[发明专利]临近空间飞行器模型的结构形态感知重构实验平台及方法

摘要

本发明涉及一种临近空间飞行器模型的结构形态感知重构实验平台和方法。本实验平台包括一个模拟临近空间飞行器的实验模型，一台激振器，一台信号发生器，植入于实验模型的布拉格光纤光栅网络，一台光纤光栅网络分析仪，一台高性能计算机、一个显示器和一个铝合金外框固定架。利用该实验平台可以对基于光纤光栅传感网络的临近空间飞行器实验模型的结构形态变化感知与重构，以及进行可视化显示的方法和技术提供实验验证手段，并为探索临近空间飞行器结构形态变化主动监测技术方法的进一步实际应用提供基础研究支撑。

主权项

一种临近空间飞行器模型的结构形态感知重构实验平台，包括一个临近空间飞行器的实验模型(1)、植入至实验模型(1)的模块化光纤光栅检测单元(2)和光纤光栅传感阵列(3)组成的结构应变传感网络、一台光纤光栅网络分析仪(4)、一台算法运行及图形处理计算机(5)、一台显示器(6)、一台信号发生器(7)、一台激振器(8)和一个铝合金外框固定架(9)，其特征在于：所述的飞行器实验模型(1)通过橡皮绳吊装到铝合金外框架(9)上，所述的信号发生器(7)连接至激振器(8)，激振器(8)固定于铝合金外框架(9)上，并通过连杆与实验模型(1)相连接，所述的模块化光纤光栅检测单元(2)和光纤光栅传感阵列(3)组成的结构应变传感网络连接至光纤光栅网络分析仪(4)，光纤光栅网络分析仪(4)与计算机(5)、显示器(6)顺序连接；所述的信号发生器(7)输出实验所需的激励信号到激振器(8)，激励实验模型(1)产生形变或进入低频振动状态，所述的由模块化光纤光栅检测单元(2)和光纤光栅传感阵列(3)组成的结构应变传感网络检测出实验模型(1)上各分布光栅测点的应变信息，光纤光栅网络分析仪(4)获取应变信息，并输出至计算机(5)，计算机(5)将获取的应变信息进行计算处理后，将实验模型的形变状态或低频振动状况在显示器(6)上进行实时重构和可视化显示。