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龍圖騰網獲悉中北大學申請的專利一種用于機載沖擊同步監測的采樣定位方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN120333751B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-22發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202510820623.1，技術領域涉及：G01M7/08；該發明授權一種用于機載沖擊同步監測的采樣定位方法是由穆繼亮;付璐;丑修建;余俊斌;吳穹;何劍;曹璇設計研發完成，并于2025-06-19向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種用于機載沖擊同步監測的采樣定位方法在說明書摘要公布了：本發明屬于結構部件的沖擊監測技術領域，具體為一種用于機載沖擊同步監測的采樣定位方法，解決了現有機載沖擊監測系統方法中存在的采樣時間同步性差無法對沖擊源進行識別定位；現有健康監測系統只能對單個結構件進行掃查，無法做到對整體結構全時段監測的技術問題。本發明所述方法首先搭建一種飛行器機載的沖擊監測設備，所述沖擊監測設備包括測量模塊、信號調理模塊、AD轉換模塊、FPGA控制模塊、eMMC存儲模塊、RS422通信模塊和為設備整體供電的電源模塊；其次基于閾值判別的沖擊識別算法與基于RSSI+TDOA的沖擊源定位算法，分析沖擊導波信號在各個傳感器之間的傳播時間差以及衰減特性，最終得出沖擊源的最優位置。

本發明授權一種用于機載沖擊同步監測的采樣定位方法在權利要求書中公布了：1.一種用于機載沖擊同步監測的采樣定位方法，其特征在于，搭建一種飛行器機載的沖擊監測設備，所述沖擊監測設備包括測量模塊、信號調理模塊、AD轉換模塊、FPGA控制模塊、eMMC存儲模塊、RS422通信模塊和為沖擊監測設備整體供電的電源模塊；測量模塊包括多個貼敷于機身、機翼和飛行器發動機表面用于檢測沖擊導波的壓電傳感器，當對應結構件受到沖擊源沖擊后，結構件表面產生沖擊導波，壓電傳感器基于壓電效應能將結構件上沖擊導波傳遞的應力信號轉化為電荷信號；測量模塊輸出的電荷信號依次通過信號調理模塊和AD轉換模塊傳輸至FPGA控制模塊，FPGA控制模塊控制AD轉換模塊對測量模塊的多個壓電傳感器進行同步采樣，采樣得到的數據在FPGA控制模塊內部經過濾波和編幀處理后被送入待觸發的FIFO緩存中，當某個壓電傳感器的電荷信號達到預設的觸發閾值時，FPGA控制模塊截取沖擊前后共500ms的完整信號作為沖擊信號存儲到eMMC存儲模塊中，為后續的沖擊位置分析和特征提取提供支持，隨后FPGA控制模塊利用基于TDOA和RSSI的定位算法對存儲的沖擊信號進行分析計算出沖擊源的位置，最后FPGA控制模塊將沖擊發生的時間、沖擊量級以及計算得到的沖擊源位置信息進行編幀，并通過RS422通信模塊發送至機上控制系統；基于TDOA和RSSI的定位算法的步驟為： S1、首先根據沖擊導波傳感器在飛行器上的布放位置確定監測區域坐標系及沖擊導波傳感器對應的坐標，假設個沖擊導波傳感器的位置分別為,,…； S2、根據FPGA控制模塊獲取的500ms沖擊信號，提取沖擊時間以及沖擊幅值特征，將各壓電傳感器幅值首次超過觸發閾值的采樣時間記為沖擊導波到達對應壓電傳感器的時間，其中沖擊導波到達個壓電傳感器的時間分別為、、…；將每個壓電傳感器受到的沖擊導波的最大值記為沖擊幅值，則個壓電傳感器的沖擊幅值分別為、、…，個壓電傳感器對應的沖擊幅值中最大沖擊幅值記為；假設沖擊導波在飛行器上的傳播速度為，沖擊源的位置為； S3、TDOA算法是通過測量沖擊導波到達不同壓電傳感器的時間差，再結合壓電傳感器的位置信息，推算沖擊源的位置，因此先計算各壓電傳感器之間的距離為： ； 公式中，為第個壓電傳感器，是第個壓電傳感器； 第個壓電傳感器和第個壓電傳感器之間的理想時間差為： ； 實際沖擊導波到達第i個壓電傳感器和第j個壓電傳感器的時間差為： ； 公式中，為沖擊導波到達第個壓電傳感器的實際時間，沖擊導波到達第個壓電傳感器的實際時間； 則理想時間差與實際時間差的誤差為： ； 對于個壓電傳感器，通過以上步驟循環計算第個壓電傳感器和第個壓電傳感器之間的誤差，得到總的誤差平方和為： ； S4、根據平面距離公式，計算沖擊源到各壓電傳感器的距離： ； 沖擊源在傳輸過程中由于阻尼效應出現衰減，根據RSSI算法，信號幅值與距離的平方成反比，則誤差函數基于以下關系，表示為第個壓電傳感器處模型預測的信號強度與實際測量的信號強度之間的差異，誤差函數的計算公式為： ； 公式中，為第個壓電傳感器的沖擊幅值；，為壓電傳感器的總數； 對于個壓電傳感器，使用以上步驟循環計算其誤差函數，得到總的誤差平方和為： ； S5、將TDOA算法與RSSI算法得到的誤差平方和按一定比例加權求和，得到總誤差和： ； 公式中，為RSSI算法得到的誤差平方和的權重，為TDOA算法得到的誤差平方和的權重； S6、使用非線性最小二乘法對總誤差和進行迭代求解，最終得出沖擊源的最優位置。

如需購買、轉讓、實施、許可或投資類似專利技術，可聯系本專利的申請人或專利權人中北大學，其通訊地址為：030051 山西省太原市尖草坪區學院路3號；或者聯系龍圖騰網官方客服，聯系龍圖騰網可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網”。