一种基于离散时间段的测运控数据异常检测方法

彭会湘，刘光辉，陈韬亦，谭振淮，翟 磊

(1.中国电子科技集团公司第五十四研究所，河北 石家庄 050081; 2.北京市遥感信息研究所，北京 100192)

0 引言

卫星遥测参数是了解卫星工作状态、进行卫星故障诊断的重要依据[1]。因此对卫星遥测数据的分析以及数据挖掘工作，对卫星异常检测、故障检测以及寿命预测等研究具有重要意义[2]。

由于卫星在轨运行周期长、遥测参数类型多、数据量大、数据变化缓慢等特点为遥测参数的应用带来一定的挑战。每个卫星的遥测数据都包含电流、电压、温度等上万个参数，这些参数的模拟量或数字量可以反映出卫星的工作状态或空间环境状态[3]，不同的卫星遥测参数类型不同，卫星遥测参数采样频率很高，平均每个参数每秒采样1次，卫星正常工作寿命5～10年，按5年计算，每颗卫星产生的遥测数据量约15 768亿个,按每个遥测参数值占用1个字节、时间戳占用4个字节计算，数据存储空间约为8.0 TB。

众多的高校、科研机构和卫星运行部门都开展了基于遥测大数据的卫星工作状态监控、故障诊断和健康管理等技术研究工作，由于卫星运行时间长，各种设备器件老化、故障率升高是一个长期渐变的过程，短期内看不出效果，需要针对卫星连续运行几年的数据进行分析才能发现规律，但是巨大的数据量又为数据处理与数据分析带来极大的挑战，需要占用大量的设备和时间，效率很低。

数据存储容量大是卫星历史数据管理面临的主要困难之一，也是导致数据应用效率低的主要原因[4]。……