【技术实现步骤摘要】
本申请涉及超声探测，特别是涉及一种冰形测量系统及测量方法。
技术介绍
1、飞机在结冰气象条件下起飞、降落和巡航时会在机体表面形成积冰，关键部位结冰会严重危害飞行安全。例如，飞机机翼是产生升力的重要部件，机翼前缘结冰会改变翼型形状，机翼前缘外形的改变会直接影响气流在近翼面处流动，使得机翼升阻特性发生改变，并使失速攻角减小，抖振边界发生变化，严重的还会造成飞机失事。
2、随着超声探测技术的发展，超声波传感器逐渐运用于结冰探测领域，通过超声技术对机翼表面的冰形进行测量，从而可以了解结冰厚度的实时增长情况，然而，当前冰形测量方案测量精度较低、测量范围较小。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够测量精度和测量范围的冰形测量系统及测量方法。
2、第一方面，本申请提供了一种冰形测量系统。该系统包括：
3、多个双频结冰探测传感器，线性分布于机翼蒙皮内部，用于向机翼外表面、发射超声信号，并接收所述超声信号的回波信号；
4、图像信号采集集成化系统，与所述多个双频结冰探测传感器分别连接，用于获取所述多个双频柔性薄膜结冰探测器分别对应的回波信号，并根据所述多个双频柔性薄膜结冰探测器分别对应的回波信号确定相应位置的冰层厚度，得到机翼表面二维冰形。
5、在其中一个实施例中，所述图像信号采集集成化系统还用于：
6、针对每个双频结冰探测传感器，获取所述双频结冰探测传感器中第一频率结冰探测单元对应的二次回波和所述双频结
7、根据所述第一频率结冰探测单元对应的二次回波和所述第二频率结冰探测单元对应的二次回波，确定目标结冰探测单元；
8、根据所述目标结冰探测单元对应的一次回波和二次回波，确定所述双频结冰探测传感器相应位置的冰层厚度。
9、在其中一个实施例中，所述图像信号采集集成化系统还用于：
10、确定所述目标结冰探测单元对应的一次回波到达峰值时的第一时间；
11、确定所述目标结冰探测单元对应的二次回波到达峰值时的第二时间；
12、结合所述第一时间、所述第二时间和冰层中声波传递速度，确定所述双频结冰探测传感器相应位置的冰层厚度。
13、第二方面，本申请还提供了一种冰形测量系统。该系统包括：
14、多个双频结冰探测传感器，阵列分布于机翼蒙皮内部，用于向机翼外表面发射超声信号，并接收所述超声信号的回波信号；
15、图像信号采集集成化系统，与所述多个双频结冰探测传感器分别连接，用于获取所述多个双频柔性薄膜结冰探测器分别对应的回波信号，并根据所述多个双频柔性薄膜结冰探测器分别对应的回波信号确定相应位置的冰层厚度，得到机翼表面三维冰形。
16、在其中一个实施例中，所述图像信号采集集成化系统还用于：
17、针对每个双频结冰探测传感器，获取所述双频结冰探测传感器中第一频率结冰探测单元对应的二次回波和所述双频结冰探测传感器中第二频率结冰探测单元对应的二次回波；
18、根据所述第一频率结冰探测单元对应的二次回波和所述第二频率结冰探测单元对应的二次回波，确定目标结冰探测单元；
19、根据所述目标结冰探测单元对应的一次回波和二次回波，确定所述双频结冰探测传感器相应位置的冰层厚度。
20、在其中一个实施例中，所述图像信号采集集成化系统还用于：
21、确定所述目标结冰探测单元对应的一次回波到达峰值时的第一时间；
22、确定所述目标结冰探测单元对应的二次回波到达峰值时的第二时间；
23、结合所述第一时间、所述第二时间和冰层中声波传递速度，确定所述双频结冰探测传感器相应位置的冰层厚度。
24、在其中一个实施例中，所述双频结冰探测传感器为双频柔性薄膜探测传感器。
25、第三方面，本申请还提供了一种冰形测量方法。该方法包括：
26、获取多个双频柔性薄膜结冰探测器分别对应的回波信号；所述多个双频结冰探测传感器线性分布于机翼蒙皮内部；
27、根据所述多个双频柔性薄膜结冰探测器分别对应的回波信号，确定相应位置的冰层厚度；
28、根据所述多个双频结冰探测传感器线性分别相应的冰层厚度，得到机翼表面二维冰形。
29、第四方面，本申请还提供了一种冰形测量方法。该方法包括：
30、获取多个双频柔性薄膜结冰探测器分别对应的回波信号；所述多个双频结冰探测传感器阵列分布于机翼蒙皮内部；
31、根据所述多个双频柔性薄膜结冰探测器分别对应的回波信号，确定相应位置的冰层厚度；
32、根据所述多个双频结冰探测传感器线性分别相应的冰层厚度，得到机翼表面三维冰形。
33、上述冰形测量系统及测量方法，包括多个双频结冰探测传感器，线性或阵列分布于机翼蒙皮内部，不同双频结冰探测传感器用于向机翼外表面不同位置发射超声信号，并接收所述超声信号的回波信号；图像信号采集集成化系统，与所述多个双频结冰探测传感器分别连接，用于获取所述多个双频柔性薄膜结冰探测器分别对应的回波信号，并根据所述多个双频柔性薄膜结冰探测器分别对应的回波信号确定相应位置的冰层厚度，得到机翼表面二维或三维冰形。通过采用双频结冰探测传感器，对机翼表面冰形进行了实时测量，测量准确度较高；双频结冰探测传感器采用线性或阵列分布，通过多通道超声探测系统实现机翼表面多区域的冰形测量，通过线性分布传感器于机翼蒙皮外表面实时测量机翼表面二维冰形，通过阵列式分布传感器于机翼蒙皮外表面实时测量机翼表面三维冰形，测量范围广，适应性和可靠性强。
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1.一种冰形测量系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述图像信号采集集成化系统还用于：
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述图像信号采集集成化系统还用于：
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述双频结冰探测传感器为双频柔性薄膜探测传感器。
5.一种冰形测量系统，其特征在于，所述系统包括：
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述图像信号采集集成化系统还用于：
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述图像信号采集集成化系统还用于：
8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述双频结冰探测传感器为双频柔性薄膜探测传感器。
9.一种冰形测量方法，其特征在于，应用于如权利要求1-4任一项所述的系统，所述方法包括：
10.一种冰形测量方法，其特征在于，应用于如权利要求5-8任一项所述的系统，所述方法包括：
【技术特征摘要】
1.一种冰形测量系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述图像信号采集集成化系统还用于：
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述图像信号采集集成化系统还用于：
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述双频结冰探测传感器为双频柔性薄膜探测传感器。
5.一种冰形测量系统，其特征在于，所述系统包括：
6.根据权利要求5所述的系统，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱春玲，王渊，朱程香，赵宁，王岩，张杨，李乾坤，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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