Schefels, Clemens und Balan, Arvind Kumar und Ben Salem, Bilel und Gerhardus, Andreas und Helmsauer, Kathrin und Lambert, Baptiste und Niebling, Julia und Rewicki, Ferdinand und Rings, Thorsten und Schlag, Leonard (2025) Towards Explainable Anomaly Detection for Satellite Telemetry. Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2025 (DLRK 2025), 2025-09-23 - 2025-09-25, Augsburg, Deutschland.
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Kurzfassung
The increasing complexity of modern satellites and the growing amount of telemetry data available pose significant challenges for a safe and economic operation of satellites. To support the satellite engineers, traditional machine learning methods, including deep learning-based approaches, have shown promising results but lack intuitive explainability, hindering their adoption in operational settings. This paper presents a novel approach to anomaly detection and causal inference in satellite telemetry data, leveraging an ensemble of classical statistical models and deep learning architectures, combined with causal discovery techniques. We investigate the Peter and Clark Momentary Conditional Independence algorithm for identifying causal relationships with temporal dependencies and compare its results with root cause analysis from the anomaly detection. Our approach identifies 16 potential anomalies and provides counterfactual explanations to facilitate interpretation by satellite operators. By integrating causal inference methods into anomaly detection pipelines, we aim to enhance explainability and facilitate decision-making in complex systems. This paper contributes to the growing body of work on anomaly detection and causal inference, highlighting the potential of combining machine learning and causal inference for improved operational performance.
| elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/217923/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Dokumentart: | Konferenzbeitrag (Vortrag) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Titel: | Towards Explainable Anomaly Detection for Satellite Telemetry | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Autoren: |
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| Datum: | 24 September 2025 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Referierte Publikation: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gold Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In SCOPUS: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In ISI Web of Science: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Stichwörter: | Anomaly detection, causal discovery, machine learning, satellite operations, correlation analysis, signal processing | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Veranstaltungstitel: | Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2025 (DLRK 2025) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Veranstaltungsort: | Augsburg, Deutschland | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Veranstaltungsart: | nationale Konferenz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Veranstaltungsbeginn: | 23 September 2025 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Veranstaltungsende: | 25 September 2025 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Veranstalter : | Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt (DGLR) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Forschungsbereich: | keine Zuordnung | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Programm: | keine Zuordnung | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Programmthema: | keine Zuordnung | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Schwerpunkt: | Digitalisierung | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Forschungsgebiet: | D KIZ - Künstliche Intelligenz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben): | D - CausalAnomalies | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Standort: | Jena , Oberpfaffenhofen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Institute & Einrichtungen: | Raumflugbetrieb und Astronautentraining > Missionstechnologie Raumflugbetrieb und Astronautentraining > Missionsbetrieb Institut für Datenwissenschaften > Datenanalyse und -intelligenz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Hinterlegt von: | Schefels, Clemens | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Hinterlegt am: | 23 Okt 2025 08:41 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Letzte Änderung: | 23 Okt 2025 08:41 |
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