面向航天器微小碰撞的飞秒光纤光栅冲击检测系统

作     者：李昊业 张雯 宋言明 董明利 祝连庆 Li Haoye;Zhang Wen;Song Yanming;Dong Mingli;Zhu Lianqing

作者机构：北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室北京100192 北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100016 

基　　金：北京市自然科学基金(4202027) 国家自然科学基金(61801030,62003346) 高等学校学科创新引智计划(D17021)项目资助 

出 版 物：《电子测量与仪器学报》 (Journal of Electronic Measurement and Instrumentation)

年 卷 期：2022年第36卷第2期

页      码：153-159页

摘      要：针对航天器微小碰撞产生的冲击能量检测问题,设计了一种面向航天器微小碰撞的飞秒光纤光栅冲击检测系统,并对冲击能量进行检测。建立飞秒光纤光栅应变传感及边沿滤波解调模型。使用有限元分析软件对微小碰撞产生的冲击能量分布情况进行理论模拟。搭建冲击检测系统,对飞秒光纤光栅进行冲击能量感知特性测试,利用时域包络提取法分析能量传递特性。实验数据表明,质量为10、20、40、60、80 g的小球分别在同一位置下落时,光栅系统检测到的碰撞信号呈线性增长趋势,经边沿滤波算法反演冲击电压最高可达30.8 mV;同一质量小球在不同位置下落时,光栅系统检测到的碰撞信号呈线性下降趋势,检测到的冲击电压可低至16.5 mV。该系统可实现对微小碰撞产生的冲击能量的检测,对航天器微小碰撞检测问题有一定的参考意义。

主 题 词：飞秒光纤光栅 微小碰撞 冲击检测 边沿滤波 包络提取 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0802[工学-机械学] 0825[工学-环境科学与工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.13382/j.jemi.B2104547

馆 藏 号：203111708...