[发明专利]一种基于多芯光纤的三维形状传感测量方法及装置在审
| 申请号： | 201811104988.0 | 申请日： | 2018-09-21 |
| 公开（公告）号： | CN109186490A | 公开（公告）日： | 2019-01-11 |
| 发明（设计）人： | 金靖;朱云鸿;张浩石 | 申请（专利权）人： | 北京航空航天大学 |
| 主分类号： | G01B11/24 | 分类号： | G01B11/24;G01B11/255 |
| 代理公司： | 北京永创新实专利事务所 11121 | 代理人： | 姜荣丽 |
| 地址： | 100191*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种基于多芯光纤的三维形状传感测量方法及装置，属于光纤形状传感测量技术领域。本发明根据多芯光纤形状改变前后光纤光栅布拉格中心波长，计算光纤光栅的最大应变和光纤光栅横截面所在位置的曲率和扭转角度，对多芯光纤进行曲率和扭转角度插值，利用三维重构算法进行三维形状重构后在计算机进行显示，实现多芯光纤三维形状传感测量。所述测量装置包括计算机、光纤光栅传感分析仪和多芯光纤扇入扇出模块，本发明采用全光纤结构结合光纤光栅测量应变，通过改变相邻两个光纤光栅的距离和数量，可以提高测量精度，采用的多芯光纤，消除了安装误差，有利于后期维护和换装，可靠性更高。 | ||
| 搜索关键词： | 多芯光纤 光纤光栅 三维形状 传感 测量方法及装置 曲率 测量 测量技术领域 光纤光栅测量 光纤光栅传感 全光纤结构 安装误差 测量装置 三维重构 中心波长 最大应变 扭转 分析仪 计算机 换装 扇出 算法 重构 光纤 维护 | ||
【主权项】：
1.一种基于多芯光纤的三维形状传感测量方法，其特征在于，所述方法具体包括步骤：步骤一、通过光纤光栅传感分析仪分别测得多芯光纤在形状改变前后每根纤芯中光纤光栅布拉格中心波长；步骤二、根据所测得的多芯光纤在形状改变前后每根纤芯中光纤光栅布拉格中心波长，计算多芯光纤每根纤芯中光纤光栅的最大应变；步骤三、计算光纤光栅横截面所在位置的曲率和扭转角度；步骤四、利用空间曲线理论和插值理论对多芯光纤进行曲率插值和扭转角度插值，求得多芯光纤相邻两个光纤光栅横截面之间多个测量位置的曲率和扭转角度；步骤五、利用三维重构算法对多芯光纤进行三维形状重构；步骤六、将重构的多芯光纤在计算机中进行显示，实现多芯光纤三维形状传感测量。
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