[发明专利]一种面向航天器的非物理连接高精度撞击标定方法

权利要求书

1.一种面向航天器的非物理连接高精度撞击标定方法，其特征在于，其包括如下的步骤：

S1：针对航天器待测结构安装带有探测器的、可旋转的悬臂，所述探测器数量为n；标记悬臂的初始角度，记为0°，标定过程中，以悬臂的旋转角度代表标定方向，记为θ；

S2:标定方向为θ时，悬臂上的n个信号探测器出射激光打到待测结构上，激光测点标记为P_θi(i＝0……n-1)；

S3：发射金属球对待测结构上的固定位置进行撞击,撞击点记为o；

S4：监测撞击发生后，撞击波传播到达不同激光测点P_θi的时间，记为t_θi(i＝0……n-1)；

S5：通过拟合算法得到角度为θ方向上撞击波的准确速度值；

S6：通过旋臂旋转，标定方向以0°为起点，在0°-360°范围内，以单位步进角度ω递增，每旋转ω角度，重复步骤S3-S5,以此获得撞击波在待测材料上不同角度方向的传播速度。

2.根据权利要求1所述的一种面向航天器的非物理连接高精度撞击标定方法，其特征在于：所述探测器数量为n＝8。

3.根据权利要求1所述的一种面向航天器的非物理连接高精度撞击标定方法，其特征在于：所述悬臂为直臂或曲臂，与待测结构的形状匹配。

4.根据权利要求1所述的一种面向航天器的非物理连接高精度撞击标定方法，其特征在于：所述单位步进角度ω为3°。

5.根据权利要求1所述的一种面向航天器的非物理连接高精度撞击标定方法，其特征在于：步骤S5中，拟合算法的具体过程包括：

y＝oP_θi×cosα+t_θi×sinα，α∈(0,360°),i＝(0,…,n-1)；

其中，oP_θi表示标定方向为θ时，第i个测点到撞击点o的距离，y为撞击点到(oP_θi，t_θi)拟合线的距离，α为(oP_θi，t_θi)拟合线的倾斜角；

由上式可知，当i固定时，y和α可唯一确定一条曲线；反之，当y和α固定时，可在直角坐标系内唯一确定一条直线；由以上理论可知，确定拟合方程过程如下：

首先，获取某一角度下的8个测量值ti(i＝0,…,7)，分别代入上式得到y和α关系，然后对其进行离散化，0≤α＜360°，0≤y＜a，a为设定的阈值，离散精度取决于α的取值间隔和y的取值间隔；

设每个测点取h个离散点，那么悬臂上n个测点对应nh个离散点，对这些值进行统计，找出y出现次数最多的值，以该值对应的数值点进行拟合，即可自动排除掉测量过程中的坏点或异常点，进一步得到该方向上去除坏点后的准确速度值。