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空间科学卫星项目的成本管理

科技导报 2021年第13期39卷 9-17页

作者：池宜兴杨克众刘兵河北工业大学经济管理学院天津300401 中国科学院国家空间科学中心北京101499

结合空间科学卫星项目的成本管理特点,根据项目管理理论和方法,以某空间科学卫星项目为例,对卫星项目成本管理过程进行实证研究,通过分析该卫星成本预算、成本控制等管理过程发现其存在的问题,提出改进方案、措施及项目成本管理改进的框... 详细信息

结合空间科学卫星项目的成本管理特点,根据项目管理理论和方法,以某空间科学卫星项目为例,对卫星项目成本管理过程进行实证研究,通过分析该卫星成本预算、成本控制等管理过程发现其存在的问题,提出改进方案、措施及项目成本管理改进的框架,探讨了项目负责人制的组织结构、项目成本管理体系、项目成本控制体系等具体优化措施。

关键词：空间科学卫星成本管理成本控制

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空间科学卫星数据快速处理方法

计算机工程与科学 2018年第8期40卷 1351-1357页

作者：孙小涓石涛李冰杨晓艳雷斌胡玉新中国科学院大学北京100049 中国科学院电子学研究所北京100190 中国科学院空间信息处理与应用技术重点实验室北京100190

针对卫星获取的大规模数据进行快速数据处理一直是空间信息处理系统建设中的关键。面对空间科学卫星全天候观测、探测载荷类型多、处理算法多样带来的数据处理难题,现有基于CCSDS标准格式的数据分析方法,难以满足目前在轨的多颗空间科... 详细信息

针对卫星获取的大规模数据进行快速数据处理一直是空间信息处理系统建设中的关键。面对空间科学卫星全天候观测、探测载荷类型多、处理算法多样带来的数据处理难题,现有基于CCSDS标准格式的数据分析方法,难以满足目前在轨的多颗空间科学卫星数据处理系统在正确性和时效性方面的要求。针对空间科学卫星探测数据处理特点,提出了一种空间科学数据快速处理方法,设计两层联合索引结构,将空间科学大数据处理问题转化为索引表和源包数据单元的处理问题,提高了数据处理效率;采用科学工作流技术设计了数据驱动和业务驱动协同的处理框架,支持多样化的空间科学卫星数据处理流程,各类载荷数据处理任务并行调度。实验结果表明,这种方法处理速度可扩展,内存使用较少,已应用于空间科学卫星地面系统中,取得了良好的效果。

关键词：数据处理空间科学卫星索引结构科学工作流

我国空间科学卫星任务国际合作管理实践与思考——以中国科学院空间科学战略性先导科技专项为例

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中国科学院院刊 2020年第8期35卷 1032-1040页

作者：王赤李超孙丽琳中国科学院国家空间科学中心北京100190

国际合作是空间科学发展的客观需要,也是我国走近世界空间科学舞台中央的必由之路。中国科学院空间科学战略性先导科技专项(以下简称“空间科学先导专项”)的空间科学卫星系列任务在全生命周期的创新发展链条上开展了全面、广泛、全方... 详细信息

国际合作是空间科学发展的客观需要,也是我国走近世界空间科学舞台中央的必由之路。中国科学院空间科学战略性先导科技专项(以下简称“空间科学先导专项”)的空间科学卫星系列任务在全生命周期的创新发展链条上开展了全面、广泛、全方位、多层次的实质性国际合作,合作伙伴涉及欧洲空间局、欧洲主要航天国家,以及美国、俄罗斯、加拿大、澳大利亚、日本、新加坡等。空间科学先导专项通过建立双边战略研讨机制、共建国际研究机构,促进国际交流与合作,深化任务的国际论证,以及优选先进的科学探测仪器,确保科学目标的原创性和重大性。通过加强合作任务的工程管理和科学管理,实行“项目双首席科学家”和“载荷科学家”模式,促进重大成果产出。文章梳理了空间科学卫星系列任务的国际合作情况,重点阐述对不同层级国际合作的管理实践,对事关国际合作成败的常见问题进行思考并提出了对策建议,力求为后续国际合作任务管理提供重要参考。

关键词：空间科学空间科学先导专项空间科学卫星国际合作首席科学家

面向天文观测的空间科学卫星任务规划方法研究

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空间科学学报 2013年第5期33卷 561-568页

作者：吴海燕孟新张玉珠李立钢中国科学院空间科学与应用研究中心北京100190 中国科学院大学北京100049

面向天文观测的空间科学卫星任务规划是一个复杂的多目标优化问题.通过对天文观测类卫星的任务规划要素及约束条件进行抽象,建立了面向天文观测的多目标任务规划问题模型,在此基础上设计了基于NSGA-II的多目标观测任务规划算法,并通过... 详细信息

面向天文观测的空间科学卫星任务规划是一个复杂的多目标优化问题.通过对天文观测类卫星的任务规划要素及约束条件进行抽象,建立了面向天文观测的多目标任务规划问题模型,在此基础上设计了基于NSGA-II的多目标观测任务规划算法,并通过实例进行了实验及结果分析.研究表明,该方法能够有效解决天文观测类卫星不同规模的任务规划问题.

关键词：空间科学卫星任务规划多目标进化算法

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基于流式计算的空间科学卫星数据实时处理

计算机应用 2019年第6期39卷 1563-1568页

作者：孙小涓石涛胡玉新佟继周李冰宋峣中国科学院电子学研究所北京100190 中国科学院空间信息处理与应用系统技术重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049 中国科学院国家空间科学中心北京100190

针对空间科学卫星探测数据的实时处理要求越来越高的问题,提出一种基于流计算框架的空间科学卫星数据实时处理方法。首先,根据空间科学卫星数据处理特点对数据流进行抽象分析;然后,对各处理单元的输入输出数据结构进行重新定义;最后,基... 详细信息

针对空间科学卫星探测数据的实时处理要求越来越高的问题,提出一种基于流计算框架的空间科学卫星数据实时处理方法。首先,根据空间科学卫星数据处理特点对数据流进行抽象分析;然后,对各处理单元的输入输出数据结构进行重新定义;最后,基于流计算框架Storm设计数据流处理并行结构,以适应大规模数据并行处理和分布式计算的要求。对应用该方法开发的空间科学卫星数据处理系统进行测试分析,测试结果显示,在相同条件下数据处理时间比原有系统缩短了一半;数据局部性策略比轮询策略具有更高的吞吐率,数据元组吞吐率平均提高29%。可见采用流式计算框架能够大幅缩短数据处理延迟,提高空间科学卫星数据处理系统的实时性。

关键词：流式计算数据流 Storm 空间科学卫星数据处理

基于Flink的空间科学卫星数据实时处理方法

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计算机仿真 2023年第7期40卷 26-31,290页

作者：高立京陈志敏王春梅王静中国科学院国家空间科学中心北京100190 中国科学院大学计算机科学与技术学院北京100049

为满足地面数据处理系统高吞吐率、低延迟地处理空间科学卫星下行数据的需求,提出一种基于流式计算的空间科学卫星下行数据实时处理方法。方法借助消息中间件Kafka的分区实现数据分流,分流后的数据依次流入Flink集群中的并行单元实现并... 详细信息

为满足地面数据处理系统高吞吐率、低延迟地处理空间科学卫星下行数据的需求,提出一种基于流式计算的空间科学卫星下行数据实时处理方法。方法借助消息中间件Kafka的分区实现数据分流,分流后的数据依次流入Flink集群中的并行单元实现并行处理。使用GECAM空间科学卫星下行数据进行仿真,结果表明,上述方法具有较高的吞吐率和较低的延迟,并且可以通过扩展服务器数量实现更高吞吐率和更低延迟,满足空间科学卫星下行数据的高速实时处理需求。

关键词：空间科学卫星流式计算实时数据处理吞吐率

基于集成学习的空间科学卫星工作模式识别方法

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基于集成学习的空间科学卫星工作模式识别方法

作者：高立京中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心)

学位级别：硕士

在空间科学卫星中,部分卫星具有特殊的实验模式,其工作模式的判断不同于常规卫星所采用的参数阈值判断方法,此类科学卫星具有多种工作模式,并且每种工作模式不是通过简单判断单个参数是否超过阈值得到的,而是针对大量参数的状态联合判... 详细信息

在空间科学卫星中,部分卫星具有特殊的实验模式,其工作模式的判断不同于常规卫星所采用的参数阈值判断方法,此类科学卫星具有多种工作模式,并且每种工作模式不是通过简单判断单个参数是否超过阈值得到的,而是针对大量参数的状态联合判断出来的。目前,地面运控人员主要使用基于人工实时监测的方法来监视此类在轨运行的参数复杂耦合、多工作模式的空间科学卫星,对于一些重点遥测参数地面人员会事先设定阈值,监视的过程中通过判断这些重要遥测参数是否超出事先设定的阈值从而识别卫星当前的工作模式。但该种方式存在耗费大量人力资源、移植成本高、可扩展性弱、前期设定的阈值可能不再适用、无法观测多个参数间的相互依赖关系等多种问题。因此,本文提出了一种基于集成学习的空间科学卫星工作模式识别方法,本文主要研究内容包括:1)以某型号卫星为例,对遥测数据与卫星工作模式进行数学化的定义和形式化的表述,同时将空间科学卫星工作模式识别的问题归约为机器学习领域中的多标签分类问题;2)分析空间科学卫星遥测参数数据的来源以及星上发送端和地面接收端的具体业务流程,同时针对地面接收端数据处理系统使用单机处理方式导致吞吐率不高的情况做出改进,使用流式计算的方式并行处理遥测参数数据;3)对获取到的原始遥测参数数据进行标签标注,分析数据集中的统计特性,对数据集进行缺失值填充、异常值剔除和数据归一化等预处理操作;4)总结给出通用的特征筛选处理思路,同时结合具体需求采用皮尔逊相关系数法和互信息理论来进行特征筛选;5)总结给出通用的类别不平衡问题处理思路,针对本文中数据集的特性和具体的业务需求,采用随机过采样、SMOTE过采样和SMOTE-Tomek混合采样三种方式分别处理数据集以解决类别不平衡问题;6)本文使用随机森林模型作为空间科学卫星工作模式识别的算法模型,为了确定基学习器这一参数,分别在不同基学习器数量下训练随机森林模型并评估其F1-score和训练时间;在确定基学习器这一参数后,分别在原始数据集、随机过采样后的数据集、SMOTE过采样后的数据集和SMOTE-Tomek混合采样后的数据集上训练并评估随机森林模型的正确率、F1-score和训练时间,证明数据过采样技术确实可以解决类别不平衡问题,同时比较三种数据过采样技术在效果上的差别;并且将随机森林模型与朴素贝叶斯模型、逻辑回归模型、支持向量机模型和CART决策树模型等其他机器学习算法模型进行对比。同时,针对传统随机森林在预测时存在的基学习器权重一致导致分类性能下降和所有基学习器参与投票导致性能下降的问题,本文提出改进的随机森林模型,改进的随机森林模型在进行预测时,首先使用K-means聚类对决策树聚类成多个簇,选择每个簇中分类效果最好即F1-score最高的决策树组成精选随机子森林,之后对于精选随机子森林中的每个决策树采取加权投票的方式来决定分类结果,并且将改进的随机森林模型与传统的随机森林模型的结果进行对比。实验证明,随机森林算法构建模型仅需4.36秒,分类性能优于朴素贝叶斯、逻辑回归、支持向量机等其他机器学习模型,随机森林模型对整体类别的识别正确率高达99.67%,可正确识别多数类样本和少数类样本,同时将随机森林模型改进后识别正确率可提升至99.68%,可为地面运控人员判断空间科学卫星工作模式提出决策依据。

关键词：空间科学卫星遥测数据特征筛选类别不平衡集成学习

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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我国空间科学卫星软件工程化管理实践与思考

项目管理技术 2020年第1期18卷 80-87页

作者：李超王栋周晴李丽华中国科学院国家空间科学中心北京100190 中国航天科工集团第三研究院第304研究所北京100074

软件产品是空间科学卫星工程的重要组成部分,其质量和可靠性直接关系任务的成败。根据我国空间科学卫星及其软件特点,空间科学先导专项总体确定了"体系为基、全面覆盖、分类管理"的软件工程化管理总体原则,通过建立健全管理责任体系,构... 详细信息

软件产品是空间科学卫星工程的重要组成部分,其质量和可靠性直接关系任务的成败。根据我国空间科学卫星及其软件特点,空间科学先导专项总体确定了"体系为基、全面覆盖、分类管理"的软件工程化管理总体原则,通过建立健全管理责任体系,构建软件管理制度体系,开展充分调研和审查,进行有效实践与探索,保证软件质量和可靠性,促进重大成果产出,对后续空间科学卫星软件工程化管理工作进行思考并提出建议,为我国空间科学的长期可持续发展积累经验。

关键词：空间科学卫星软件产品软件工程化软件质量软件可靠性

我国空间科学卫星发射第三方责任风险管理实践与思考

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国际太空 2020年第5期 14-20页

作者：李超任复茂庞红勋王坤中国科学院国家空间科学中心江泰保险经纪股份有限公司

航天保险是航天项目不可或缺的组成部分,参加航天保险的目的是转移或减少风险。目前,世界主要的航天保险包括财产保险和责任保险两大类,具体又分为发射前保险、发射保险、卫星在轨保险、发射第三方责任保险(简称发射三责险)等多个险种[1... 详细信息

航天保险是航天项目不可或缺的组成部分,参加航天保险的目的是转移或减少风险。目前,世界主要的航天保险包括财产保险和责任保险两大类,具体又分为发射前保险、发射保险、卫星在轨保险、发射第三方责任保险(简称发射三责险)等多个险种[1-3]。发射三责险是指对航天发射准备期间、发射时或发射后造成的与发射活动各方不相干的第三方人身伤害或财产损失进行的保险[1,4]。

关键词：航天保险发射保险航天发射空间科学卫星航天项目责任保险人身伤害财产保险