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基于阵列误差校正的合成孔径MUSIC损伤定位方法
| 专利名称： | 基于阵列误差校正的合成孔径MUSIC损伤定位方法 |
| 摘要： | 本发明公开了基于阵列误差校正的合成孔径MUSIC损伤定位方法。本发明首先根据激励源阵列各阵元至扫描位置的距离计算其驱动时的响应信号时延，选择对应扫描方向上的事先测量的激励源阵列相位误差补偿信号时延并叠加；然后经MUSIC算法对叠加的阵列信号预处理后，同样选择对应扫描方向上的传感器阵列相位误差校正MUSIC算法中的导向矢量并计算空间谱；最终完成监测区域搜索后，寻找空间谱谱峰，即为损伤位置。本发明提高了MUSIC损伤定位方法在复合材料航空结构上的定位精度和可靠性，在真实复合材料结构的损伤监测中具有广泛的应用前景。 |
| 专利类型： | 发明专利 |
| 国家地区组织代码： | 江苏;32 |
| 申请人： | 南京航空航天大学 |
| 发明人： | 袁慎芳;鲍峤;邱雷;王妍雯 |
| 专利状态： | 有效 |
| 申请号： | CN201811108068.6 |
| 公开号： | CN109374740A |
| 代理机构： | 南京经纬专利商标代理有限公司 32200 |
| 代理人： | 施昊 |
| 分类号： | G01N29/06(2006.01)I;G;G01;G01N;G01N29 |
| 申请人地址： | 210016 江苏省南京市秦淮区御道街29号 |
| 主权项： | 1.一种基于阵列误差校正的合成孔径MUSIC损伤定位方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)沿传感器阵列S各方向上施加冲击，采集冲击阵列响应信号；利用小波变换从冲击阵列响应信号中提取相应的窄带信号，根据自适应阈值法测量各阵元相对于参考阵元的实际时延；根据阵列信号传播模型，计算各阵元相对于参考阵元的理论时延；将实际时延与理论时延作差，计算获得传感器阵列S各方向上的阵列相位误差；(2)按照步骤(1)中的过程，测量获得激励源阵列A各方向上的阵列相位误差；(3)在结构处于健康状态时，轮流驱动激励源阵列A中的阵元，并采集传感器阵列S的响应信号，记为基准信号；在损伤监测过程中，采用同样的驱动方法采集传感器阵列S的响应信号，记为监测信号；将监测信号减去基准信号，获得损伤的散射阵列信号；(4)根据监测区域的尺寸，设置MUSIC算法的搜索范围及初始扫描位置；(5)相对于参考激励阵元，计算激励源阵列A各阵元至扫描位置的相对距离；根据Lamb波传播速度，计算激励源阵列A各阵元至扫描位置的相对时延，再结合步骤(2)得到的激励源阵列A的阵列相位误差，补偿此时延，并延时叠加获得聚焦的损伤散射阵列信号；(6)对聚焦的损伤散射阵列信号的协方差矩阵进行特征分解，获得小特征值对应的特征向量张成的噪声子空间；(7)计算导向矢量，并结合步骤(1)得到的传感器阵列S的阵列相位误差校正导向矢量；(8)根据步骤(6)中获得的噪声子空间和步骤(7)中计算的导向矢量计算当前扫描位置的空间谱；(9)根据设置的MUSIC算法搜索步进，设置下一步扫描位置，重复步骤(5)～(8)，直至搜索完监测区域；(10)按照获得的每个扫描位置的空间谱，对监测区域进行成像；搜索监测区域的空间谱谱峰，即为损伤位置。 |
| 所属类别： | 发明专利 |
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