全文摘要
本发明公开了一种基于正则化方式建立卫星温度场的克里金代理模型的方法。该方法包括：测量鉴定星内测量点的温度信息，建立整星温度场的克里金代理模型，获取鉴定星未测量点的温度信息，验证卫星热控设计的正确性。本发明的方法，基于正则化方式，利用有限的测量点的温度信息，建立整星温度场的克里金代理模型，然后通过已确定的克里金代理模型获取未测量点的温度信息，最后根据测量点和未测量点的温度信息验证卫星热控设计的正确性，能够解决由于卫星的测量点有限，无法对卫星的整星温度进行测量，以及对卫星热控设计的正确性进行验证的问题；并且通过对克里金代理模型中的相关参数和回归系数进行嵌套优化，能有效地提高模型的精确性。
主设计要求
1.一种基于正则化方式建立卫星温度场的克里金代理模型的方法，其特征在于，所述方法包括：测量鉴定星内测量点的温度信息：在所述鉴定星的有效载荷分系统、姿态轨道控制分系统、测控数传分系统、星载综合电子设备和电源分系统中放置热流计和温度传感器，以获取所述各个分系统中测量点的温度信息；建立整星温度场的克里金代理模型：将所述测量点的温度信息作为训练集，基于正则化方式构建趋势函数，建立所述整星温度场的克里金代理模型；获取所述鉴定星内未测量点的温度信息：通过所述克里金代理模型获取所述鉴定星内所述未测量点的温度信息；验证卫星热控设计的正确性：结合所述测量点和所述未测量点的温度信息，观察卫星热控系统是否能维持卫星在规定工作温度范围内，以验证所述卫星热控设计的正确性；其中，建立所述整星温度场的克里金代理模型包括如下步骤：确定克里金代理模型表达式，选择相应的惩罚函数和正则化参数集；利用交叉验证方法选择所述正则化参数集内的最优正则化参数；利用所述最优正则化参数求解嵌套优化问题，获取所述克里金代理模型的模型参数；将所述模型参数代入所述克里金代理模型表达式，确定最终克里金代理模型。
设计方案
1.一种基于正则化方式建立卫星温度场的克里金代理模型的方法，其特征在于，所述方法包括：
测量鉴定星内测量点的温度信息：在所述鉴定星的有效载荷分系统、姿态轨道控制分系统、测控数传分系统、星载综合电子设备和电源分系统中放置热流计和温度传感器，以获取所述各个分系统中测量点的温度信息；
建立整星温度场的克里金代理模型：将所述测量点的温度信息作为训练集，基于正则化方式构建趋势函数，建立所述整星温度场的克里金代理模型；
获取所述鉴定星内未测量点的温度信息：通过所述克里金代理模型获取所述鉴定星内所述未测量点的温度信息；
验证卫星热控设计的正确性：结合所述测量点和所述未测量点的温度信息，观察卫星热控系统是否能维持卫星在规定工作温度范围内，以验证所述卫星热控设计的正确性；
其中，建立所述整星温度场的克里金代理模型包括如下步骤：
确定克里金代理模型表达式，选择相应的惩罚函数和正则化参数集；
利用交叉验证方法选择所述正则化参数集内的最优正则化参数；
利用所述最优正则化参数求解嵌套优化问题，获取所述克里金代理模型的模型参数；
将所述模型参数代入所述克里金代理模型表达式，确定最终克里金代理模型。
2.根据权利要求1所述的基于正则化方式建立卫星温度场的克里金代理模型的方法，其特征在于，设定所述测量点在所述鉴定星中的三维坐标xi<\/sub>＝[xi1<\/sub>,xi2<\/sub>,xi3<\/sub>],i＝1,...,n为自变量，所述测量点的温度值y＝[y1<\/sub>,y2<\/sub>,...,yn<\/sub>]T<\/sup>为响应值，所述测量点的温度信息为D＝{(xi<\/sub>,yi<\/sub>),i＝1,2,...,n}，所述克里金代理模型表达式为：
设计说明书
技术领域
本发明涉及航天器地面热试验技术领域，具体涉及一种基于正则化方式建立卫星温度场的克里金代理模型的方法。
背景技术
航天器的热平衡试验是指在空间模拟室的轨道热环境(真空、冷黑与辐射)条件下，检验航天器轨道飞行中平衡状态下温度分布的试验。目前，按照航天器的研制阶段，航天器热平衡试验划分为初样阶段(研制)的热平衡试验和正样阶段(验收)的热平衡试验。在卫星的初样研制阶段，为验证卫星设计的正确性、协调性以及卫星的各项技术指标和卫星工作可靠性，通常采用初样星进行各种地面试验；初样星是指在初样研制阶段中用于地面各种试验的模样星，包括结构热控星、电性星和鉴定星。随着技术的发展，初样阶段鉴定星地面热平衡试验的规模越来越大，进行热平衡试验所消耗的成本越来越高，试验时间越来越长。目前，为了尽可能反应卫星整星的热网络，在初样阶段的试验中，主要是试验卫星在外热流和内热源的共同作用下是否能达到热平衡；由于有效载荷分系统、姿态轨道控制分系统、测控数传分系统、星载综合电子设备和电源分系统是卫星的基本组成部分和主要内热源，现有的试验方法是通过在有效载荷分系统、姿态轨道控制分系统、测控数传分系统、星载综合电子设备和电源分系统中放置传感器来测量温度，以获取温度信息，但由于传感器的放置点有限，导致温度测量点有限，无法对整星的温度进行测量。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种基于正则化方式建立卫星温度场的克里金代理模型的方法，该方法能够利用有限的测量点的温度信息，建立鉴定星整星温度场代理模型。
为此，本发明公开了一种基于正则化方式建立卫星温度场的克里金代理模型的方法，该方法包括：
测量鉴定星内测量点的温度信息：在所述鉴定星的有效载荷分系统、姿态轨道控制分系统、测控数传分系统、星载综合电子设备和电源分系统中放置热流计和温度传感器，以获取所述各个分系统中测量点的温度信息；
建立整星温度场的克里金代理模型：将所述测量点的温度信息作为训练集，基于正则化方式构建趋势函数，建立所述整星温度场的克里金代理模型；
获取所述鉴定星内未测量点的温度信息：通过所述克里金代理模型获取所述鉴定星内所述未测量点的温度信息；
验证卫星热控设计的正确性：结合所述测量点和所述未测量点的温度信息，观察卫星热控系统是否能维持卫星在规定工作温度范围内，以验证所述卫星热控设计的正确性。
进一步地，在所述基于正则化方式建立卫星温度场的克里金代理模型的方法中，所述建立整星温度场的克里金代理模型，包括：
确定克里金代理模型表达式，选择相应的惩罚函数和正则化参数集；
利用交叉验证方法选择所述正则化参数集内的最优正则化参数；
利用所述最优正则化参数求解嵌套优化问题，获取所述克里金代理模型的模型参数；
将所述模型参数代入所述克里金代理模型表达式，确定最终克里金代理模型。
进一步地，在所述基于正则化方式建立卫星温度场的克里金代理模型的方法中，设定所述测量点在所述鉴定星中的三维坐标xi<\/sub>＝[xi1<\/sub>,xi2<\/sub>,xi3<\/sub>],i＝1,...,n为自变量，所述测量点的温度值y＝[y1<\/sub>,y2<\/sub>,...,yn<\/sub>]T<\/sup>为响应值，所述测量点的温度信息为D＝{(xi<\/sub>,yi<\/sub>),i＝1,2,...,n}，所述克里金代理模型表达式为：
其中，设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201910180470.3
申请日:2019-03-11
公开号:CN109858187A
公开日:2019-06-07
国家:CN
国家/省市:11(北京)
授权编号:CN109858187B
授权时间:20191227
主分类号:G06F17/50
专利分类号:G06F17/50
范畴分类:40B;
申请人:中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院
第一申请人:中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院
申请人地址:100071 北京市丰台区东大街53号
发明人:姚雯;曹璐;陈小前;常强;周炜恩
第一发明人:姚雯
当前权利人:中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院
代理人:张文;苗丽娟
代理机构:11534
代理机构编号:北京奥文知识产权代理事务所(普通合伙)
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计