本发明属于航天继电器多余物检测，具体涉及一种航天继电器多余物检测信号中离群点异常程度评估方法、系统及设备。
背景技术：
1、航天继电器作为一种开关元器件是航天器系统中极其重要的组成部分。航天继电器在成为合格的产品之前，需要经过多次强制检测，多余物检测是强制检测中重要的组成部分。研究表明，多余物问题是航天产品面临的一个严重问题。基于现有相关资料估计，多余物一项约占航天系统故障总数的6％。大量案例表明，多余物问题不能完全避免，因此多余物检测是目前经济且有效的唯一解决方案。图1是部分继电器本体与多余物粒子的实物图，图1中的(a)-(c)分别为典型的继电器i、典型的继电器ii、典型的继电器iii，图1中的(d)-(f)为多余物，其中(d)表示铝碎片，(e)表示焊料卡在连接处，(f)表示碎片卡在连接处。
2、颗粒噪声碰撞检测(以下简称：pind)设备是一种针对密封元器件的多余粒子检测的专用设备，其目的是有效检测出存在于元器件、半导体封装腔体内的松动粒子，从而提高元器件、半导体等元部件的可靠性。颗粒噪声碰撞检测方法(以下简称：pind方法)作为多余物检测中的标准方法，颗粒噪声碰撞检测系统检测结果的准确性极其重要。同样，基于pind方法的航天继电器多余物检测结果的准确性，对于航天继电器的质量与可靠性极其重要。
3、目前，航天继电器多余物检测结果判识的难点之一是被测试件内部的多余物碰撞信号与组件机械振动信号(简称为组件信号)的准确识别。需要说明的是，在很多情况下，这两种信号会同时出现，并混合在一起组成混合信号。在混合信号中，如何有效判识多余物信号也一直是该领域内的一个难点问题。由于多余物信号不容易准确识别，往往是考虑优先判识组件信号，目前广泛使用的组件信号识别方法是脉冲发生时刻法，即认为组件脉冲总是等周期出现。但基于长期的航天继电器多余物检测结果与分析表明，组件信号并不总是连续等周期出现的单组脉冲序列，该特性导致基于脉冲发生时刻法的误判和漏判问题较多，识别可信度不高，急需改进。
技术实现思路
1、本发明为了解决航天继电器多余物检测中存在因组件信号并不总是连续等周期出现的单组脉冲序列而导致的基于脉冲发生时刻法的误判和漏判较多的问题。
2、一种航天继电器多余物检测信号中离群点异常程度评估方法，包括：
3、针对航天继电器多余物检测中采集的pind信号进行脉冲提取，针对提取的脉冲信号进行分帧；然后将分帧后的信号进行折叠；
4、以每个脉冲的峰值点的在该脉冲所在的分帧中的坐标代表脉冲，将所有分帧片段上的脉冲的峰值点展示在x-y坐标轴上，x轴为每帧信号的长度方向，y轴为每帧信号的幅值方向；
5、基于x-y坐标轴上所有分帧片段上对应的脉冲的峰值点坐标对离群点的异常程度进行评估。
6、进一步地，针对提取的脉冲信号进行分帧的过程中，以振动台的振动周期时间长度作为分帧窗口的长度进行分帧。
7、进一步地，在对脉冲信号进行分帧之前，将时间间隔小于设定阈值的相邻脉冲合并成一个脉冲。
8、优选地，基于x-y坐标轴上所有分帧片段上对应的脉冲的峰值点坐标对离群点的异常程度进行评估的过程中采用ae-lof算法进行异常程度评估，具体过程包括：
9、针对x-y坐标轴上所有分帧片段上对应的脉冲的峰值点坐标，首先得到关联点集合为ai；对于每个数据点pi，关联点集合ai如下：
10、ai＝{pj∈c\{pi}∣d(pi，pj)≤ri}
11、这个集合包含了所有在pi的半径ri内的其他数据点；即dk(·)表示k邻近距离；
12、对于数据集中的每个点pj，初始化一个频次计数器fj＝0；对于每个数据点pi，检查每个其他点pj是否在ai中，如果在则fj＝fj+1；在遍历完所有点之后，每个fj将表示点pj作为关联点在所有其他点的半径范围内出现的总次数；
13、然后计算ae-lof(pj)：
14、
15、其中，nk(·)表示邻居点集合，|nk(p)|表示集合容量；lrd(·)表示点到它的周围邻居点的平均可达距离的倒数；z为内调节系数，w为外调节系数；
16、利用ae-lof(pj)对基于x-y坐标轴上所有分帧片段上对应的脉冲的峰值点的离群点的异常程度进行评估。
17、优选地，所述w＝z×k，其中k为k邻近距离的取值k。
18、一种航天继电器多余物检测信号中离群点异常程度评估系统，包括：
19、脉冲提取模块：针对航天继电器多余物检测中采集的pind信号进行脉冲提取；
20、脉冲分割模块：针对提取的脉冲信号进行分帧；
21、信号折叠及坐标投影模块：将分帧后的信号进行折叠；然后以每个脉冲的峰值点的在该脉冲所在的分帧中的坐标代表脉冲，将所有分帧片段上的脉冲的峰值点展示在x-y坐标轴上；x轴为每帧信号的长度方向，y轴为每帧信号的幅值方向；
22、离群点异常程度评估模块：基于x-y坐标轴上所有分帧片段上对应的脉冲的峰值点坐标对离群点的异常程度进行评估。
23、进一步地，脉冲分割模块针对提取的脉冲信号进行分帧的过程中，以振动台的振动周期时间长度作为分帧窗口的长度进行分帧。
24、进一步地，脉冲分割模块在对脉冲信号进行分帧之前，将时间间隔小于设定阈值的相邻脉冲合并成一个脉冲。
25、优选地，离群点异常程度评估模块采用ae-lof算法进行异常程度评估，具体过程包括：
26、针对x-y坐标轴上所有分帧片段上对应的脉冲的峰值点坐标，首先得到关联点集合为ai；对于每个数据点pi，关联点集合ai如下：
27、ai＝{pj∈c\{pi}∣d(pi，pj)≤ri}
28、这个集合包含了所有在pi的半径ri内的其他数据点；即dk(·)表示k邻近距离；
29、对于数据集中的每个点pj，初始化一个频次计数器fj＝0；对于每个数据点pi，检查每个其他点pj是否在ai中，如果在则fj＝fj+1；在遍历完所有点之后，每个fj将表示点pj作为关联点在所有其他点的半径范围内出现的总次数；
30、然后计算ae-lof(pj)：
31、
32、其中，nk(·)表示邻居点集合，|nk(p)|表示集合容量；lrd(·)表示点到它的周围邻居点的平均可达距离的倒数；z为内调节系数，w为外调节系数；
33、利用ae-lof(pj)对基于x-y坐标轴上所有分帧片段上对应的脉冲的峰值点的离群点的异常程度进行评估。
34、一种航天继电器多余物检测信号中离群点异常程度评估设备，所述设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由处理器加载并运行所述的一种航天继电器多余物检测信号中离群点异常程度评估系统。
35、有益效果：
36、本发明首先针对航天继电器多余物检测信号中采集的pind信号进行变换，将pind信号预处理成ae-lof可以检测的对象，因此为离群点异常程度评估提供了可能和基础。然后对变换后的点进行离群点异常程度评估实现了离群点异常程度评估，从而可以从混合信号中的检测出潜在的多余物粒子信号，能够有效的解决因组件信号并不总是连续等周期出现的单组脉冲序列而导致的基于脉冲发生时刻法的误判和漏判较多的问题。
37、同时，本发明还提出一种ae-lof算法对变换后的点进行离群点异常程度评估，通过该算法可以有效检测出离群点，保证了离群点的判断，保证了从混合信号中的检测出潜在的多余物粒子信号的准确性。
1.一种航天继电器多余物检测信号中离群点异常程度评估方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种航天继电器多余物检测信号中离群点异常程度评估方法，其特征在于，针对提取的脉冲信号进行分帧的过程中，以振动台的振动周期时间长度作为分帧窗口的长度进行分帧。
3.根据权利要求1所述的一种航天继电器多余物检测信号中离群点异常程度评估方法，其特征在于，在对脉冲信号进行分帧之前，将时间间隔小于设定阈值的相邻脉冲合并成一个脉冲。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的一种航天继电器多余物检测信号中离群点异常程度评估方法，其特征在于，基于x-y坐标轴上所有分帧片段上对应的脉冲的峰值点坐标对离群点的异常程度进行评估的过程中采用ae-lof算法进行异常程度评估，具体过程包括：
5.根据权利要4所述的一种航天继电器多余物检测信号中离群点异常程度评估方法，其特征在于，所述w＝z×k，其中k为k邻近距离的取值k。
6.一种航天继电器多余物检测信号中离群点异常程度评估系统，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的一种航天继电器多余物检测信号中离群点异常程度评估系统，其特征在于，脉冲分割模块针对提取的脉冲信号进行分帧的过程中，以振动台的振动周期时间长度作为分帧窗口的长度进行分帧。
8.根据权利要求7所述的一种航天继电器多余物检测信号中离群点异常程度评估系统，其特征在于，脉冲分割模块在对脉冲信号进行分帧之前，将时间间隔小于设定阈值的相邻脉冲合并成一个脉冲。
9.根据权利要求6至8任意一项所述的一种航天继电器多余物检测信号中离群点异常程度评估系统，其特征在于，离群点异常程度评估模块采用ae-lof算法进行异常程度评估，具体过程包括：
10.一种航天继电器多余物检测信号中离群点异常程度评估设备，其特征在于，所述设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由处理器加载并运行权利要求6至9任意一项所述的一种航天继电器多余物检测信号中离群点异常程度评估系统。
