Un modelo de representación multi-vista híbrido EMD-ICA-DLinear para una predicción precisa de la órbita de satélites en el espacio
Autores: Guo, Yang; Wang, Boyang; Zhao, Zhengxu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Un modelo de representación multi-vista híbrido EMD-ICA-DLinear para una predicción precisa de la órbita de satélites en el espacio
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Predicción
Posiciones orbitales
Satélites LEO
Modelo de pronóstico
EMD-ICA-DLinear
Datos de series temporales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
La predicción precisa de las posiciones en órbita de los satélites de órbita baja (LEO) es esencial para el éxito de la misión, la eficiencia operativa y la seguridad. Sin embargo, la naturaleza no estacionaria de los datos orbitales y el ruido de los sensores presentan desafíos significativos para una predicción precisa. Para abordar estos desafíos, proponemos un nuevo modelo de pronóstico, EMD-ICA-DLinear, que combina la representación de tendencia-residuo con EMD-ICA de manera innovadora. Al integrar el marco TSR (Tendencia, Estacionalidad y Residuo) con la perspectiva dual de EMD-ICA, este enfoque proporciona una comprensión integral de los datos de series temporales y supera a los modelos tradicionales en la captura de sutiles relaciones no lineales. Al predecir la posición orbital del satélite Fengyun-3C, el modelo utiliza MSE y MAE como métricas de evaluación. Los resultados experimentales indican que el modelo híbrido EMD-ICA-DLinear propuesto logra valores de MSE y MAE de 0.1101 y 0.1567, respectivamente, al predecir la posición orbital del satélite Fengyun-3C con 6 horas de anticipación, lo que representa reducciones del 37.87% y 19.85% en comparación con el mejor modelo de referencia, TimesNet. Este avance mejora la precisión de la predicción de la órbita del satélite, apoya la estabilidad operativa y permite ajustes oportunos, mejorando así la eficiencia y la seguridad de la misión.
Descripción
La predicción precisa de las posiciones en órbita de los satélites de órbita baja (LEO) es esencial para el éxito de la misión, la eficiencia operativa y la seguridad. Sin embargo, la naturaleza no estacionaria de los datos orbitales y el ruido de los sensores presentan desafíos significativos para una predicción precisa. Para abordar estos desafíos, proponemos un nuevo modelo de pronóstico, EMD-ICA-DLinear, que combina la representación de tendencia-residuo con EMD-ICA de manera innovadora. Al integrar el marco TSR (Tendencia, Estacionalidad y Residuo) con la perspectiva dual de EMD-ICA, este enfoque proporciona una comprensión integral de los datos de series temporales y supera a los modelos tradicionales en la captura de sutiles relaciones no lineales. Al predecir la posición orbital del satélite Fengyun-3C, el modelo utiliza MSE y MAE como métricas de evaluación. Los resultados experimentales indican que el modelo híbrido EMD-ICA-DLinear propuesto logra valores de MSE y MAE de 0.1101 y 0.1567, respectivamente, al predecir la posición orbital del satélite Fengyun-3C con 6 horas de anticipación, lo que representa reducciones del 37.87% y 19.85% en comparación con el mejor modelo de referencia, TimesNet. Este avance mejora la precisión de la predicción de la órbita del satélite, apoya la estabilidad operativa y permite ajustes oportunos, mejorando así la eficiencia y la seguridad de la misión.