[发明专利]一种基于光栅光纤传感器的垂尾外载荷实时监测方法

摘要

本发明提供了一种基于光栅光纤传感器的垂尾外载荷实时监测方法，所述实时监测方法包括以下步骤：a.搭建光栅光纤监测系统；b.建立飞机垂尾外载荷数学模型，对所述垂尾模型进行全域应力计算，寻找飞机垂尾的外载荷应力集中区；c.在飞机垂尾外载荷应力集中区布置所述光栅光纤监测系统；d.对所述飞机垂尾持续施加外载荷，所述光栅光纤监测系统通过信号接收器采集光栅光纤组的中心波长偏移量数据，绘制外载荷大小与所述光栅光纤组的中心波长偏移量数据的关系曲线，其中由外载荷导致应变片发生应变，从而使所述光栅光纤组的中心波长发生偏移；e.将所述光栅光纤检测系统安装在飞机垂尾，根据所述关系曲线对飞机飞行过程中垂尾的实时载荷进行监控。

主权项

1.一种基于光栅光纤传感器的垂尾外载荷实时监测方法，其特征在于，所述实时监测方法包括以下步骤：a.搭建光栅光纤监测系统，所述监测系统包括泵浦源、第一掺铒光纤、第二惨铒光纤、波分复用器、光栅光纤组以及信号接收器；其中，所述光栅光纤组由多段光栅光纤与应变片贴合后以串联的方式进行连接，所述泵浦源发出的泵浦光分两路分别进入第一掺铒光纤和第二掺铒光纤，通过两路光路对泵浦源产生的光信号进行放大处理，波分复用器将放大后的信号耦合进入到光栅光纤组中；b.建立飞机垂尾外载荷数学模型，对所述垂尾外载荷数学模型进行全域应力计算，寻找飞机垂尾的外载荷应力集中区；c.在步骤b中找到的飞机垂尾外载荷应力集中区布置所述光栅光纤监测系统；d.对所述飞机垂尾持续施加外载荷，所述光栅光纤监测系统通过信号接收器采集光栅光纤组的中心波长偏移量数据，绘制外载荷大小与所述光栅光纤组的中心波长偏移量数据的关系曲线，其中由外载荷导致应变片发生应变，从而使所述光栅光纤组的中心波长发生偏移，采集光栅光纤组的中心波长偏移量数据进行处理，所述处理方法包括如下步骤：d1.数据预处理，采集到的光栅光纤组的中心波长偏移量数据建立时间历程；针对数据时间历程进行检测，剔除不合格的起落数据；d2.数据二次处理，对预处理得到的数据进行滤波和分段，经过处理的光栅光纤组的中心波长偏移量数据与施加的载荷数据进行验证；e.将所述光栅光纤检测系统安装在飞机垂尾，根据所述关系曲线对飞机飞行过程中垂尾的实时载荷进行监控。