[发明专利]一种空间碎片防护构型缓冲屏损伤评估方法

摘要

本发明公开了一种空间碎片防护构型缓冲屏损伤评估方法，通过开展Whipple防护构型的超高速撞击损伤试验，获取弹丸撞击超高速撞击缓冲屏产生的二次碎片云阴影图像序列以及碎片云撞击后墙的损伤样品；通过均值漂移算法对碎片云序列激光阴影图像进行平滑和分割，提取碎片云主要特征信息；利用红外热像仪获取加热后的后墙损伤的红外热图像序列，基于变分贝叶斯多稀疏成分提取出表面可见损伤以及表面不可见损伤，建立多稀疏模型，通过变分贝叶斯推断重构后墙损伤试件表面及亚表面的损伤信息，将不同损伤进行图像融合；最后将碎片云典型特征结构与后墙损伤特征融合图像进行一一对应，从而对缓冲屏材料的超高速撞击防护性能进行综合评价。

主权项

1.一种空间碎片防护构型缓冲屏损伤评估方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将待评估缓冲屏材料前板与航天用铝合金后墙板组成Whipple防护构型；利用超高速弹道靶设备发射铝合金弹丸超高速撞击Whipple防护构型，用于模拟空间碎片超高速撞击防护构型过程，铝合金弹丸直径与缓冲屏厚度基本相当；步骤二、利用多站光电探测器测得铝合金弹丸撞击速度，利用超高速序列激光阴影成像设备记录铝合金弹丸超高速撞击缓冲屏产生的二次碎片云阴影图像序列；同时获取碎片云撞击后墙的损伤样品；步骤三、通过均值漂移算法对碎片云序列激光阴影图像进行平滑和分割，以消除噪声干扰，提取碎片云主要特征信息；步骤四、通过对后墙损伤样品进行主动加热，并利用红外热像仪获取后墙损伤的红外热图像序列，基于变分贝叶斯多稀疏成分提取出表面可见损伤以及表面不可见损伤，通过建立多稀疏模型，并通过变分贝叶斯推断重构后墙损伤试件表面及亚表面的损伤信息，通过图像平滑和分割算法去除图像中与损伤无关的信息，并将不同损伤进行图像融合；步骤五、将碎片云典型特征结构与后墙损伤特征融合图像进行一一对应，从而对不同缓冲屏材料的超高速撞击防护性能进行综合评价。