進(jìn)而 產(chǎn)生不同程度的彎曲變形；其次，記錄以下信息：激光指示器十字光斑的位置、樣本光纖光 柵傳感器中心波長值；樣本光纖光柵傳感器中心波長值是指上述一列光纖光柵傳感器中心 波長值的平均值或所選定的某個(gè)光纖光柵傳感器中心波長值；最終，根據(jù)十字光斑位置變 化計(jì)算出每次單邊固支板結(jié)構(gòu)彎曲變形量；再次，擬合樣本光纖光柵傳感器中心波長偏移 量與單邊固支板結(jié)構(gòu)彎曲變形量之間映射關(guān)系曲線。所述單邊固支板結(jié)構(gòu)變形光纖模式辨 識系統(tǒng)的標(biāo)定方法的應(yīng)用，其特征在于：當(dāng)需主動控制單邊固支板結(jié)構(gòu)彎曲變形時(shí)，采用上 述映射關(guān)系曲線得知當(dāng)前單邊固支板結(jié)構(gòu)具體彎曲變形情況，并判斷是否到達(dá)預(yù)定目標(biāo)變 形狀態(tài)。
[0015] 針對第三種方式，傳感器布置方法的優(yōu)點(diǎn)和實(shí)際效果在于：光纖光柵傳感器有較 高的靈敏度，可快速建立光纖光柵中心波長偏移量與單邊固支板結(jié)構(gòu)彎曲變形的映射關(guān) 系。
【附圖說明】
[0016] 附圖1是配置于輔助定位桿根部的光纖光柵傳感器測量板結(jié)構(gòu)彎曲變形圖；
[0017] 附圖2是基于激光指示器的變形輔助測量和標(biāo)定方法圖；
[0018] 附圖3是基于光纖光柵傳感器的板結(jié)構(gòu)典型變形測量圖；
[0019] 附圖4是配置于單邊固支板表面的光纖光柵傳感器測量板結(jié)構(gòu)彎曲變形圖；
[0020] 圖中標(biāo)號名稱：1 單邊固支板結(jié)構(gòu)；2 激光指不器；3 十字型透光片； 4-一投影板；5-一光纖光柵傳感器；6-一數(shù)字式攝像機(jī)組；7-一固定支架；8-一輔助 定位桿；9鋼索；10光纖光柵解調(diào)儀；11 定滑輪；12驅(qū)動裝置；13通 孔。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 輔助定位桿、激光標(biāo)定、Η距離辨識
[0022] 下面結(jié)合附圖對發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明：對于基于單邊固支板結(jié)構(gòu)的類機(jī) 翼模型彎曲變形感知，可以采用光纖光柵傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測單邊固支板結(jié)構(gòu)變形，需要建立 輔助定位桿所屬光纖光柵傳感器中心波長偏移量與所對應(yīng)的單邊固支板彎曲變形量的關(guān) 系曲線。一方面，由于在板面上往往還會附加有蜂窩、蒙皮等諸多輔助材料，這些材料易對 表貼于板面的傳感器造成損傷，因此，在單邊固支板結(jié)構(gòu)服役過程中需要對光纖光柵傳感 器進(jìn)行特殊保護(hù)，以防止傳感器在多次變形過程中出現(xiàn)疲勞損傷和感知性能衰退。另一方 面，當(dāng)內(nèi)埋于板面的某些光纖光柵傳感器失效時(shí)，將無法進(jìn)行替換和修復(fù)，這將可能導(dǎo)致基 于板結(jié)構(gòu)的機(jī)翼變形感知精度出現(xiàn)大幅降低。此外，考慮到板結(jié)構(gòu)不同彎曲變形階段，鋼索 在拉伸過程中對處于板面不同位置的輔助定位桿產(chǎn)生的載荷大小存在差異?；谏鲜鲈?因，提出可以在板結(jié)構(gòu)長度方向配置一系列輔助定位桿，并且在這些輔助定位桿根部配置 光纖光柵傳感器，用于感知板結(jié)構(gòu)變形不同階段鋼索作用于輔助定位桿根部所導(dǎo)致的根部 應(yīng)變信息，進(jìn)而獲取板結(jié)構(gòu)所處變形狀態(tài)。
[0023] 這種傳感器布局與測量方法的優(yōu)點(diǎn)和實(shí)際效果在于：
[0024] 首先，光纖光柵感知器件由于配置于輔助定位桿根部，使得其在板結(jié)構(gòu)變形過程 中不易受到其他輔助材料干擾作用，且在發(fā)生意外損傷情況下也便于直接更換。
[0025] 其次，在單邊固支板結(jié)構(gòu)彎曲變形過程中，鋼索依次對板面上從端部到根部排列 的輔助定位桿產(chǎn)生力的作用，使得布置在這些輔助定位桿根部的光纖光柵傳感器中心波長 會依次發(fā)生不同大小的偏移。由于板結(jié)構(gòu)不同彎曲變形階段，處于不同位置的輔助定位桿 根部的光纖光柵傳感器中心波長發(fā)生偏移的時(shí)刻和偏移量大小存在差異，可以為板結(jié)構(gòu)彎 曲變形階段的快速直接辨識提供依據(jù)。此外，通過增加配置有光纖傳感器的輔助定位桿數(shù) 量有助于細(xì)化板結(jié)構(gòu)不同變形階段的辨識精度。
[0026] 針對類似于機(jī)翼柔性后緣的單邊固支板結(jié)構(gòu)彎曲變形時(shí)所監(jiān)測目標(biāo)點(diǎn)既產(chǎn)生橫 向位移又產(chǎn)生縱向位移，而常規(guī)位移傳感器難以測量這種板面非線性變形的不足，提出一 種簡便的基于激光指示器的變形輔助測量和標(biāo)定方法。首先，在單邊固支板上選取若干需 要進(jìn)行彎曲變形標(biāo)定的目標(biāo)監(jiān)測點(diǎn)；其次，將這些激光指示器固定于這些目標(biāo)監(jiān)測點(diǎn)，需要 保證激光指示器的輸出光束垂直于投影板面，且與固支板結(jié)構(gòu)長度方向垂直。此外，在激光 指示器輸出端口外側(cè)配置專用十字型透光片，以便使得投影光斑幾何尺寸足夠精細(xì)，進(jìn)而 保證十字型投影光斑在變形過程中的定位精度。再次，分別記錄單邊固支板面彎曲變形前 后目標(biāo)測量點(diǎn)對應(yīng)的十字型投影光斑偏移位置。最后，由兩個(gè)十字型投影光斑延長線可以 形成矩形區(qū)域，該矩形區(qū)域長度即為目標(biāo)監(jiān)測點(diǎn)在變形后水平方向的偏移量，矩形區(qū)域?qū)?度即為目標(biāo)監(jiān)測點(diǎn)在變形后垂直方向的偏移量，記錄相應(yīng)彎曲變形狀態(tài)對應(yīng)的各個(gè)輔助定 位桿附屬光纖光柵傳感器中心波長偏移量。建立位于板結(jié)構(gòu)端部的輔助定位桿所屬光纖光 柵傳感器中心波長偏移量與所對應(yīng)的單邊固支板彎曲變形量的關(guān)系曲線，從而為實(shí)現(xiàn)單邊 固支板彎曲變形狀態(tài)快速感知提供依據(jù)。
[0027] 針對類似于機(jī)翼柔性后緣的單邊固支復(fù)合材料板所包含得彎曲與扭轉(zhuǎn)等復(fù)合變 形情況，使得難以采用傳統(tǒng)材料力學(xué)方法求得應(yīng)變與撓度關(guān)系等問題，因此，提出一種將分 布式光纖光柵傳感器與數(shù)字?jǐn)z像技術(shù)相結(jié)合，基于Hausdorff算法實(shí)現(xiàn)板結(jié)構(gòu)變形狀態(tài)快 速辨識的新方法。首先，需要確定類似于機(jī)翼柔性后緣的單邊固支板結(jié)構(gòu)變形姿態(tài)出現(xiàn) 頻率較高的若干典型變形姿態(tài)。其次，利用數(shù)字式攝像機(jī)組監(jiān)測記錄單邊固支板結(jié)構(gòu)各 典型變形姿態(tài)影像信息，以及相應(yīng)變形姿態(tài)下各個(gè)光纖光柵傳感器對應(yīng)的中心波長偏移 量。再次，根據(jù)上述測量數(shù)據(jù)作為樣本，建立表征典型變形姿態(tài)的涉及各個(gè)光纖光柵傳感 器中心波長偏移量的變形響應(yīng)樣本數(shù)據(jù)庫。最后，在單邊固支板結(jié)構(gòu)服役過程中時(shí)，將實(shí) 測所得各個(gè)光纖光柵傳感器中心波長偏移信息與數(shù)據(jù)模型參數(shù)矩陣數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對，采用 Hausdorff距離計(jì)算實(shí)測信息對應(yīng)的數(shù)據(jù)模型參數(shù)與樣本數(shù)據(jù)模型參數(shù)矩陣的距離值。選 取值最小的樣本數(shù)據(jù)模型參數(shù)矩陣，該矩陣所對應(yīng)的板結(jié)構(gòu)彎曲變形信息即為單邊固支板 結(jié)構(gòu)板的變形狀態(tài)。
[0028] 第一步，基于Hausdorff距離辨識的單邊固支板結(jié)構(gòu)復(fù)合彎曲變形方法，需要對 單邊固支板結(jié)構(gòu)某一典型變形狀態(tài)進(jìn)行m次重復(fù)測量，每次測量均需要記錄下布置在板面 上不同編號的光纖光柵傳感器中心波長偏移量Α λ i (下標(biāo)i表示處于板面不同位置的光 纖光柵傳感器編號）。
[0029] 第i個(gè)光纖光柵傳感器在上述典型變形狀態(tài)下的第k次測量對應(yīng)的中心波長偏移 量預(yù)測值Α λ i k可以由從第k次算起的前m次所測該典型變形狀態(tài)下第i個(gè)光纖光柵傳 感器中心波長偏移量的線性組合以及第k次測量對應(yīng)的隨機(jī)誤差θιΛ之和得到，如式（1) 所示。
[0031] 上式中Δ λ i kni為第i個(gè)光纖光柵傳感器由從第k次算起的前第m次所測該典型 變形狀態(tài)下對應(yīng)的中心波長偏移量。α ^表不第k-m次測量時(shí)第i個(gè)光纖光柵傳感器中心 波長偏移量所對應(yīng)的權(quán)重系數(shù)。
[0032] 根據(jù)上述公式，可以得到如下形式：
[0036] 上式中￥;表不針對某一典型變形狀態(tài)，第i個(gè)光纖光柵傳感器中心波長偏移量 Α λ i從第m+l次到第n次測量對應(yīng)的預(yù)測矩陣，Λ i表示第i個(gè)光纖光柵傳感器從第m+1 次到第η次中心波長偏移量預(yù)測值所對應(yīng)的前m次所測該典型變形狀態(tài)下對應(yīng)的中心波長 偏移量矩陣。1\表不前m次所米集的第i個(gè)光纖光柵傳感器中心波長偏移量所對應(yīng)的權(quán)重 系數(shù)矩陣。Θ表示從第m+1次到第η次變形狀態(tài)測量時(shí)第i個(gè)光纖光柵中心波長預(yù)測值所 對應(yīng)的隨機(jī)誤差矩陣。
[0037] 假設(shè)已知單邊固支板結(jié)構(gòu)某一典型變形狀態(tài)對應(yīng)的前m次測量所得第i個(gè)光纖光 柵傳感器的中心波長偏移量，最小二乘估計(jì)算法是以理論值與真實(shí)值之間誤差最小為前提 而建立