[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

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。

主权项

1.一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，其特征在于，所述冲击区域定位方法首先按照时间先后顺序将压电传感器的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；所述冲击区域定位方法使用的飞机智能蒙皮结构表面的冲击监测区域内设置有M组压电传感器阵列，每一组压电传感器阵列中每个压电传感器与冲击区域监测系统的一个数据采集通道连接，所有冲击区域监测系统均与一个监测中心连接，整个监测区域内共有P个压电传感器；以飞机智能蒙皮结构表面所设置的每一个压电传感器所在位置分别作为一个冲击监测子区域的顶点，对所述冲击监测区域进行子区域划分，每个冲击监测子区域由R个顶点组成，R为大于2的自然数，设划分得到Q个冲击监测子区域，Q为大于0的自然数；当结构中发生冲击时，所有冲击区域监测系统获得与其连接的压电传感器阵列中每个压电传感器对应的数字序列，设每个压电传感器的数字序列长度为K，数字序列表示为DS(i,W_i)，其中i为数字序列中的点的序号，i为大于0小于等于K的自然数，W_i为数字序列中第i个点的数值，W_i的取值为0或1；该方法包括以下步骤：步骤1，数字序列截断设截断长度为N，N为大于0小于K的自然数，将每个压电传感器的数字序列按照时间先后顺序，从前向后截取长度N的数字序列作为该压电传感器对应的特征数字序列，表示为TDS(j,W_j)，其中j为特征数字序列中的点的序号，j为大于0小于等于N的自然数，W_j为特征数字序列中第j个点的数值，W_j的取值为0或1；步骤2，计算特征数字序列的反向加权值所述特征数字序列反向加权值RW_r的计算方法如公式(1)所示，RW_r为整个监测区域中对应第r个压电传感器的特征数字序列的反向加权值，r大于0小于等于P，具体计算方法为，计算特征数字序列第一个点的值乘以N、特征数字序列第二个点的值乘以N‑1、特征数字序列第三个点的值乘以N‑2，以此类推直到特征数字序列第N个点的值乘以1，并将这N个值相加；步骤3，计算冲击监测子区域的反向加权和计算冲击监测区域中每一个冲击监测子区域所有顶点处的压电传感器的反向加权值之和RWA_q，计算方法如公式(2)所示：其中，RW_r为组成一个冲击监测子区域的顶点中压电传感器的数字序列的反向加权值，RWA_q为整个冲击监测区域中第q个冲击监测子区域的反向加权和，q大于0小于等于Q；步骤4，判别冲击发生的冲击监测子区域所有冲击监测子区域的反向加权和的最大值对应的冲击监测子区域被判别为冲击发生的区域。