基于互相关碰撞强度谱的航天器碰撞定位技术

在针对空间碎片碰撞事件的碰撞定位技术中,传统方法是根据不同位置的碰撞信号到达时间差进行定位。对于加筋板而言,由于受到加强筋对信号的反射及衰减影响,采用传统定位方法无法实现准确定位。为解决上述问题,提出一种基于互相关碰撞强度谱的碰撞定位方法。该方法使用不同传感器之间的互相关系数曲线计算被测试件各位置的碰撞强度,构成碰撞强度谱,再通过查找碰撞强度谱中的最大值进行碰撞定位。为验证该方法的定位效果,共选取8个传感器13个实验点进行碰撞实验。结果证明该方法能够实现加筋板中的碰撞定位,通过选取适当滤波频带,平均定位误差最小为4.22 cm,满足航天器碎片碰撞定位应用需求。

一种航天器舱壁加筋结构泄漏定位方法

针对航天器舱体复杂加筋板结构泄漏定位问题,文章提出了一种基于声学原理的泄漏定位方法。使用声阵列传感器接收泄漏声波,并通过不同频段过筋系数加权波束形成算法实现加强筋内泄漏定位。针对空间站典型加筋板结构,搭建试验平台,对加强筋前后泄漏声波的时域及频域特征进行了分析,计算得到距离补偿过筋系数权重因子矩阵,并开展泄漏定位试验验证。结果表明:这种方法比传统的波束形成法定位误差减小19.4%,定位准确率提高13.3%,可为我国航天器在轨泄漏检测提供参考。

航天器舱壁加筋结构中泄漏声波传播特性与泄漏定位影响研究

为解决泄漏定位方法受航天器加筋结构影响而出现较大定位误差的问题,提出一种过筋系数的计算方法,根据过筋系数分析加强筋对不同频率信号的影响以选择合适的滤波频率,提高泄漏定位算法的准确性。通过实验对加强筋前后泄漏声波的时域及频域特征进行比较,得到加强筋对不同频率声波滤波特性曲线,并选择合适的声波频带进行泄漏定位。实验结果表明:泄漏声波通过加强筋后,信号幅值明显衰减,加强筋对泄漏信号有梳齿状滤波作用,在100〜400 kHz频率范围内的低频成分衰减更显著,通过选择合适的泄漏声波频率,可以明显提高泄漏定位精度。