作者单位
摘要
西安应用光学研究所 国防科技工业光学一级计量站,陕西 西安 710065
发射率作为飞机蒙皮隐身性能的关键指标,是评估飞机综合隐身性能的重要手段。介绍了红外隐身涂料光谱发射率的测量方法,研制了环境温度条件下红外隐身涂料光谱发射率校准装置,设计了基于迈克尔逊干涉理论的傅里叶变换光谱仪实现光谱分光,采用镀金积分球样品室实现信号的垂直入射与漫射接收,实现了隐身涂层光谱发射率的准确测量。提出以漫反射片为标准物质的溯源方法,实现了测量装置的溯源。利用校准装置对黄铜等样品的光谱发射率进行测量,给出了光谱范围为3 μm~12 μm的测量结果,光谱发射率测量不确定度优于3.2%(k=2)。
红外隐身涂料 飞机蒙皮 发射率测量 傅里叶光谱分光 infrared stealth coatings aircraft skin emissivity measurement Fourier spectrum spectroscopy 
应用光学
2023, 44(3): 655
作者单位
摘要
中国民航大学计算机科学与技术学院,天津 300300
飞机蒙皮作为航空器的重要部件,直接影响到飞行安全,故飞机蒙皮损伤检测对于有效预防航空安全事故具有重要意义,基于边界框边缘感知向量(BBAVectors)提出一种改进的旋转目标检测方法。首先针对损伤尺度变化大的问题,采用特征融合网络(FFN)提升多尺度检测效果;其次针对飞机蒙皮图片存在大量背景噪声的问题,引入coordinate attention(CA)机制来增强目标特征信息;最后针对蒙皮损伤分布方向任意的问题,通过BBAVectors表示任意角度的损伤位置,以提升目标定位的准确性。实验结果表明,改进的旋转目标检测方法相比原模型检测精度提升了5.7个百分点,并且检测精度高于主流的水平目标检测方法,在有效解决方向任意的飞机蒙皮损伤检测效果的基础上,为航空器损伤检测方法的提升提供更好的技术支持。
图像处理 旋转目标检测 飞机蒙皮损伤检测 特征融合 注意力机制 
激光与光电子学进展
2023, 60(10): 1010025
作者单位
摘要
湖南省飞机维修工程技术研究中心, 湖南 长沙 410124
激光除漆技术具有无污染、无机械接触以及可实时监测等优势, 有望成为飞机整机除漆的主要技术途径。对激光除漆技术的主要工作机理进行了分析。总结了工艺参数对除漆效果的影响规律, 提出了工程化除漆中工艺参数的选定思路; 并归纳了激光除漆效果评价方法。介绍了飞机蒙皮工程化激光除漆应用实例, 并对激光除漆技术未来的研究重点进行了展望。
激光除漆技术 飞机蒙皮 激光除漆机理 激光除漆设备 laser paint stripping technology aircraft skin mechanism of laser paint stripping laser paint stripping equipment 
光学技术
2023, 49(1): 34
江茫 1徐进军 1,2,*刘珂嘉 3高昆 1,2[ ... ]曾全胜 1,2,*
作者单位
摘要
1 空军航空维修技术学院 航空机电设备维修学院,湖南 长沙 410124
2 湖南省飞机维修工程技术研究中心,湖南 长沙 410124
3 长沙五七一二飞机工业有限责任公司 科研技术部,湖南 长沙 410124
激光除漆技术具有高效环保、安全性高、可实时监测和易实现自动化除漆等优势,有望成为飞机整机除漆的主要途径之一。文中首先对激光除漆技术的主要方法和机理进行了分析。其次,总结了各工艺参数对飞机蒙皮激光除漆效果的影响规律,提出了工程化激光除漆工艺参数的设计思路,借助某型飞机金属蒙皮除漆结果验证了设计思路的效用性;并对激光除漆效果评价方法和现有技术标准情况进行了介绍。最后,归纳了飞机整机蒙皮激光除漆的应用实例,展望了激光除漆技术未来的研究方向和重点。
激光除漆技术 飞机蒙皮 除漆机理 工艺参数设计 工程化应用 laser paint stripping technology aircraft skin paint removal mechanism process parameter design engineering application 
红外与激光工程
2023, 52(2): 20220780
作者单位
摘要
1 南开大学 物理科学学院,天津 300071
2 中国科学院半导体研究所,北京 100089
文中介绍了千瓦级准连续全固态激光清洗样机研发的关键技术。激光清洗工程样机配合三维龙门运动平台形成激光清洗工业平台。简介针对钢轨表面除锈和飞机复合材料蒙皮除漆的激光清洗机制模型,从样品识别、过程监测、结果检测三方面介绍激光清洗监控方法。对60钢轨激光除锈和飞机铝制蒙皮光进行除漆,笔者课题组获得了激光清洗的最佳工艺参数,清洗效率指标通过专家测试。
激光清洗 工程化 千瓦级准连续全固态激光器 钢轨除锈 飞机蒙皮除漆 laser cleaning engineering quasi-continuous all-solid-state kilowatt level laser rail rust removal aircraft skin depainting 
红外与激光工程
2023, 52(2): 20230049
作者单位
摘要
1 四川大学 电子信息学院,四川 成都 610065
2 东莞飞创激光智能装备有限公司,广东 东莞 523000
飞机蒙皮的老化油漆去除是飞机保养维修的重要步骤。较传统的化学清洗方法,采用激光进行清洗具有效率高,污染小等优势,但较高能量的激光存在过度清洗导致基底损伤的问题,所以对清洗过程的实时监控以便及时对激光器做出反馈非常重要。针对此问题提出了基于声光复合法的实时监测方式,在清洗过程中分别对光和声信号进行采集分析。其中对于光谱检测法,采用了激光诱导击穿光谱对不同漆层的差异元素的不同特征峰进行标定,实现不同漆层的反演;声信号检测法是通过对比分析激光烧蚀不同漆层所产生声信号的强度和频率,进行对应漆层的确定,再通过两种方法的结合对比反推回漆层的清洗情况与去除效果,研究表明声光复合法可以实现激光除漆过程的准确实时监控。
飞机蒙皮 激光清洗 激光诱导击穿光谱检测 声信号检测 aircraft skin laser cleaning LIBS spectrum detection acoustic signal detection 
红外与激光工程
2023, 52(2): 20220821
杨文锋 1,1; *;钱自然 1曹宇 2魏桂明 1[ ... ]付婵媛 1
作者单位
摘要
1 中国民用航空飞行学院航空工程学院, 四川 广汉 618307
2 温州大学机电工程学院, 浙江 温州 325035
3 LTB-CHINA, CHENGDU OFFICE, 四川 成都 610000
激光除漆作为激光清洗技术的分支, 有望替代传统打磨及化学除漆工艺, 实现飞机蒙皮表面漆层的可控清除, 但除漆过程及质量的可控性依赖于有效的原位、 在线监测技术。 针对飞机铝合金蒙皮表面多漆层结构, 采用LIBS技术对不同漆层、 不同厚度时漆层特征元素进行光谱与成分分析, 在信号解译基础上建立漆层去除层数、 去除厚度与LIBS光谱变化的内在关联, 实现除漆过程质量的实时监测与反馈控制。 结果表明, 分层除漆过程中面漆、 底漆完全清除后, 漆层特征元素(Fe, Ti)的光谱峰消失。 LIBS监测到面漆的特征元素Fe在501.494 1和521.517 9 nm处Fe Ⅰ 的光谱特征峰消失时, 判定面漆完全清除。 监测到底漆特征元素Ti在498.173 0, 499.107 0和521.039 0 nm处Ti Ⅰ 的光谱特征峰消失时, 判定底漆完全清除。 厚度除漆时, 随漆层厚度降低或激光脉冲作用次数增加, 漆层特征元素(Ca)的光谱峰强相应降低, 至漆层厚度为0时(完全去除), 漆层特征元素光谱峰消失, 同时基体特征元素(Al)光谱峰出现。 LIBS监测616.217 0, 643.907 0和422.673 0 nm处Ca Ⅰ 的光谱信号强度变化能够监测激光除漆时剩余漆层厚度, 实现对激光除漆厚度的可控清除监测。 另外, 结合EDS与SEM测试分析, 验证了LIBS用于飞机蒙皮激光除漆过程与效果监测、 分层与厚度控制的可行性, 表明在不损伤基体氧化层的前提下, 通过监测对应波长位置的面漆、 底漆特征元素光谱与成分变化规律能够实现激光分层可控、 厚度可控除漆。
飞机蒙皮 激光除漆 激光诱导击穿光谱 可控性 监测与反馈 Aircraft skin Laser paint remove Laser-induced breakdown spectroscopy Controllability Monitoring and feedback 
光谱学与光谱分析
2021, 41(10): 3233
作者单位
摘要
1 湖南省飞机维修工程技术研究中心,湖南 长沙 410124
2 空军航空维修技术学院,湖南 长沙 410124
3 中国科学院半导体研究所,北京 100083
为将激光分层清洗应用于飞机结构维修和漆层修复中,分析了激光热烧蚀和热膨胀对残余漆层的影响,设计并开展了飞机铝合金蒙皮的激光分层清洗试验研究,揭示了激光清洗后残余漆层附着力的变化规律。试验表明:激光分层清洗获得的残余漆层的漆面平整易清洁,烧蚀“匙孔”可增大接触面,有利于提高新漆再涂覆时漆层的附着力;残余漆层的厚度在24.8 μm以上时,激光的热烧蚀不会对残余漆层的附着力产生影响,而当残余漆层厚度较小时,漆层的附着力将会在残余底漆的热膨胀作用下降低。
激光技术 激光清洗 飞机蒙皮除漆 分层剥落 残余漆层附着力 
激光与光电子学进展
2021, 58(9): 0914006
作者单位
摘要
南京航空航天大学机电学院, 江苏 南京 210016
飞机蒙皮表面平缓、光滑、特征少,在使用迭代最近点进行数模配准时会产生错位、局部最小值等问题,因此提出了一种基于轮廓约束的蒙皮点云配准方法。首先定义一种新的三维轮廓Cκ特征点描述方法,并基于距离约束对初始Cκ特征点进行聚类和过滤,实现对蒙皮点云特征的精确描述。其次,基于距离的快速点特征直方图(FPFH-d)特征相似度约束,寻找点云和数模特征点的对应点对,实现蒙皮轮廓的初始配准。最终基于迭代最近点算法,融合Cκ特征描述的轮廓约束,实现蒙皮的精配准。利用斯坦福公共数据库点云对算法的速度和精度进行测试,与点快速直方图算法(FPFH-SAC-IA)相比,初始配准精度分别提高了48.47%和77.29%,速度分别提高了70.35%和97.08%,证明了Cκ特征点提取算法的普适性和有效性。基于以上算法,对飞机蒙皮测量数据进行实验验证,配准准确度达到了100%,在12 m 3范围内全局误差优于3.5 mm。该方法有效解决了蒙皮配准时的错位和局部最小值问题。
测量 飞机蒙皮 点云配准 Cκ特征点; 轮廓约束 
光学学报
2021, 41(3): 0312001
作者单位
摘要
1 中国民航大学电子信息与自动化学院, 天津 300300
2 中国民航大学航空工程学院, 天津 300300
提出一种基于蜂巢模型标记的飞机蒙皮小型损伤定位方法。利用CCD相机对损伤位置进行拍摄,对图像进行亚像素级处理,得到相应的坐标。根据调和共轭原理和交比不变性可求得实际位置,实现准确定位。以实际位置为主基点进行基点传递,利用蜂巢模型的无限性与无缝隙外扩性,实现蒙皮表面其他基点与主基点的特征对比与匹配,进而完成对飞机蒙皮破损的精确检测。对比实验的结果表明:本文方法具有精度高、耗时少等特点,能有效地实现飞机蒙皮的破损检测定位。
相干光学 飞机蒙皮破损检测 蜂巢模型 交比不变性 无限与无缝隙外扩性 
激光与光电子学进展
2019, 56(18): 180301

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