[发明专利]基于声表面波技术的航空航天飞行器多参数监测系统

权利要求书

1.一种基于声表面波技术的航空航天飞行器多参数监测系统，其特征在于，包括：信号采集装置、信号传输装置和信号处理装置；

所述信号采集装置安装于待测位置，包括应答天线及与所述应答天线电连接的声表面波温度传感器、声表面波压力传感器及声表面波振动传感器；所述应答天线用于接收所述信号传输装置发送的激励信号；所述声表面波温度传感器用于根据所述激励信号及所述待测位置的温度产生温度响应信号；所述声表面波压力传感器用于根据所述激励信号及所述待测位置所受压力产生压力响应信号；所述声表面波振动传感器用于根据所述激励信号及所述待测位置的振动产生振动响应信号；所述应答天线还用于向所述信号传输装置发送所述温度响应信号、所述压力响应信号及所述振动响应信号叠加形成的叠加信号；

所述信号采集装置还包括耐高温压电晶体基片，所述耐高温压电晶体基片具有相对的第一表面和第二表面，所述耐高温压电晶体基片的一侧边缘部分形成有厚度较薄的悬臂梁，所述耐高温压电晶体基片的其余部分中形成有密闭的空腔；所述声表面波振动传感器形成在所述悬臂梁对应的所述第一表面上；所述声表面波压力传感器形成在所述空腔对应的所述第一表面上；所述声表面波温度传感器形成在远离所述声表面波振动传感器及所述声表面波压力传感器的所述第一表面上；

所述信号传输装置，用于向所述信号采集装置发送所述激励信号，并用于将接收到的所述叠加信号转发至所述信号处理装置；

所述信号处理装置用于从所述叠加信号分离出所述温度响应信号、所述压力响应信号和所述振动响应信号，并从所述温度响应信号提取温度参数，从所述压力响应信号提取压力参数，从所述振动响应信号提取振动参数。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述应答天线形成在所述第二表面上；所述耐高温压电晶体基片上具有填充有导电材料的电极通孔，所述应答天线通过所述电极通孔电连接所述声表面波温度传感器、所述声表面波压力传感器及所述声表面波振动传感器。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述耐高温压电晶体基片具有温度相对敏感传播方向、压力相对敏感传播方向和振动相对敏感传播方向，所述声表面波振动传感器沿所述振动相对敏感传播方向设置，以使所述声表面波振动传感器受激产生的声表面波沿所述振动相对敏感传播方向传播；所述声表面波压力传感器沿所述压力相对敏感传播方向设置，以使所述声表面波压力传感器受激产生的声表面波沿所述压力相对敏感传播方向传播；所述声表面波温度传感器沿所述温度相对敏感传播方向设置，以使所述声表面波温度传感器受激产生的声表面波沿所述温度相对敏感传播方向传播。

4.根据权利要求2或3所述的系统，其特征在于，所述声表面波温度传感器、所述声表面波压力传感器及所述声表面波振动传感器在所述耐高温压电晶体基片的圆周方向以间隔120°的方式布置。

5.根据权利要求1～3任一项所述的系统，其特征在于，所述信号处理装置包括降噪单元、信号分离单元和参数提取单元；所述降噪单元用于对所述叠加信号进行降噪处理，生成降噪后的叠加信号；所述信号分离单元用于从所述降噪后的叠加信号中分离出降噪后的温度响应信号、降噪后的压力响应信号和降噪后的振动响应信号；所述参数提取单元用于从所述降噪后的温度响应信号提取所述温度参数，从所述降噪后的压力响应信号提取所述压力参数，从所述降噪后的振动响应信号提取所述振动参数。

6.根据权利要求1～3任一项所述的系统，其特征在于，所述信号传输装置包括询问天线和信号收发控制单元；所述询问天线用于发送所述激励信号，以及接收所述叠加信号；所述信号收发控制单元用于产生所述激励信号并转发至所述询问天线，以及从所述询问天线接收所述叠加信号并转发至所述信号处理装置。

7.根据权利要求1～3任一项所述的系统，其特征在于，还包括机载控制装置，所述机载控制装置用于从所述信号处理装置获取所述温度参数、所述压力参数及所述振动参数，并根据所述温度参数、所述压力参数及所述振动参数控制所述待测位置所属的航空航天飞行器。

8.根据权利要求1～3任一项所述的系统，其特征在于，还包括通讯装置和与所述通讯装置无线连接的远程控制中心，所述通讯装置用于从所述信号处理装置获取所述温度参数、所述压力参数及所述振动参数，并转发至所述远程控制中心；所述远程控制中心用于根据所述温度参数、所述压力参数及所述振动参数确定所述待测位置所属航空航天飞行器的安全状态。