CN107608941A - 一种扫描式红外地球敏感器工作状态数据一致性比对方法 - Google Patents
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Abstract
一种扫描式红外地球敏感器工作状态数据一致性比对方法，步骤为：(1)获取不同时段扫描式红外地球敏感器对应的工作状态数据；(2)获取不同时段电机电流数据和辐射强度数据分别对应的极差；(3)分别将辐射强度数据对应的极差以及电机电流数据对应的极差均分为多个数据区间，并且获取在不同时段下每一个数据区间分别对应的辐射强度数据频率和电机电流数据频率；(4)获取每一个辐射强度数据频率分别对应的负对数，并且获取每一个电机电流数据频率分别对应的负对数；(5)获取相邻两个时段的辐射强度数据频率负对数的距离指数，并且获取相邻两个时段的电机电流数据频率负对数的距离指数；(6)对扫描式红外地球敏感器工作状态进行分析。
Description
技术领域
本发明属于航天器测试领域，涉及一种扫描式红外地球敏感器工作状态数据一致性比对方法。
背景技术
扫描式红外地球敏感器工作状态数据是星上红外地球敏感器健康状态的重要体现，扫描式红外地球敏感器的渐变故障可以从对工作状态数据稳定性的一致性比对中得以发现。因此进一步提升工作状态数据一致性比对的深度，是尽早发现星上设备遥测数据缓慢变化，性能失效衰退的重要保证。有助于扫描式红外地球敏感器在轨问题的提前发现。
目前扫描式红外地球敏感器工作状态数据的一致性比对主要是通过不同时段的最频值变化进行工作状态稳定性判断，然而由于现有方式只是统计了不同时段的最频值，而不同时段的其余频率值则未能进行检查比对，造成现有扫描式红外地球敏感器工作状态数据的一致性比对精度较低。
发明内容
本发明的技术解决问题是：提供一种扫描式红外地球敏感器工作状态数据一致性比对方法，通过对不同时段的各个区间的电机电流数据和辐射强度数据频率的变化进行比对，解决了现有扫描式红外地球敏感器工作状态数据的一致性比对精度较低的问题。
本发明的技术解决方案：一种扫描式红外地球敏感器工作状态数据一致性比对方法实现的步骤如下：
(1)获取不同时段扫描式红外地球敏感器对应的工作状态数据，所述工作状态数据包括电机电流数据和辐射强度数据；
(2)获取不同时段电机电流数据和辐射强度数据分别对应的极差，所述极差为不同时段电机电流数据或者辐射强度数据中最大值与最小值之间的差值；
(3)分别将所述辐射强度数据对应的极差以及电机电流数据对应的极差均分为多个数据区间，并且获取在不同时段下每一个数据区间分别对应的辐射强度数据频率和电机电流数据频率；
(4)根据在不同时段下每一个数据区间分别对应的辐射强度数据频率，获取每一个辐射强度数据频率分别对应的负对数，并且根据在不同时段下每一个数据区间分别对应的电机电流数据频率，获取每一个电机电流数据频率分别对应的负对数；
(5)根据在不同时段下每一个辐射强度数据频率分别对应的负对数获取相邻两个时段的辐射强度数据频率负对数的距离指数，并且根据在不同时段下每一个电机电流数据频率分别对应的负对数获取相邻两个时段的电机电流数据频率负对数的距离指数；
(6)根据相邻两个时段的辐射强度数据频率负对数的距离指数以及相邻两个时段的电机电流数据频率负对数的距离指数，对扫描式红外地球敏感器工作状态进行分析。
进一步地，所述步骤(3)中将所述极差均分为多个数据区间的方法为：
根据公式d＝5×minLayer进行计算，其中，d为每一个数据区间的宽度，minLayer为工作状态数据的最小变化值。
进一步地，所述步骤(3)中分别将所述辐射强度数据对应的极差以及电机电流数据对应的极差均分为多个数据区间的方法为：
根据公式dc＝5Cc和df＝10Cf进行计算，其中，dc为每一个电机电流的数据区间宽度，Cc为电机电流数据的最小变化幅度，df为每一个辐射强度的数据区间宽度，Cf为辐射强度数据的最小变化幅度。
进一步地，所述步骤(3)中获取在不同时段下每一个数据区间分别对应的辐射强度数据频率和电机电流数据频率的方法为：
根据公式和进行计算，其中，为在第j时段第i个数据区间对应的电机电流数据频率，nc为电机电流数据样本总数量，为电机电流数据在第j时段第i个数据区间内的数量，为在第j时段第i个数据区间对应的辐射强度数据频率，nf为辐射强度数据样本总数量，为辐射强度数据在第j时段第i个数据区间内的数量，i、j分别为区间标号和时段标号，并且为正整数。
进一步地，获取每一个辐射强度数据频率分别对应的负对数和获取每一个电机电流数据频率分别对应的负对数的方法为：
根据公式和进行计算，其中，为在第j时段第i个数据区间电机电流数据频率对应的负对数，为在第j时段第i个数据区间辐射强度数据频率对应的负对数。
进一步地，获取相邻两个时段的辐射强度数据频率负对数样本集的距离指数，以及获取相邻两个时段的电机电流数据频率负对数样本集的距离指数的方法为：
根据公式和公式进行计算，其中，distancec表示相邻两个时段的电机电流数据频率负对数的距离指数，distancef表示相邻两个时段的辐射强度数据频率负对数的距离指数，n表示数据区间总数，分别表示在任意相邻两个时段a、b第i个数据区间对应的电机电流数据频率负对数，分别表示在任意相邻两个时段a、b第i个数据区间对应的辐射强度数据频率负对数i为区间标号，并且为正整数。
进一步地，对扫描式红外地球敏感器工作状态进行分析的方法为：
根据公式Din＝0.8×distancec+0.2×distancef计算扫描式红外地球敏感器工作状态指数，其中，Din表示扫描式红外地球敏感器工作状态指数；
当扫描式红外地球敏感器工作状态指数小于或等于预设阈值时，则确认扫描式红外地球敏感器工作状态存在异常。
本发明与现有技术相比有益效果为：本发明提供的方法，通过获取在不同时段下每一个数据区间分别对应的电机电流数据频率和辐射强度数据频率，并且将电机电流数据频率和辐射强度数据频率转换为负对数的形式，可以将小概率的频率变化进行放大处理，进而可以保证对不同时段下每一个数据区间分别对应的扫描式红外地球敏感器工作状态数据频率进行一致性比对，提高了扫描式红外地球敏感器工作状态数据一致性比对的精度。
附图说明
图1为本发明方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施步骤对本发明做进一步详细的说明：
一种扫描式红外地球敏感器工作状态数据一致性比对方法的全流程图如图1所示，本发明的工作过程是：
(1)获取不同时段扫描式红外地球敏感器对应的工作状态数据。
其中，所述工作状态数据包括电机电流数据和辐射强度数据。获取的工作状态数据可以为m×n的矩阵，其中m为工作状态数据类别，n为工作状态数据按时间为序排列的样本数值。
(2)获取不同时段电机电流数据和辐射强度数据分别对应的极差。
其中，所述极差为不同时段电机电流数据或者辐射强度数据中最大值与最小值之间的差值。例如，某一类工作状态数据最大值MAX，最小值MIN，由下式可以求出极差R。
R＝MAX-MIN
(3)分别将所述辐射强度数据对应的极差以及电机电流数据对应的极差均分为多个数据区间，并且获取在不同时段下每一个数据区间分别对应的辐射强度数据频率和电机电流数据频率。
第一步：确定每一个数据区间的宽度
此方法的一致性比对针对的是数据的稳定性，故组距的设置和数据的最小分层值相关，根据公式dc＝5Cc和df＝10Cf进行计算，其中，dc为每一个电机电流的数据区间宽度，Cc为电机电流数据的最小变化幅度，df为每一个辐射强度的数据区间宽度，Cf为辐射强度数据的最小变化幅度。
第二步：获取样本数据在不同数据区间内的频数。统计频数即样本值落入数据区间的次数。
第三步：计算样本数据在不同数据段范围内的频率。
具体地，根据公式和进行计算，其中，为在第j时段第i个数据区间对应的电机电流数据频率，nc为电机电流数据样本总数量，为电机电流数据在第j时段第i个数据区间内的数量，为在第j时段第i个数据区间对应的辐射强度数据频率，nf为辐射强度数据样本总数量，为辐射强度数据在第j时段第i个数据区间内的数量。
(4)根据在不同时段下每一个数据区间分别对应的辐射强度数据频率，获取每一个辐射强度数据频率分别对应的负对数，并且根据在不同时段下每一个数据区间分别对应的电机电流数据频率，获取每一个电机电流数据频率分别对应的负对数。
其中，由于某些工作状态数据的高频区间和低频区间分布频数差距过大，形成比例失真，对频率较小的直方柱无法清晰辨识，所以通过下式对工作状态数据频率进行转化，重点突出了小概率分布。
具体地，根据公式和进行计算，其中，为在第j时段第i个数据区间电机电流数据频率对应的负对数，为在第j时段第i个数据区间辐射强度数据频率对应的负对数。
(5)根据在不同时段下每一个辐射强度数据频率分别对应的负对数获取相邻两个时段的辐射强度数据频率负对数的距离指数，并且根据在不同时段下每一个电机电流数据频率分别对应的负对数获取相邻两个时段的电机电流数据频率负对数的距离指数。
具体地，根据公式和公式进行计算，其中，distancec表示相邻两个时段的电机电流数据频率负对数的距离指数，distancef表示相邻两个时段的辐射强度数据频率负对数的距离指数，n表示数据区间总数，分别表示在任意相邻两个时段a、b第i个数据区间对应的电机电流数据频率负对数，分别表示在任意相邻两个时段a、b第i个数据区间对应的辐射强度数据频率负对数。
(6)根据相邻两个时段的辐射强度数据频率负对数的距离指数以及相邻两个时段的电机电流数据频率负对数的距离指数，对扫描式红外地球敏感器工作状态进行分析。
具体地，根据公式Din＝0.8×distancec+0.2×distancef计算扫描式红外地球敏感器工作状态指数，其中，Din表示扫描式红外地球敏感器工作状态指数；当扫描式红外地球敏感器工作状态指数小于或等于预设阈值时，则确认扫描式红外地球敏感器工作状态存在异常。其中，预设阈值可以为0.5，在此不做限定。
本发明说明书中未详细说明的部分属本领域技术人员的公知常识。
Claims (6)
1.一种扫描式红外地球敏感器工作状态数据一致性比对方法，其特征在于，包括：
(1)获取不同时段扫描式红外地球敏感器对应的工作状态数据，所述工作状态数据包括电机电流数据和辐射强度数据；
(2)获取不同时段电机电流数据和辐射强度数据分别对应的极差，所述极差为不同时段电机电流数据或者辐射强度数据中最大值与最小值之间的差值；
(3)分别将所述辐射强度数据对应的极差以及电机电流数据对应的极差均分为多个数据区间，并且获取在不同时段下每一个数据区间分别对应的辐射强度数据频率和电机电流数据频率；
(4)根据在不同时段下每一个数据区间分别对应的辐射强度数据频率，获取每一个辐射强度数据频率分别对应的负对数，并且根据在不同时段下每一个数据区间分别对应的电机电流数据频率，获取每一个电机电流数据频率分别对应的负对数；
(5)根据在不同时段下每一个辐射强度数据频率分别对应的负对数获取相邻两个时段的辐射强度数据频率负对数的距离指数，并且根据在不同时段下每一个电机电流数据频率分别对应的负对数获取相邻两个时段的电机电流数据频率负对数的距离指数；
(6)根据相邻两个时段的辐射强度数据频率负对数的距离指数以及相邻两个时段的电机电流数据频率负对数的距离指数，对扫描式红外地球敏感器工作状态进行分析。
2.根据权利要求1所述的扫描式红外地球敏感器工作状态数据一致性比对方法，其特征在于，所述步骤(3)中分别将所述辐射强度数据对应的极差以及电机电流数据对应的极差均分为多个数据区间的方法为：
根据公式dc＝5Cc和df＝10Cf进行计算，其中，dc为每一个电机电流的数据区间宽度，Cc为电机电流数据的最小变化幅度，df为每一个辐射强度的数据区间宽度，Cf为辐射强度数据的最小变化幅度。
3.根据权利要求2所述的扫描式红外地球敏感器工作状态数据一致性比对方法，其特征在于，所述步骤(3)中获取在不同时段下每一个数据区间分别对应的辐射强度数据频率和电机电流数据频率的方法为：
根据公式和进行计算，其中，为在第j时段第i个数据区间对应的电机电流数据频率，nc为电机电流数据样本总数量，为电机电流数据在第j时段第i个数据区间内的数量，为在第j时段第i个数据区间对应的辐射强度数据频率，nf为辐射强度数据样本总数量，为辐射强度数据在第j时段第i个数据区间内的数量，i、j分别为区间标号和时段标号，并且为正整数。
4.根据权利要求3所述的扫描式红外地球敏感器工作状态数据一致性比对方法，其特征在于，获取每一个辐射强度数据频率分别对应的负对数和获取每一个电机电流数据频率分别对应的负对数的方法为：
根据公式和进行计算，其中，为在第j时段第i个数据区间电机电流数据频率对应的负对数，为在第j时段第i个数据区间辐射强度数据频率对应的负对数。
5.根据权利要求1所述的扫描式红外地球敏感器工作状态数据一致性比对方法，其特征在于，获取相邻两个时段的辐射强度数据频率负对数样本集的距离指数，以及获取相邻两个时段的电机电流数据频率负对数样本集的距离指数的方法为：
根据公式和公式进行计算，其中，distancec表示相邻两个时段的电机电流数据频率负对数的距离指数，distancef表示相邻两个时段的辐射强度数据频率负对数的距离指数，n表示数据区间总数，分别表示在任意相邻两个时段a、b第i个数据区间对应的电机电流数据频率负对数，分别表示在任意相邻两个时段a、b第i个数据区间对应的辐射强度数据频率负对数，i为区间标号，并且为正整数。
6.根据权利要求5所述的扫描式红外地球敏感器工作状态数据一致性比对方法，其特征在于，对扫描式红外地球敏感器工作状态进行分析的方法为：
根据公式Din＝0.8×distancec+0.2×distancef计算扫描式红外地球敏感器工作状态指数，其中，Din表示扫描式红外地球敏感器工作状态指数；
当扫描式红外地球敏感器工作状态指数小于或等于预设阈值时，则确认扫描式红外地球敏感器工作状态存在异常。
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