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[发明专利]基于自激励自适应校正的MUSIC损伤定位方法-CN202310518350.6在审
发明人：袁慎芳;郑飞;孟义兴;陈健;邱雷;任元强;荆胡涛 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2023-05-09 - 公布日： 2023-08-25 - 主分类号： G01N29/07 文献下载
摘要：本发明公开一种基于自激励自适应校正的MUSIC损伤定位方法，用于提升算法定位精度；在复杂结构应用中，结构存在高度各向异性，加之传感器空间布局误差等影响阵列性能，造成MUSIC损伤定位方法精度低。本发明将阵列自身激励阵元作为校正源，避免了布置额外的校正源，激励阵元相对传感阵列具有多个方位，通过接收校正源自激励信号测量不同方向下各传感阵元的实际时延；通过自激励校正源至各传感阵元的距离和信号传播速度，得到自激励校正源至各传感阵元的理论时延，实际时延与理论时延作差获取自激励源测量下的阵列时延误差；最后在搜索过程中，依据搜索角度自适应选择相应自激励校正源方位的时延误差对导向矢量校正，可提升损伤定位精度。
基于激励自适应校正 music 损伤定位方法

[发明专利]基于搜索空间约束策略的MUSIC损伤定位方法-CN202310515903.2在审
发明人：郑飞;袁慎芳;徐秋慧;任元强;陈健;邱雷;徐钰森 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2023-05-09 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： G01N29/07 文献下载
摘要：本发明公开一种基于搜索空间约束策略的MUSIC损伤定位方法，本发明通过单个阵元激励获得的损伤散射信号进行特征分解，直接获取信号噪声子空间，初定位结构损伤。根据结构复杂形式的先验信息，定义搜索邻域约束因子；依据初定位损伤位置及邻域约束因子确定算法进一步搜索约束空间；最后在约束空间内聚焦增强损伤散射信号，搜索精确损伤位置。传统MUSIC方法在结构健康监测中用于损伤定位时的搜索过程需要对监测结构进行全域细分、信号聚焦、特征值分解获取噪声子空间、空间谱峰比较，导致计算次数多且效率低。本发明方法可大幅减少MUSIC方法聚焦信号、噪声子空间及空间谱峰计算次数，提高MUSIC方法损伤定位效率。
基于搜索空间约束策略 music 损伤定位方法

[外观设计]路灯灯头（硕月）-CN202230829018.8有效
发明人：王亚斌;任元强 -专利权人：常州市五联灯饰制造有限公司
申请日： 2022-12-10 - 公布日： 2023-02-28 - 主分类号： 26-03 文献下载
摘要：1.本外观设计产品的名称：路灯灯头（硕月）。2.本外观设计产品的用途：用于照明。3.本外观设计产品的设计要点：在于形状。4.最能表明设计要点的图片或照片：立体图1。
路灯灯头

[外观设计]路灯（玉兰花开）-CN202230694619.2有效
发明人： 任元强 -专利权人： 任元强
申请日： 2022-10-20 - 公布日： 2023-01-20 - 主分类号： 26-03 文献下载
摘要：1.本外观设计产品的名称：路灯（玉兰花开）。2.本外观设计产品的用途：用于照明。3.本外观设计产品的设计要点：在于形状。4.最能表明设计要点的图片或照片：立体图1。
路灯玉兰花开

[发明专利]一种压电夹层性能的两级一致性控制方法-CN202210298213.1在审
发明人：袁慎芳;徐秋慧;任元强 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2022-03-24 - 公布日： 2022-07-01 - 主分类号： G01N29/22 文献下载
摘要：本发明公开了一种压电夹层性能的两级一致性控制方法，包括：获取同一批次生产的压电元件的阻抗曲线，提取压电元件多个典型频率下的阻抗值并构建多维特征向量，根据不同压电元件多维特征向量相似性距离剔除阻抗性能偏差大的压电元件，实现对压电元件的性能第一级一致性控制；基于第一级一致性控制筛选后的压电元件制备批量压电夹层，获取压电夹层上压电元件的阻抗曲线，结合一致性阈值指标对批量压电夹层中相同位置压电元件的多维特征向量进行第二级一致性控制，进一步筛选一致性高的批量压电夹层。本发明大幅降低结构健康监测应用中批量压电夹层导波监测性能的分散性，有效提高定量化诊断精度，在单机结构健康监测的工程应用方面有很好的前景。
一种压电夹层性能两级一致性控制方法

[发明专利]基于密度峰值-核心融合的自适应聚类方法-CN201910071935.1有效
发明人：邱雷;房芳;袁慎芳;任元强 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2019-01-25 - 公布日： 2022-06-17 - 主分类号： G06K9/62 文献下载
摘要：本发明提出了一种基于密度峰值‑核心融合的自适应聚类方法，属于模式识别领域。该方法包括如下步骤：（1）首先进行基于密度峰值的密度近邻聚类：采用核密度‑k近邻的密度估计方法计算待聚类数据集中每个数据点的密度，并通过自适应阈值确定密度峰值点，将密度峰值点作为类中心进行密度近邻聚类得到初始聚类结果；（2）进行基于类内散度的核心融合操作：首先自适应的确定每个初始类中的核心点，若两个初始类的核心点邻近且融合后能降低类内散度，则将这两个初始类进行融合，融合所有应融合的初始类得到最终的聚类结果。本方法简单、准确、高效，能够对具有任意形状及密度分布的数据集进行自适应聚类。
基于密度峰值核心融合自适应方法

[发明专利]一种飞行器结构损伤的三级特征融合诊断方法及终端-CN202111353137.1在审
发明人： 任元强;邱雷;袁慎芳;叶琦 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2021-11-16 - 公布日： 2022-03-25 - 主分类号： G01N21/88 文献下载
摘要：本发明公开了一种飞行器结构损伤的三级特征融合诊断方法及终端，属于航空航天结构健康监测领域；包括：计算监测范围内每个导波通道的多种损伤因子，依次对单通道多损伤因子、监测子区域内所有通道的损伤因子进行加权融合，获得各子区域的一级损伤特征；然后基于各通道的损伤因子进行特征融合成像，并搜索每个子区域成像结果的最大像素值作为其二级成像特征；最后将每个子区域的损伤特征和成像特征加权融合，获得能够可靠表征子区域健康状态的三级诊断特征，并结合自适应阈值判定损伤发生子区域。本发明解决了工程环境下常规诊断方法监测误差大的问题，能够可靠判别结构损伤发生子区域，在飞行器结构健康状态的可靠监测方面有很好的应用前景。
一种飞行器结构损伤三级特征融合诊断方法终端

[发明专利]一种压电传感器网络及其结构健康监测方法-CN201910714841.1有效
发明人：邱雷;汪玉;袁慎芳;邓晓磊;任元强 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2019-08-02 - 公布日： 2021-02-26 - 主分类号： G01D5/12 文献下载
摘要：本发明公开一种压电传感器网络及其结构健康监测方法，涉及航空航天智能结构技术领域。本发明的一种压电传感器网络，包括：多个第一传输通道安装在第一方向上，所述多个第一传输通道并联设置；多个第二传输通道安装在第二方向上，所述多个第二传输通道并联设置；所述多个第一传输通道和所述多个第二传输通道相互交错设置；多个压电传感器安装在所述第一传输通道与所述第二传输通道的交错点上。本发明通过交错式压电传感器网络结构健康监测方法，解决了现有压电传感网络引线数目多、监测系统通道数目多、复杂度高、功耗大、可靠性低的问题。
一种压电传感器网络及其结构健康监测方法

[发明专利]一种基于时不变特征信号构建的结构损伤四维成像方法-CN201910025875.X有效
发明人： 任元强;邱雷;袁慎芳;房芳 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2019-01-11 - 公布日： 2020-10-20 - 主分类号： G01N29/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于时不变特征信号构建的结构损伤四维成像方法，属于航空结构健康监测领域。本发明根据时变环境因素对导波信号的影响随机、不确定，而损伤的影响相对固定的特点，首先采用概率统计建模方法来分别描述结构健康和损伤状态下信号中每个采样点幅值的不确定性分布；再通过度量每个点的两种分布之间的差异程度来抑制时变因素影响、突出损伤影响，构建时不变特征信号；最后采用导波成像方法来融合各激励传感通道的时不变特征信号，进一步增强损伤的影响，并在此基础上进行四维成像，实现结构损伤的可靠、准确定位。本发明解决了常规方法在时变服役条件下难以进行可靠损伤诊断的问题，在航空结构健康监测的工程应用方面有很好的前景。
一种基于不变特征信号构建结构损伤成像方法

[发明专利]一种航空复合材料结构多损伤的概率统计成像方法-CN201910592518.1有效
发明人： 任元强;邱雷;袁慎芳;房芳 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2019-07-03 - 公布日： 2020-10-20 - 主分类号： G01N29/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种航空复合材料结构多损伤的概率统计成像方法，属于航空结构健康监测领域。本发明将概率统计建模方法和多损伤成像方法相结合，通过概率统计模型描述并抑制航空时变服役环境对结构中传播的压电导波信号的不确定性影响，首先提取压电传感器网络中各个激励传感通道的仅对损伤敏感的特征参数，判别存在损伤的子区域；再分别针对每个损伤子区域，构建其中所有通道的仅对损伤敏感的特征信号，对该子区域进行概率统计成像；最后，融合各损伤子区域的成像结果并生成多损伤图，实现多个损伤的准确成像定位。本发明解决了传统方法在时变服役环境影响下难以实现多个损伤的可靠成像定位问题，有助于推动航空结构健康监测技术的实际工程应用。
一种航空复合材料结构损伤概率统计成像方法

[发明专利]基于虚拟路径的轻量化复合材料结构冲击成像方法-CN201910592520.9有效
发明人： 任元强;邱雷;袁慎芳;林晓冬 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2019-07-03 - 公布日： 2020-10-20 - 主分类号： G01P15/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于虚拟路径的轻量化复合材料结构冲击成像方法，属于航空结构健康监测领域。本发明首先获取监测范围内每个压电传感器的冲击数字序列，通过提取各传感器的数字序列特征参数来确定发生冲击的子区域；然后针对冲击子区域中任意两个压电传感器构建虚拟路径，采用这对传感器的数字序列特征参数计算该路径的冲击因子，表征冲击发生位置和路径的相对距离；最后，结合冲击子区域中各虚拟路径的冲击因子进行路径成像，并根据成像结果实现冲击的准确定位。本发明解决了现有基于数字序列的监测方法只能定位冲击子区域的问题，在实现轻量化冲击监测的同时大幅提高了定位精度，在航空复合材料结构的机载在线冲击监测方面有很好的应用前景。
基于虚拟路径量化复合材料结构冲击成像方法

[发明专利]基于截断反向加权和的飞机智能蒙皮冲击区域定位方法-CN201810907588.7有效
发明人：邱雷;袁慎芳;邓晓磊;任元强 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2018-08-10 - 公布日： 2019-08-30 - 主分类号： B64F5/60 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于截断反向加权和的飞机智能蒙皮冲击区域定位方法，属于航空航天智能结构与健康监测技术领域。飞机智能蒙皮结构中布置压电传感器阵列，并与多个冲击区域监测系统连接，每个冲击区域监测系统获得由冲击产生的数字序列后，该方法首先将数字序列截断作为特征数字序列，计算特征数字序列的反向加权值，然后监测中心根据组成冲击监测子区域的压电传感器计算每个冲击监测子区域的反向加权和，最后将反向加权和最大的冲击监测子区域判别为冲击发生的区域。本发明简单，冲击区域定位准确性高，有利于嵌入式编程实现，且可以解决多个冲击区域监测系统组网监测时所存在的定位冲突问题以及中间区域难以准确定位的问题。
冲击区域加权和冲击监测监测系统智能蒙皮子区域截断数字序列特征数字飞机压电传感器阵列定位准确性嵌入式编程压电传感器航空航天监测中心健康监测智能结构中间区域准确定位组网加权监测冲突

[发明专利]基于自适应密度峰值-混合概率建模的结构损伤监测方法-CN201810131717.8有效
发明人：邱雷;袁慎芳;房芳;任元强;张巾巾 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2018-02-09 - 公布日： 2019-07-12 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明提出了一种基于自适应密度峰值‑混合概率建模的结构损伤监测方法，属于航空结构健康监测技术领域。本方法首先通过自适应密度峰值快速搜寻策略确定结构信号特征样本的概率密度峰值。在此基础上通过期望最大化算法建立能够表征结构信号特征样本概率分布的混合概率模型。最终采用概率密度内积损伤指标定量表征结构监测状态下混合概率模型相对于健康状态下混合概率模型的迁移变化，实现归一化的损伤评估。本发明的方法简单且计算效率高，可以有效提高时变环境下结构损伤监测的自适应性、稳定性和可靠性。
混合概率模型结构损伤监测自适应表征结构概率建模期望最大化算法策略确定概率分布航空结构计算效率监测状态健康监测健康状态结构信号快速搜寻时变环境损伤评估特征样本信号特征指标定量自适应性归一化概率内积样本损伤迁移

[发明专利]基于激励波束成型和加权图像融合的MUSIC腐蚀监测方法-CN201711337794.0有效
发明人：袁慎芳;鲍峤;邱雷;郭方宇;任元强 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2017-12-14 - 公布日： 2019-04-05 - 主分类号： G01N29/04 文献下载
摘要：本发明公开了基于激励波束成型和加权图像融合的MUSIC腐蚀监测方法。该方法针对损伤散射信号弱并影响MUSIC精度，首先将激励波束成型和双阵列引入到MUSIC方法中，增强腐蚀损伤的散射信号和提高其信噪比。其次将双阵列轮流作为激励或传感阵列，通过加权融合双阵列的腐蚀损伤成像，实现了一维线阵盲区内的腐蚀损伤监测。最后提出了基于阵列信号协方差矩阵特征值的腐蚀损伤因子，用以判别腐蚀损伤深度。本发明提高了MUSIC腐蚀监测的定位精度，扩大了传统一维线阵的监测区域，实现了腐蚀损伤深度的评估，在真实航空结构的腐蚀损伤监测方法具有广泛的应用前景。
腐蚀损伤波束成型腐蚀监测加权图像融合损伤监测一维线阵损伤散射信号协方差矩阵传感阵列航空结构加权融合监测区域散射信号阵列信号信噪比成像轮流引入评估应用

[发明专利]连续异构型大面积冲击监测网络及冲击区域定位方法-CN201711348750.8有效
发明人：邱雷;袁慎芳;邓晓磊;任元强 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2017-12-15 - 公布日： 2019-03-29 - 主分类号： G01N3/30 文献下载
摘要：本发明公开了一种连续异构型大面积冲击监测网络及冲击区域定位方法，属于航空航天智能结构技术领域。连续异构型大面积冲击监测网络由线型压电传感器连续串联阵列和线型压电传感器离散独立阵列交替排列组成，整个监测网络嵌入飞行器复合材料结构内部或者布置于结构表面形成智能蒙皮。当结构遭受外界物体冲击时，监测网络输出冲击响应信号，冲击响应信号经过数字化后，由冲击区域定位方法判断冲击发生的位置。本发明能够极大的减少飞行器智能蒙皮大面积冲击监测时所需的传感器引线数量及冲击监测系统所需数据采集通道数，可以降低冲击监测系统处理器复杂度并降低在计算冲击位置时所需的功耗，从而提高冲击监测系统可靠性。
冲击监测冲击区域异构型冲击响应信号压电传感器监测网络智能蒙皮飞行器复合材料结构数据采集通道智能结构技术传感器引线系统可靠性冲击位置独立阵列航空航天监测系统降低冲击交替排列结构表面外界物体网络复杂度处理器飞行器功耗嵌入串联数字化输出

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