SHIVANSHTECH22/satellite-telemetry-health-monitor

# 卫星遥测健康监控 # 带有基于规则的故障检测和 CSV 日志记录的实时卫星遥测模拟器。使用 Python 编写，采用模块化架构。 # 卫星遥测健康监控系统 一个带有基于规则的故障检测和 CSV 日志记录的实时卫星遥测模拟器。使用 Python 编写，采用模块化架构。 ## 本系统的作用 该系统模拟了卫星健康监控 pipeline。它持续生成关键卫星参数的遥测读数，根据故障阈值检查每个读数，并将所有数据带时间戳记录到 CSV 文件中——模仿真实的地面站软件监控航天器健康状态的方式。 ## 系统架构 ``` satellite_telemetry/ │ ├── simulator/ │ └── generator.py # Generates simulated telemetry data │ ├── monitor/ │ └── fault_detector.py # Rule-based fault detection engine │ ├── logger/ │ └── telemetry_logger.py # Logs telemetry + fault status to CSV │ ├── data/ │ └── telemetry_log.csv # Auto-generated on first run │ └── main.py # Orchestrates all modules ``` ## 模块 ### simulator/generator.py 使用 `random.uniform()` 在真实的卫星参数范围内每秒生成一个遥测快照。参数包括温度、电池、电压和燃料。使用 `datetime.now()` 获取真实的时间戳。 ### monitor/fault_detector.py 接收遥测快照，并根据定义的阈值检查每个参数。返回一个包含每个参数 `NORMAL`、`WARNING` 或 `CRITICAL` 的故障状态字典。 使用的阈值： | 参数 | WARNING | CRITICAL | |---|---|---| | 温度 (°C) | > 75 | > 90 | | 电池 (%) | < 20 | < 10 | | 电压 (V) | < 3.5 | < 3.3 | | 燃料 (%) | < 15 | < 5 | ### logger/telemetry_logger.py 接收遥测快照和故障状态字典。将每次读数写入带有完整时间戳的 `telemetry_log.csv` 中。首次运行时会创建带有表头的文件，之后每次运行都会追加数据。 ## 如何运行 无需外部依赖。仅需标准 Python 3.x。 ``` python main.py ``` 系统将开始每秒生成并记录遥测数据。按 `Ctrl + C` 停止。 ## 输出示例 ``` {'timestamp': datetime.datetime(2026, 5, 23, 14, 42, 5), 'temperature': 71.4, 'battery': 97.5, 'voltage': 4.6, 'fuel': 64.5} {'temperature': 'Normal', 'battery': 'Normal', 'voltage': 'Normal', 'fuel': 'Normal'} ``` ## 已修复的最难 Bug 故障检测器最初在每个 `if/elif` 链中先检查 `WARNING`，然后再检查 `CRITICAL`。这意味着 3% 的电池读数会触发 `WARNING` 而不是 `CRITICAL`，因为 `3 < 20` 会先被判定为 `True`，Python 永远不会执行到 `elif`。已通过始终优先检查最严重的情况来修复此问题。 当前进度 ✅ V1 - 遥测监控系统 ✅ V2 - 故障注入引擎 🚧 V3 - 遥测日志分析器 - 日志加载器 - 汇总统计 - 事件检测 - 故障统计 - 任务时间线 - 健康评分 - 仪表板（进行中） 🔜 V4 - 遥测可视化仪表板 🔜 V5 - 高级基于规则的故障检测 🔜 V6 - 数据包通信模拟器 🔜 V7 - AI 异常检测 ## 技术栈 - Python 3.x - `random` — 遥测值模拟 - `datetime` — 实时时间戳记录 - `csv` — 结构化数据记录 - `os` — 文件存在性检查 - `time` — 循环间隔控制 ## 领域背景 本项目的灵感来源于卫星地面站软件中使用的真实航空航天 FDIR 系统（Fault Detection, Isolation, and Recovery，故障检测、隔离与恢复）。其模块化架构反映了真实的遥测 pipeline 如何将数据采集、故障分析和数据持久化分离为独立的组件。 ## 作者 Shivansh — 逐步构建模块，迈向航空航天 AI 系统。

标签：Python, 代码示例, 仿真模拟, 卫星遥测, 数据分析, 无后门, 物联网, 运维监控