北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)智能運(yùn)行維護(hù)理論與實(shí)踐

第1章概論1
1.1北斗系統(tǒng)概況1
1.1.1北斗系統(tǒng)基本組成1
1.1.2北斗系統(tǒng)特點(diǎn)2
1.2北斗系統(tǒng)運(yùn)維概況2
1.2.1北斗系統(tǒng)運(yùn)維特點(diǎn)和要求2
1.2.2北斗系統(tǒng)運(yùn)維發(fā)展歷程3
1.2.3北斗系統(tǒng)運(yùn)維現(xiàn)狀6
1.2.4北斗系統(tǒng)運(yùn)維面臨的挑戰(zhàn)8
1.3發(fā)展趨勢與機(jī)遇11
1.3.1國外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)運(yùn)維體系發(fā)展情況11
1.3.2航天器健康管理技術(shù)發(fā)展情況21
1.3.3人工智能與大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展及其在系統(tǒng)運(yùn)維中的應(yīng)用情況28
1.3.4現(xiàn)代信息技術(shù)給北斗系統(tǒng)運(yùn)維帶來的機(jī)遇37
第2章北斗系統(tǒng)智能運(yùn)維理論與技術(shù)體系40
2.1概述40
2.2北斗系統(tǒng)智能運(yùn)維理論40
2.2.1北斗系統(tǒng)運(yùn)維理論基礎(chǔ)40
2.2.2北斗系統(tǒng)智能運(yùn)維“三環(huán)三融合”原理42
2.2.3北斗系統(tǒng)智能運(yùn)維理論模型47
2.2.4北斗系統(tǒng)智能運(yùn)維內(nèi)涵與特征47
2.3北斗系統(tǒng)智能運(yùn)維技術(shù)體系50
2.3.1體系構(gòu)建目標(biāo)50
2.3.2北斗系統(tǒng)智能運(yùn)維技術(shù)體系架構(gòu)51
2.3.3數(shù)據(jù)感知融合技術(shù)51
2.3.4系統(tǒng)運(yùn)行評(píng)估技術(shù)55
2.3.5系統(tǒng)故障診斷預(yù)測技術(shù)57
2.3.6系統(tǒng)運(yùn)維決策技術(shù)58
2.4北斗系統(tǒng)智能運(yùn)維技術(shù)發(fā)展路線60
2.4.1北斗系統(tǒng)智能運(yùn)維發(fā)展思路60
2.4.2北斗系統(tǒng)智能運(yùn)維發(fā)展路線圖的繪制61
2.4.3北斗系統(tǒng)智能運(yùn)維分階段建設(shè)內(nèi)容61
第3章北斗系統(tǒng)數(shù)據(jù)感知融合64
3.1概述64
3.2數(shù)據(jù)類型與標(biāo)準(zhǔn)64
3.2.1衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)65
3.2.2在軌遙測數(shù)據(jù)67
3.2.3星間鏈路數(shù)據(jù)68
3.2.4監(jiān)測評(píng)估數(shù)據(jù)69
3.2.5地面試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)75
3.2.6質(zhì)量問題信息78
3.2.7數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)78
3.3數(shù)據(jù)監(jiān)測感知78
3.3.1監(jiān)測體系78
3.3.2數(shù)據(jù)采集策略79
3.3.3傳感技術(shù)81
3.3.4數(shù)據(jù)互聯(lián)接口81
3.4數(shù)據(jù)聯(lián)通與數(shù)據(jù)管理81
3.4.1數(shù)據(jù)存儲(chǔ)81
3.4.2數(shù)據(jù)查詢83
3.4.3數(shù)據(jù)備份83
3.4.4數(shù)據(jù)維護(hù)84
3.4.5數(shù)據(jù)安全85
3.5數(shù)據(jù)融合85
3.5.1數(shù)據(jù)清洗和預(yù)處理技術(shù)86
3.5.2數(shù)據(jù)融合技術(shù)88
3.6數(shù)據(jù)應(yīng)用場景89
第4章北斗系統(tǒng)運(yùn)行評(píng)估95
4.1概述95
4.2北斗系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估96
4.2.1衛(wèi)星系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估96
4.2.2地面運(yùn)控系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估102
4.2.3測控系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估103
4.2.4星間鏈路運(yùn)行管理系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估104
4.3北斗系統(tǒng)服務(wù)性能評(píng)估106
4.3.1空間信號(hào)的質(zhì)量評(píng)估106
4.3.2空間信號(hào)的性能評(píng)估108
4.3.3定位導(dǎo)航授時(shí)服務(wù)性能評(píng)估113
4.3.4星基增強(qiáng)服務(wù)性能評(píng)估118
4.3.5短報(bào)文通信服務(wù)性能評(píng)估119
4.4北斗系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估119
4.4.1北斗系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)估119
4.4.2北斗系統(tǒng)運(yùn)行可靠性評(píng)估124
4.4.3質(zhì)量問題綜合分析130
4.5常用技術(shù)方法130
4.5.1貝葉斯網(wǎng)絡(luò)方法131
4.5.2基于貝葉斯神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)融合分析方法131
4.5.3基于信息流的網(wǎng)絡(luò)可用性可靠性建模分析方法132
4.6應(yīng)用示例133
4.6.1北斗系統(tǒng)服務(wù)性能監(jiān)測評(píng)估133
4.6.2衛(wèi)星關(guān)鍵單機(jī)狀態(tài)評(píng)估141
4.6.3衛(wèi)星系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測評(píng)估147
4.6.4地面運(yùn)控系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估151
4.6.5基于數(shù)據(jù)融合的綜合可用性評(píng)估154
第5章北斗系統(tǒng)故障診斷與預(yù)測157
5.1概述157
5.2故障報(bào)警分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)157
5.2.1衛(wèi)星系統(tǒng)故障報(bào)警分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)158
5.2.2地面各系統(tǒng)故障報(bào)警分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)159
5.3系統(tǒng)智能故障診斷160
5.3.1服務(wù)級(jí)智能故障感知160
5.3.2運(yùn)行級(jí)智能故障診斷160
5.4系統(tǒng)智能故障預(yù)測170
5.4.1整星智能壽命預(yù)測171
5.4.2單機(jī)/設(shè)備智能壽命預(yù)測172
5.5常用技術(shù)方法175
5.5.1智能故障診斷方法175
5.5.2智能故障預(yù)測方法181
5.6應(yīng)用示例185
5.6.1空間信號(hào)異常診斷示例185
5.6.2基于規(guī)則的衛(wèi)星故障診斷示例188
5.6.3基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的衛(wèi)星故障診斷示例188
5.6.4基于系統(tǒng)集成的衛(wèi)星故障診斷示例191
5.6.5地面運(yùn)控系統(tǒng)定軌業(yè)務(wù)故障診斷示例192
5.6.6星載氫鐘故障預(yù)測示例203
第6章北斗系統(tǒng)運(yùn)維決策207
6.1概述207
6.2常態(tài)運(yùn)維調(diào)度207
6.2.1多系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)維調(diào)度207
6.2.2可視化運(yùn)維支撐209
6.3故障處置決策211
6.3.1衛(wèi)星在軌故障處置211
6.3.2基于在軌技術(shù)支持系統(tǒng)的故障處置流程優(yōu)化212
6.4系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)管控213
6.4.1基于后果的系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)分類管控213
6.4.2基于多層級(jí)的風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控214
6.5常用技術(shù)方法216
6.5.1基于狀態(tài)監(jiān)測的預(yù)測維護(hù)規(guī)劃方法217
6.5.2基于遺傳算法的多約束智能優(yōu)化方法221
6.5.3支持多平臺(tái)數(shù)據(jù)的可視化決策支持技術(shù)223
6.6應(yīng)用示例226
6.6.1基于可用性分析評(píng)價(jià)的星座薄弱環(huán)節(jié)分析與備份策略優(yōu)化研究226
6.6.2主備星載原子鐘時(shí)頻信號(hào)無縫切換方法231
6.6.3系統(tǒng)多通道融合互備決策235
6.6.4能源智能控制決策235
6.6.5姿態(tài)智能控制決策237
第7章北斗系統(tǒng)智能運(yùn)維平臺(tái)239
7.1概述239
7.2智能運(yùn)維平臺(tái)總體架構(gòu)與系統(tǒng)組成239
7.2.1平臺(tái)總體架構(gòu)239
7.2.2平臺(tái)系統(tǒng)組成239
7.2.3平臺(tái)與各系統(tǒng)間接口關(guān)系242
7.3系統(tǒng)主要功能243
7.3.1云平臺(tái)與監(jiān)控調(diào)度子系統(tǒng)功能243
7.3.2管理與監(jiān)控子系統(tǒng)功能243
7.3.3信息交互共享子系統(tǒng)功能245
7.3.4載荷信號(hào)監(jiān)測評(píng)估與維護(hù)子系統(tǒng)功能246
7.3.5健康狀態(tài)評(píng)估與維護(hù)子系統(tǒng)功能247
7.3.6衛(wèi)星系統(tǒng)性能評(píng)估與仿真子系統(tǒng)功能247
7.3.7故障診斷子系統(tǒng)功能248
7.3.8星座運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與預(yù)警子系統(tǒng)功能248
7.3.9質(zhì)量綜合分析評(píng)估子系統(tǒng)功能249
7.3.10運(yùn)維決策可視化子系統(tǒng)功能249
7.4技術(shù)指標(biāo)體系262
7.4.1數(shù)據(jù)感知融合262
7.4.2系統(tǒng)運(yùn)行評(píng)估264
7.4.3系統(tǒng)故障診斷預(yù)測264
7.4.4系統(tǒng)運(yùn)維保障265
7.5智能運(yùn)維平臺(tái)主要特點(diǎn)265
名詞說明266
參考文獻(xiàn)270
后記273