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| 基于CATPCA的优化Transformer卫星电源消耗时序预测研究 | |
| 作者姓名： | 张璋 常亮 田明华 邓雷 常建平 董亮 |
| 作者单位： | 1. 中国科学院微小卫星创新研究院;2. 中国科学院大学;3. 上海微小卫星工程中心 |
| 基金项目： | 上海市青年科技英才扬帆计划（19YF1446200）; |
| 摘 要： | 提出一种由基于最优尺度量化的分类主成分分析数据处理模块和优化Transformer时序预测模块组成的卫星电源消耗预测方法.针对卫星工程数据的高冗余问题,建立了基于赫斯特指数分析（Hurst）、灰色关联分析以及分类主成分分析（CATPCA）的卫星高维数据处理模型,对百维度时序数据进行有效提取,重构输入数据.采用对抗学习网络架构,建立多学习Transformer的卫星电量预测模型,模型综合考虑影响卫星能源消耗的多种因素以及时序数据依赖,可以在较短的时间内完成高精度卫星电源消耗时序预测.实验部分采用卫星真实运行数据,综合考虑影响卫星能源消耗的多种因素,12 h预测拟合优度达到94%,比BP神经网络,长短期记忆网络（LSTM）精度更高.可以有效克服常规工程数据的冗余、缺失以及脏数据问题,解决了常规时序预测需要依赖长期数据的不足缺陷,有效完成卫星能源短时消耗高精度预测.这对卫星在轨任务规划、卫星在轨健康管理等后续任务提供可靠支持. |
| 关 键 词： | 时序预测 Transformer时序 分类主成分分析 深度学习 卫星电源预测 |