隨著人類(lèi)對(duì)太空的探索和開(kāi)發(fā),空間碎片數(shù)量也逐年上升,這對(duì)于航天器的在軌運(yùn)行安全構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅�；诼暟l(fā)射技術(shù)的在軌感知系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)空間碎片撞擊事件,定位撞擊位置,有利于及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施。航天器壁板結(jié)構(gòu)上加筋、凸起等特點(diǎn)導(dǎo)致信號(hào)傳播過(guò)程的各向異性,使得聲發(fā)射信號(hào)沿各個(gè)方向的傳播速度存在差異,依賴(lài)于信號(hào)傳播速度的傳統(tǒng)聲發(fā)射源定位技術(shù)難以獲得準(zhǔn)確的定位結(jié)果,如何在復(fù)雜的航天器結(jié)構(gòu)上,獲取空間碎片撞擊源位置成為亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。為了解決這一問(wèn)題,本文以航天器加筋結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象,開(kāi)發(fā)了一種基于近鄰法的聲發(fā)射源定位技術(shù),提出了一種適用于航天器艙壁的聲發(fā)射源定位監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的布局方案。論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:通過(guò)開(kāi)發(fā)區(qū)域定位算法,解決了無(wú)法獲取傳播速度信息對(duì)定位過(guò)程的影響。在判別過(guò)程中引入權(quán)重系數(shù),減小了區(qū)域定位算法中門(mén)檻值對(duì)定位精度的影響。傳統(tǒng)的聲發(fā)射源定位算法需要布置大量的傳感器以獲得聲發(fā)射信號(hào)沿不同方向的傳播速度,在無(wú)法大量布置傳感器時(shí)無(wú)法獲得準(zhǔn)確的定位結(jié)果。區(qū)域定位算法以聲發(fā)射信號(hào)的到達(dá)時(shí)刻差值向量為樣本標(biāo)簽,通過(guò)求解撞擊產(chǎn)生數(shù)據(jù)與樣本標(biāo)簽之間的歐式距離進(jìn)行定位,適用于各向異性復(fù)雜結(jié)構(gòu)。...

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 空間碎片環(huán)境與危害
        1.1.2 基于聲發(fā)射技術(shù)的在軌感知系統(tǒng)
        1.1.3 傳感器監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)布局研究
    1.2 研究的目的和意義
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
        1.3.1 聲發(fā)射技術(shù)
        1.3.2 傳感器布局
    1.4 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 聲發(fā)射信號(hào)特征及獲取方法
    2.1 引言
    2.2 模態(tài)聲發(fā)射理論
        2.2.1 板波特征分析
        2.2.2 聲發(fā)射信號(hào)頻域分析方法
    2.3 超高速撞擊聲發(fā)射信號(hào)與仿真槍擊聲發(fā)射信號(hào)對(duì)比
        2.3.1 超高速撞擊聲發(fā)射信號(hào)的產(chǎn)生
        2.3.2 仿真槍擊聲發(fā)射信號(hào)的產(chǎn)生
        2.3.3 信號(hào)頻域分析
    2.4 整艙信號(hào)獲取
        2.4.1 地面模擬撞擊實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
        2.4.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.5 本章小結(jié)
第3章 航天器復(fù)雜結(jié)構(gòu)定位技術(shù)研究
    3.1 引言
    3.2 復(fù)雜結(jié)構(gòu)定位算法原理
        3.2.1 信號(hào)到達(dá)時(shí)刻獲取
        3.2.2 樣本標(biāo)簽的獲取
        3.2.3 區(qū)域定位算法
    3.3 引入權(quán)重系數(shù)的定位算法
        3.3.1 信號(hào)衰減程度的衡量
        3.3.2 權(quán)重系數(shù)的引入
        3.3.3 定位流程改進(jìn)
    3.4 定位結(jié)果對(duì)比分析
        3.4.1 區(qū)域定位算法定位結(jié)果分析
        3.4.2 虛擬波陣面定位與區(qū)域定位結(jié)果對(duì)比
    3.5 本章小結(jié)
第4章 傳感器監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)布局研究
    4.1 引言
    4.2 單傳感器監(jiān)測(cè)效果確定
        4.2.1 監(jiān)測(cè)效果隨傳輸距離函數(shù)
        4.2.2 模擬定位效果計(jì)算
        4.2.3 下降參數(shù)與閾值求解
        4.2.4 傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)效果分析
    4.3 監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)傳感器布局設(shè)計(jì)
        4.3.1 傳感器位置表示
        4.3.2 傳感器覆蓋率計(jì)算
        4.3.3 傳感器數(shù)量計(jì)算
        4.3.4 監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)傳感器布局結(jié)果
    4.4 整艙監(jiān)測(cè)效果影響因素分析
        4.4.1 不同定位精度下傳感器的布局分析
        4.4.2 傳感器數(shù)量對(duì)整艙監(jiān)測(cè)效果的影響分析
        4.4.3 故障情況對(duì)覆蓋率的影響
    4.5 本章小結(jié)
第5章 復(fù)雜結(jié)構(gòu)定位算法及傳感器布局實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.1 引言
    5.2 復(fù)雜結(jié)構(gòu)區(qū)域定位算法超高速撞擊驗(yàn)證
        5.2.1 定位算法驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)方案
        5.2.2 定位算法驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    5.3 傳感器布局實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        5.3.1 傳感器布局方法驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)方案
        5.3.2 優(yōu)化布局結(jié)構(gòu)下的模擬定位精度
        5.3.3 優(yōu)化布局結(jié)構(gòu)下的定位實(shí)驗(yàn)精度
        5.3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    5.4 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號(hào)：3746199