基于SGHT的航天器微振动信号处理方法

TH113.1; 针对现有常用航天器微振动信号处理方法的不足,以辛几何模态分解方法(Symplectic geometry mode decomposition,简称SGMD)为基础,结合希尔伯特谱分析(Hilbert spectrum analysis,简称HSA),提出辛几何-希尔伯特转换(Symplectic geometry Hilbert transform,简称SGHT)方法.首先,根据输入信号,采用辛矩阵相似变换求解Hamilton矩阵的特征值,利用其对应特征向量重构单分量信号;其次,通过计算归一化互信息,将相似的分量合并为辛几何分量(Symplectic geometry co...

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Published in振动、测试与诊断 Vol. 43; no. 6; pp. 1073 - 1080
Main Authors 陈继喆, 章海鹰
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国科学院天文光学技术重点实验室(南京天文光学技术研究所) 南京,210042 01.12.2023
中国科学院大学 北京,100049%中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所 南京,210042
中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所 南京,210042
中国科学院大学天文与空间科学学院 北京,100049
Subjects
spacecraft
微振动
辛几何
micro-vibration
希尔伯特
航天器
marginal spectrum
边际谱
Hilbert
Symplectic geometry
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ISSN1004-6801
DOI10.16450/j.cnki.issn.1004-6801.2023.06.004

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Summary:TH113.1; 针对现有常用航天器微振动信号处理方法的不足,以辛几何模态分解方法(Symplectic geometry mode decomposition,简称SGMD)为基础,结合希尔伯特谱分析(Hilbert spectrum analysis,简称HSA),提出辛几何-希尔伯特转换(Symplectic geometry Hilbert transform,简称SGHT)方法.首先,根据输入信号,采用辛矩阵相似变换求解Hamilton矩阵的特征值,利用其对应特征向量重构单分量信号;其次,通过计算归一化互信息,将相似的分量合并为辛几何分量(Symplectic geometry component,简称SGC),用输入信号与计算得到的SGC分量相减,得到新的输入信号进行下一轮迭代,直至满足终止条件;最后,进行希尔伯特转换,并输出结果.通过微振动信号模型的仿真验证,与目前常用的微振动信号处理方法相比,在非平稳的复杂微振动信号下,SGHT方法表现出较好的分解性能和处理能力.使用该方法处理先进天基太阳天文台(advanced space-based solar observatory,简称ASO-S)卫星/全日面矢量磁像仪(full-disk vector magneto graph,简称FMG)载荷的地面微振动试验信号,可以识别出多个SGC分量,计算的角位移估计包络在0.015"以内,其结果对载荷研制具有实际工程意义.
ISSN:1004-6801
DOI:10.16450/j.cnki.issn.1004-6801.2023.06.004