A Survey on Anomaly Detection and Diagnosis Problem in the Space System Operation

Uydu Sistemlerinde Anomali Tespiti ve Tanısı Sorununa Yönelik Yapılmış Bir Araştırma

Özet

Spacecraft telemetry data is transferred from satellite to ground control station. The data contains not only information about health status of the satellite but also contains response messages to telecommand (telecommand data is send to spacecraft from ground control station) data. Telemetry data can indicate data error, communication link failure, sensor error, equipment and electronic devices failure. Safety and reliability are provided by telemetry and telecommand data. The most important subjects are safety and reliability for space mission. Therefore, telemetry data should be analyzed and take measures against to attack or unexpected situation. Various intelligent anomaly detection methods are proposed in the literature. Supervised/unsupervised (machine learning) anomaly detection approaches and data mining technology are the most used methods. This paper is a literature review for anomaly detection approaches in space system operation. Anomaly detection techniques have been investigated in the literature, but studies on space domain is quite limited. It is considered to contribute to literature in terms of that.

Abstract

Uydu uzölçüm verileri uydudan yer kontrol istayonuna transfer edilir. Bu veri sadece uydu sağlık verilerini içermekle kalmayıp uzkomut (telekomut verisi, yer kontrol istasyonundan uyduya iletilir) mesajlarına yanıtları da içerir. Telemetri verileri; veri hatası, iletişim bağlantısı hatası, sensör hatası, ekipman ve elektronik cihaz arızası gibi bilgileri içerebilir.Güvenlik ve güvenilirlik, telemetri ve telekomut verilerilerine bakılarak sağlanılmaktadır.Uzay görevinde en önemli konular güvenlik ve güvenilirlik olduğu için telemetri verileri analiz edilmeli ve saldırılara veya beklenmeyen durumlara karşı önlemler alınmalıdır.Literatürde çeşitli akıllı anomali saptama yöntemleri önerilmiştir. Gözetimli/Gözetimsiz (makine öğrenmesi) anomali tespiti ve veri madenciliği yaklaşımları en çok kullanılan yöntemlerdir. Bu makale uzay sistemlerinde anomali tespiti hakkında genel bakış sunmaktadır.