贾东永，刘治东，庞宝君，刘 刚，赵 铄，谷 巍

（1中国空间技术研究院，北京100094；2哈尔滨工业大学，哈尔滨150006）

1 引言

随着人类航天活动的增多，空间碎片环境日益恶化[1]，严重威胁航天器在轨运行安全。空间实验室及空间站等载人航天器具有体积大、设计使用寿命长等特点，空间碎片碰撞概率更高。为应对空间碎片的威胁，提出使用基于声发射技术的在轨感知系统实时监测航天器，感知空间碎片撞击事件[2]，并定位撞击点，为便于事后损伤修补，定位误差应小于500mm。

欧洲航天局在20世纪90年代初委托挪威船级社利用声发射（AE）技术，在国际空间站“哥伦布”舱上进行了断铅定位试验，定位误差小于0.5m，说明声发射源定位技术可用于大型载人航天器密封舱结构[3]。Schafer和Rolf对铝合金平板和蜂窝铝板进行了高速撞击源定位研究，试验采用了厚度2mm的铝合金平板和厚度为49mm的蜂窝铝板作为研究对象，分别进行了高速撞击源定位试验并给出了每次撞击试验的实际位置与预测位置，结果表明该技术具有可行性[4]。他以撞击位置和撞击时刻为变量，将定位问题转换为三元函数求取最小值的数学问题，该定位方法需要至少使用4枚传感器。

国内，哈尔滨工业大学空间碎片高速撞击研究中心率先开展了基于声发射技术的空间碎片高速撞击在轨感知技术研究工作。其中，刘武刚和唐颀研究了铝合金平板声发射源定位技术[5，6]，刘武刚提出了一种自适应阈值算法，提高了到达时刻求取精度；……