摘要:随着我国航天事业由航天大国向航天强国迈进,航天器发射数量以及密度屡创新高,保障航天器在轨正常运行成为非 常重要的任务。 航天器遥测数据是地面长管判断其正常运行的重要依据,增强遥测数据的异常检测能力是目前地面长管提升 保障能力的关键。 目前工程上遥测数据异常检测主要依赖于专家经验和固定阈值,虽高效可靠,但难以应对复杂多变的在轨运 行环境,且检测准确性有待提高。 而传统的机器学习方法随着遥测数据量增加,模型的性能与有效性不足。 近年来,深度学习 方法在异常检测领域展现出巨大潜力,然而现有基于深度学习的航天器遥测数据异常检测仍面临较大挑战:一方面,对异常模 式标记的准确性与完整性依赖较强,而实际工程中获取大量准确的异常标记数据较为困难;另一方面,现有方法在线异常检测 能力不足,难以满足航天器的在轨监测需求。 针对上述问题,提出了一种在线且无监督的异常检测模型 Feen-LSTM,其基于 Transformer 结构提取多维遥测数据的全局时空特征,并结合 LSTM 来建模局部时间依赖性,从而实现了特征增强的优化结构。 通过在 NASA 公开的两个航天器遥测数据集上的实验,表明 Feen-LSTM 能够有效地提高异常检测的精度,尤其是在面对复杂数 据和未知异常模式时,表现出比其他方法更优的性能。