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龙图腾网获悉北京控制工程研究所申请的专利一种基于多边形相似度的航天器控制系统健康状态监测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114564351B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-18发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210120616.7，技术领域涉及：G06F11/30；该发明授权一种基于多边形相似度的航天器控制系统健康状态监测方法是由刘文静;成瑞;张军;张志方;林瀚峥;李公军;张一;张锦江;罗谷清设计研发完成，并于2022-02-07向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于多边形相似度的航天器控制系统健康状态监测方法在说明书摘要公布了：本发明一种基于多边形相似度的航天器控制系统健康状态监测方法，包括：对航天器数据进行归一化处理；对归一化处理之后的数据，进行基于主元分析的特征提取；以每个特征为顶点，通过顶点与顶点之间的连线构建多边形；计算多边形的相似度，进行航天器健康监测。本发明通过分析多边形周长和各顶点所示曲线的峰值、差值和绝对值等误差，全方位地对多边形的相似性进行度量，保证了航天器健康状态监测的准确性。同时，将多维数据之间的关联关系以多边形的方式进行表现，当出现异常征兆时，能够非常简单直观地呈现出来，提高了航天器健康监测的可视化水平。

本发明授权一种基于多边形相似度的航天器控制系统健康状态监测方法在权利要求书中公布了：1.一种基于多边形相似度的航天器控制系统健康状态监测方法，其特征在于步骤如下： 1对航天器数据进行归一化处理； 2对归一化处理之后的数据，进行基于主元分析的特征提取，构成变换矩阵； 3以每个特征为顶点，通过顶点与顶点之间的连线构建多边形和参考多边形； 4计算所述多边形的相似度，根据该相似度进行航天器的健康监测； 所述步骤1归一化处理的具体过程为： 假定需要监测的航天器数据维数为N，对该航天器数据进行归一化处理： 其中：xi表示航天器第i维数据，i＝1,2,...,N，表示归一化后的数据，xi,min表示航天器第i维数据在正常情况下有限时间段内的最小值，xi,max表示航天器第i维数据在正常情况下有限时间段内的最大值； 所述步骤2特征提取并构成变换矩阵的具体过程为： 设航天器正常数据经过归一化处理后的样本矩阵为X∈RM×N，其中M为观测样本个数，N为变量个数； 2a.计算样本矩阵X的协方差矩阵： 其中：COVX表示矩阵X的协方差矩阵，Cij表示协方差矩阵C的第i行第j列元素，i＝1,2,...,n,j＝1,2,...,m； 2b.计算得到协方差矩阵C的特征值λi及相对应特征向量ui,其中i＝1,2,...,N； 2c.将特征值按由大到小顺序排列，并按照下式计算前k个主元的累积贡献率： 2d.当计算得到的累计贡献率大于阈值时，提取包括该主元的前k个特征值对应的特征向量，构成变换矩阵Pk： Pk＝[u1u2…uk]，k＜N； 其中：ul表示Pk的第l个特征向量，l＝1,2,...,k； 所述步骤3构建多边形的具体过程为： 设经过特征提取之后的数据为Y＝XPk＝[y1y2…yk]，其中yl表示Y的第l个特征向量，l＝1,2,...,k，对于第m个样本的特征j，m＝1,2,...,M，j＝1,2,...,k，则第m个样本的特征j位置为： am,j＝ym,jcosθ bm,j＝ym,jsinθ 其中，ym,j表示yj的第m行，θ＝2πk； 以am,j为横轴，以bm,j为纵轴，确定第m个样本中特征j的位置，然后以每个特征为顶点，通过顶点与顶点之间的连线构建多边形； 在航天器健康状态监测中，每个特征有最大值；假定xr＝[11…1]，经过特征提取之后的数据为yr＝xrPk，获得当每个特征取最大值时的位置，进而得到由每个顶点取最大值时构成的多边形，即为参考多边形。

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