北斗衛星導航系統智慧型運行維護理論與實踐

北斗衛星導航系統智慧型運行維護理論與實踐

《北斗衛星導航系統智慧型運行維護理論與實踐》是2020年中國宇航出版社出版的圖書。

基本介紹

  • 中文名:北斗衛星導航系統智慧型運行維護理論與實踐
  • 作者:楊長風、陳穀倉、鄭恆
  • 出版社:中國宇航出版社
  • 出版時間:2020年10月1日
  • 開本:16 開
  • 裝幀:精裝
  • ISBN:9787515918648
內容簡介,作者簡介,圖書目錄,

內容簡介

本書在總結北斗系統運行維護經驗的基礎上,根據北斗三號系統星地一體化運行特點,以服務為核心,融合系統內外多維多源數據,套用人工智慧、大數據、雲計算等新技術手段,提出了北斗三號系統智慧型運行維護體系、要素和方法,解決了系統數據信息聯通、融合、挖掘和套用問題,開展了系統實時線上評估、快速故障診斷定位、故障預測與預警、輔助決策支持等具體場景套用,可有效實現北斗系統平穩過渡和系統穩定運行,對北斗系統運行風險進行精確定量分析和智慧型管控,提高北斗系統運行管理科學化水平,確保北斗系統安全、可靠、穩定運行,提供優質服務。

作者簡介

楊長風,男,北斗衛星導航系統工程總設計師,主持設計了北斗多功能融合、相控陣星間鏈路、新型導航信號等創新技術體制,統籌構建形成了國內規模化、融合化、大眾化服務的航天工程活性生態體系,實現了兩年發射18箭30星、星地組網一次性圓滿成功的“北斗速度”;主持完成北斗工程管理和技術報告120餘部,主編出版《北斗二號衛星工程系統工程管理》,獲錢學森傑出貢獻獎,以及多項國家部委級科技進步獎。

圖書目錄

第1章概論1
1.1北斗系統概況1
1.1.1北斗系統基本組成1
1.1.2北斗系統特點2
1.2北斗系統運維概況2
1.2.1北斗系統運維特點和要求2
1.2.2北斗系統運維發展歷程3
1.2.3北斗系統運維現狀6
1.2.4北斗系統運維面臨的挑戰8
1.3發展趨勢與機遇11
1.3.1國外衛星導航系統運維體系發展情況11
1.3.2太空飛行器健康管理技術發展情況21
1.3.3人工智慧與大數據技術發展及其在系統運維中的套用情況28
1.3.4現代信息技術給北斗系統運維帶來的機遇37
第2章北斗系統智慧型運維理論與技術體系40
2.1概述40
2.2北斗系統智慧型運維理論40
2.2.1北斗系統運維理論基礎40
2.2.2北斗系統智慧型運維“三環三融合”原理42
2.2.3北斗系統智慧型運維理論模型47
2.2.4北斗系統智慧型運維內涵與特徵47
2.3北斗系統智慧型運維技術體系50
2.3.1體系構建目標50
2.3.2北斗系統智慧型運維技術體系架構51
2.3.3數據感知融合技術51
2.3.4系統運行評估技術55
2.3.5系統故障診斷預測技術57
2.3.6系統運維決策技術58
2.4北斗系統智慧型運維技術發展路線60
2.4.1北斗系統智慧型運維發展思路60
2.4.2北斗系統智慧型運維發展路線圖的繪製61
2.4.3北斗系統智慧型運維分階段建設內容61
第3章北斗系統數據感知融合64
3.1概述64
3.2數據類型與標準64
3.2.1衛星導航數據65
3.2.2在軌遙測數據67
3.2.3星間鏈路數據68
3.2.4監測評估數據69
3.2.5地面試驗測試數據75
3.2.6質量問題信息78
3.2.7數據標準78
3.3數據監測感知78
3.3.1監測體系78
3.3.2數據採集策略79
3.3.3感測技術81
3.3.4數據互聯接口81
3.4數據聯通與數據管理81
3.4.1數據存儲81
3.4.2數據查詢83
3.4.3數據備份83
3.4.4數據維護84
3.4.5數據安全85
3.5數據融合85
3.5.1數據清洗和預處理技術86
3.5.2數據融合技術88
3.6數據套用場景89
第4章北斗系統運行評估95
4.1概述95
4.2北斗系統運行狀態評估96
4.2.1衛星系統運行狀態評估96
4.2.2地面運控系統運行狀態評估102
4.2.3測控系統運行狀態評估103
4.2.4星間鏈路運行管理系統運行狀態評估104
4.3北斗系統服務性能評估106
4.3.1空間信號的質量評估106
4.3.2空間信號的性能評估108
4.3.3定位導航授時服務性能評估113
4.3.4星基增強服務性能評估118
4.3.5短報文通信服務性能評估119
4.4北斗系統運行質量風險評估119
4.4.1北斗系統運行風險綜合評估119
4.4.2北斗系統運行可靠性評估124
4.4.3質量問題綜合分析130
4.5常用技術方法130
4.5.1貝葉斯網路方法131
4.5.2基於貝葉斯神經網路融合分析方法131
4.5.3基於信息流的網路可用性可靠性建模分析方法132
4.6套用示例133
4.6.1北斗系統服務性能監測評估133
4.6.2衛星關鍵單機狀態評估141
4.6.3衛星系統運行狀態監測評估147
4.6.4地面運控系統風險評估151
4.6.5基於數據融合的綜合可用性評估154
第5章北斗系統故障診斷與預測157
5.1概述157
5.2故障報警分級標準157
5.2.1衛星系統故障報警分級標準158
5.2.2地面各系統故障報警分級標準159
5.3系統智慧型故障診斷160
5.3.1服務級智慧型故障感知160
5.3.2運行級智慧型故障診斷160
5.4系統智慧型故障預測170
5.4.1整星智慧型壽命預測171
5.4.2單機/設備智慧型壽命預測172
5.5常用技術方法175
5.5.1智慧型故障診斷方法175
5.5.2智慧型故障預測方法181
5.6套用示例185
5.6.1空間信號異常診斷示例185
5.6.2基於規則的衛星故障診斷示例188
5.6.3基於數據驅動的衛星故障診斷示例188
5.6.4基於系統集成的衛星故障診斷示例191
5.6.5地面運控系統定軌業務故障診斷示例192
5.6.6星載氫鐘故障預測示例203
第6章北斗系統運維決策207
6.1概述207
6.2常態運維調度207
6.2.1多系統聯合運維調度207
6.2.2可視化運維支撐209
6.3故障處置決策211
6.3.1衛星在軌故障處置211
6.3.2基於在軌技術支持系統的故障處置流程最佳化212
6.4系統運行風險管控213
6.4.1基於後果的系統風險分級分類管控213
6.4.2基於多層級的風險分級管控214
6.5常用技術方法216
6.5.1基於狀態監測的預測維護規劃方法217
6.5.2基於遺傳算法的多約束智慧型最佳化方法221
6.5.3支持多平台數據的可視化決策支持技術223
6.6套用示例226
6.6.1基於可用性分析評價的星座薄弱環節分析與備份策略最佳化研究226
6.6.2主備星載原子鐘時頻信號無縫切換方法231
6.6.3系統多通道融合互備決策235
6.6.4能源智慧型控制決策235
6.6.5姿態智慧型控制決策237
第7章北斗系統智慧型運維平台239
7.1概述239
7.2智慧型運維平台總體架構與系統組成239
7.2.1平台總體架構239
7.2.2平台系統組成239
7.2.3平台與各系統間接口關係242
7.3系統主要功能243
7.3.1雲平台與監控調度子系統功能243
7.3.2管理與監控子系統功能243
7.3.3信息互動共享子系統功能245
7.3.4載荷信號監測評估與維護子系統功能246
7.3.5健康狀態評估與維護子系統功能247
7.3.6衛星系統性能評估與仿真子系統功能247
7.3.7故障診斷子系統功能248
7.3.8星座運行風險評估與預警子系統功能248
7.3.9質量綜合分析評估子系統功能249
7.3.10運維決策可視化子系統功能249
7.4技術指標體系262
7.4.1數據感知融合262
7.4.2系統運行評估264
7.4.3系統故障診斷預測264
7.4.4系統運維保障265
7.5智慧型運維平台主要特點265
名詞說明266
參考文獻270
後記273

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