测数据的压缩。在某型号卫星研制项目中,采用了该算法进行数据压缩,统计分析表明:该算法起到了很好的压缩效果。

输电线路面向未来能源互联网的大容量输电研究

针对现有输电线路能源输电容量不足,测控误差较大的问题,对输电线路进行多接入边缘(MEC)改进;增大电缆线路的承受能力,对电站容量进行聚合链路扩容(LAC)改进,实现小电站的容量增强,增强未来能源的大容量输送能力。利用莱文伯格—马夸特(L-M)遥测算法对大容量输电过程进行测控,分析输电过程的误差波动,保证能源输送过程的顺利进行。试验表明,所提出的方法最高输电容量最高为4800 MW,遥测输电线路供电量最大为800 kV,遥测数据误差不超过1.45%。

应用行程编码的航天器分包遥测压缩算法研究

针对航天器延时遥测存储数据量较大的问题,提出了一种应用行程编码(RLE)的分包遥测压缩算法。根据遥测数据的特点,对压缩算法进行改进,使压缩效果得到进一步提升。此外,对压缩数据生成符合空间数据系统咨询委员会(CCSDS)标准的分包遥测机制进行了阐述。对某卫星的试验表明,使用改进后的压缩算法,能够获得6.11倍的遥测压缩比,可提高延时遥测采样频率,增加航天器在境外的可用遥测数据量。

多星测控调度的遗传算法分析

针对多星过站冲突问题,以工程需求为导引,建立了多星测控调度模型,并采用遗传算法对其进行求解.从全局和局部搜索两种策略入手,以可用可见弧段为对象,设计了"全弧段"编码和基于协同进化的编码两种编码方式,给出了对应算法的实现流程和遗传操作算子,对两种编码方式的求解效率进行了分析.通过仿真对两种编码的求解质量与时间开销性能作了验证,由此得出了两种编码和对应搜索策略的适用范围.据此开发的系统已成功应用于航天顶层设计的辅助决策.

基于双树复小波的遥测振动信号多尺度噪声调节随机共振分析

遥测振动信号包含大量反映飞行器试验过程中的状态特征信息,具有非线性、非平稳性、强噪声等特点,如何提取反映系统运行状态的微弱非线性特征直接关系到飞行状态监测和故障诊断的准确性,针对这一问题,提出一种基于双数复小波的多尺度噪声调节随机共振分析方法,充分考虑多尺度带限噪声对非线性随机共振的影响,利用多尺度噪声调节和樽海鞘群算法优化非线性随机共振,对遥测振动信号的微弱特征信息进行增强,仿真和实测数据实验结果表明该方法的有效性。

基于理论弹道速度匹配的飞行器测控记忆跟踪算法

针对遥测设备现有记忆跟踪存在速度跳变和外推误差大的问题,提出了一种基于理论弹道速度匹配的记忆跟踪算法。分析了遥测设备记忆跟踪算法原理与不足,对原记忆跟踪算法进行改进,同时将Neville算法用于记忆跟踪数据插值。仿真结果表明新算法外推10 s、5 s和3 s的均方根误差比原算法平均减小44.9%。新算法在设备应用的测试结果同样证明了其优越性。

基于ARC算法的数据压缩技术和实现

针对无损压缩技术在航天遥测系统中的应用情况,提出了基于现场可编程门阵列(FPGA)和数字信号处理器(DSP)硬件结构的遥测噪声数据实时无损压缩系统的方案。结合Shannon信息论中信息熵的概念,研究了数据压缩的本质和算法评估标准。通过PC仿真试验对多种算法的压缩效果进行了比较,最终选择算术编码(ARC)作为无损压缩的算法。测试结果表明,该方案能够实时采集并压缩遥测噪声数据,有效地提高压缩去除率和压缩速度,优化压缩性能。

遥测数据采集压缩系统的LZW算法优化设计

针对数据采集压缩系统压缩速率慢和压缩效果不足这一问题,分析了字典大小和查找字典的方式对压缩性能的影响,提出了优化LZW算法的方法。该方法引入基于散列函数的字典查找方式和删除当前未被引用词条的字典更新方式提高字典压缩效率,并通过优化算法和传统算法的比较以及仿真,验证了算法的优越性。测试结果表明,该优化方法整体上提高了系统的压缩性能,具有较高的工程实用性。

ID3算法在卫星遥测数据分析中的应用

为充分挖掘隐藏于遥测数据中的规则知识,发现数据间的关联性,采用ID3算法对卫星太阳帆板遥测数据进行挖掘分析,计算各类参数的信息增益值,以最大增益值为分裂属性构建出相关性决策树,得到决策知识,发现影响太阳帆板状态变化的参数间的关联性,为卫星在轨性能分析和故障诊断提供依据.分析结果表明,采用ID3算法对遥测数据进行分析可以获得预期的结果.