[发明专利]基于激励波束成型和加权图像融合的MUSIC腐蚀监测方法

摘要

本发明公开了基于激励波束成型和加权图像融合的MUSIC腐蚀监测方法。该方法针对损伤散射信号弱并影响MUSIC精度，首先将激励波束成型和双阵列引入到MUSIC方法中，增强腐蚀损伤的散射信号和提高其信噪比。其次将双阵列轮流作为激励或传感阵列，通过加权融合双阵列的腐蚀损伤成像，实现了一维线阵盲区内的腐蚀损伤监测。最后提出了基于阵列信号协方差矩阵特征值的腐蚀损伤因子，用以判别腐蚀损伤深度。本发明提高了MUSIC腐蚀监测的定位精度，扩大了传统一维线阵的监测区域，实现了腐蚀损伤深度的评估，在真实航空结构的腐蚀损伤监测方法具有广泛的应用前景。

主权项

1.基于激励波束成型和加权图像融合的MUSIC腐蚀监测方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在结构处于健康状态时，轮流驱动阵列A和阵列S激发Lamb波，并采集对应传感器阵列的响应信号，记为基准信号；(2)在腐蚀损伤监测过程中，轮流驱动阵列A和阵列S激发Lamb波，并采集对应传感器阵列的响应信号，记为监测信号；将监测信号减去基准信号，记为腐蚀损伤的散射信号；(3)基于MUSIC算法和腐蚀损伤的散射信号，得到腐蚀成像结果，搜索腐蚀成像结果的峰值点，即为腐蚀损伤的初估位置；(4)根据此初估位置，计算激励阵元相对腐蚀损伤初估位置的时延，并根据该时延前移或后移腐蚀损伤的散射信号，叠加这些腐蚀损伤的散射信号获得增强的腐蚀损伤的散射信号；(5)将增强的腐蚀损伤的散射信号再次代入MUSIC算法，得到对应的腐蚀成像结果和散射信号协方差矩阵的大特征值；(6)对阵列A和阵列S分别作为激励源阵列时对应的腐蚀成像结果设置相应的权值，根据权值融合两次腐蚀成像结果，搜索融合成像的峰值点，即为腐蚀损伤位置；(7)根据步骤(6)得到的权值叠加散射信号协方差矩阵的大特征值，进而计算腐蚀因子，利用腐蚀因子评估腐蚀损伤深度。