基于分布式光纤光栅的机载雷达罩的应变监测系统技术方案

一种基于分布式光纤光栅的机载雷达罩的应变监测系统，属于机载雷达罩健康监测技术领域。本发明专利技术针对现有复合材料雷达罩的健康检测不能及时发现损伤，易带来雷达罩的内部结构损伤以至造成损失的问题。其监测单元包括分布式光纤传感器和温度补偿传感器；分布式光纤传感器用于获得雷达罩相应位置处的实际应变信号；温度补偿传感器用于获得温度信号；中央处理单元用于对所述实际应变信号进行温度补偿，获得补偿后应变信号；预警单元用于采用机器学习模型对补偿后应变信号进行判断，获得雷达罩状态判断结果，并在异常时，发送报警信号；窄带物联网通信模块用于将报警信号发送至飞机控制平台。本发明专利技术通过损伤预测可有效避免雷达罩的内部结构损伤。部结构损伤。部结构损伤。

【技术实现步骤摘要】
基于分布式光纤光栅的机载雷达罩的应变监测系统


[0001]本专利技术涉及基于分布式光纤光栅的机载雷达罩的应变监测系统，属于机载雷达罩健康监测


技术介绍

[0002]复合材料雷达罩以其良好的性能被广泛使用。在飞机日常应对复杂工况，如恶劣天气、交变应力、机械振动以及化学腐蚀时，雷达罩石英纤维铺层间易产生脱粘破坏、疲劳损伤以及结构腐蚀等情况。若对机载雷达罩的损伤检修不及时，划痕和裂纹逐渐地扩大，会导致附近的漆层脱落，进而带来内部结构的损伤或造成雷达接受信号的偏差，造成损失。因而，对机载雷达罩复合材料进行无损健康检测，在飞机服役和养护过程中不可或缺。
[0003]分布式布里渊光时域反射技术常用于边坡工程和桥梁及隧道工程等基础工程中，如矿山覆岩变形监测、隧道衬砌变形和渗漏监测、桩基检测、混凝土内部温度监测、管内压承载力监测、抗滑桩内力与变形监测等各种工程领域。与红外热成像技术或者X射线检测法繁琐的监测过程相比，布里渊分布式光纤光栅拥有其独特的优点：监测灵敏度高、耐腐蚀和高温、尺寸小、电磁绝缘性好、适应极端恶劣环境、无源、易于组网、传感与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于分布式光纤光栅的机载雷达罩的应变监测系统，其特征在于包括，监测单元，包括分布式光纤传感器和温度补偿传感器；在雷达罩上均匀选取12个测量剖面，每个测量剖面的第3铺层中埋设一根应变测量光纤，12根应变测量光纤上分别设置应变传感器作为分布式光纤传感器；在相邻两根应变测量光纤之间设置1根温度补偿光纤，使温度补偿光纤呈松弛状态，并在其上设置温度补偿传感器；所述分布式光纤传感器通过监测布里渊中心频移变化，获得雷达罩相应位置处的实际应变信号；温度补偿传感器用于获得温度信号；中央处理单元，用于根据温度信号对所述实际应变信号进行温度补偿，获得补偿后应变信号；预警单元，用于采用机器学习模型对补偿后应变信号进行判断，获得雷达罩状态判断结果，并在雷达罩状态判定为异常时，发送报警信号；窄带物联网通信模块，用于将报警信号发送至飞机控制平台。2.根据权利要求1所述的基于分布式光纤光栅的机载雷达罩的应变监测系统，其特征在于，所述中央处理单元还用于根据补偿后应变信号结合3D建模生成应变云图，所述应变云图通过预警单元传送至窄带物联网通信模块，并最终发送至飞机控制平台。3.根据权利要求1或2所述的基于分布式光纤光栅的机载雷达罩的应变监测系统，其特征在于，所述机器学习模型采用改进鸡群算法优化过的支持向量机分类算法对补偿后应变信号进行判断；所述优化过的支持向量机分类算法采用雷达罩的材质和结构数据库训练而成，以归一化后的补偿后应变信号作为输入对雷达罩状态进行识别，获得雷达罩状态判断结果。4.根据权利要求3所述的基于分布式光纤光栅的机载雷达罩的应变监测系统，其特征在于，分布式光纤传感器和温度补偿传感器的信号测量...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘春川，宋馥鑫，王阳绵，陈涛，傅康，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：