仪器仪表学报

作者：葛俊锋，白鸿飞，毛俊伟，桂 康，叶 林

单位：葛俊锋,1. 华中科技大学人工智能与自动化学院，2. 中国空气动力研究与发展中心 结冰与防除冰重点实验室,,白鸿飞,1. 华中科技大学人工智能与自动化学院,,毛俊伟,1. 华中科技大学人工智能与自动化学院,,桂 康,1. 华中科技大学人工智能与自动化学院，2. 中国空气动力研究与发展中心 结冰与防除冰重点实验室,,叶 林,1. 华中科技大学人工智能与自动化学院,

关键词：结冰区域定位;灰度重心法;小波包分解;敏感频带

基金：结冰与防除冰重点实验室开放课题（IADL20190207）项目资助

为克服传统结冰传感器无法实现翼面大范围多区域结冰探测问题,提出了一种基于灰度重心法的多结冰区域定位方法。该方法通过采集结冰前后压电阵列的振动谱,提取频谱幅值衰减率作为定位特征值,并结合基于多点结冰概率检测的重构算法和灰度重心法计算得到多个结冰区域的中心坐标,实现对平面或曲面上多个结冰区域的定位。当扫频频率范围0.5~5kHz时,在70mm直径的结冰条件下,铝板单结冰区域定位平均误差为27.4mm,两结冰区域定位平均误差为29.04mm;翼面结冰横向定位平均误差为22.6mm。为了进一步提高定位精度,提出了一种基于小波包分解的敏感频带选择的特征提取方法。优化后的实验结果表明,铝板单结冰区域定位精度提高了34.59%,定位误差波动程度降低了45.67%,翼面结冰的横向定位精度提高了54.87%,横向定位误差波动程度降低了46.63%,实现了较高精度的多结冰区域定位探测,为面式结冰探测提供了一种新思路。

来源：2022年第10期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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