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题名基于多光谱和复阻抗的复合结冰探测技术
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作者
刘进一
熊建军
桂康
葛俊锋
叶林
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机构
华中科技大学人工智能与自动化学院
多谱信息智能处理技术全国重点实验室
中国空气动力研究与发展中心结冰与防除冰重点实验室
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出处
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第S02期345-354,共10页
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基金
国家自然科学基金(62101196)
中国博士后科学基金(2021M691138)
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文摘
针对基于光强调制的光纤结冰传感器容易受污染物干扰的问题,提出了一种基于多光谱和复阻抗原理的复合式结冰探测技术,并通过实验对该方法进行了评估。根据待识别污染物的类型,多光谱和复阻抗传感器分别采集了具有区分性的4个近红外波段以及4个频率点数据。通过对每种不同类型表面状态提取21维多光谱特征和15维复阻抗特征,结合主成分分析及支撑向量机算法,建立了对明冰、积水表面状态的识别方法。实验结果表明,该方法可以排除防冻液、沙尘等5种常见的污染物干扰,在3010条数据中实现了99.6%的状态识别准确率。对于明冰、积水的情况,进一步分析了液态水结冰过程的探测结果以及两种传感器的冰厚测量特性。实验结果表明940 nm波段的电压信号以及频率点为1.5 kHz的复阻抗等效电容值,能够表征结冰的相变过程并与冰厚具有明显相关性。
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关键词
多光谱传感器
复阻抗传感器
光纤结冰传感器
复合式结冰探测
污染物识别
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Keywords
multispectral sensor
complex impedance sensor
optical fiber ice sensor
integrated ice detection
pollutant identification
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分类号
V244.15
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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