杨丽君， 田洪刚， 安立明， 温银堂， 罗小元

(1.燕山大学 电气工程学院， 河北 秦皇岛 066004; 2.燕山大学 国防科学技术学院， 河北 秦皇岛 066004)

基于同面电容成像的航天隔热复合材料粘接缺陷检测方法

杨丽君1， 田洪刚1， 安立明1， 温银堂2， 罗小元1

(1.燕山大学 电气工程学院， 河北 秦皇岛 066004; 2.燕山大学 国防科学技术学院， 河北 秦皇岛 066004)

为了实现对航天隔热复合材料粘接缺陷的可视化检测，在分析同面电容成像(CPCI)系统模型及图像重建原理的基础上，提出了一种基于Kalman滤波的CPCI算法，并通过对估计电容值和测量电容值依赖程度的不断调整来实现最优估计。构建了仿真实验，验证了采用基于Kalman滤波的CPCI算法在缺陷检测中的可行性和有效性。与采用常规CPCI算法的检测实验结果进行了对比，结果表明，所提图像重建算法获得的粘接缺陷图像精度具有较大的提升。

仪器仪表技术； 同面电容成像； 胶层缺陷检测； 粘接质量； 隔热复合材料； 迭代算法

0 引言

先进的隔热材料具有耐高温、强度高、刚度大等优点，在现代航天飞行器设计与制造领域已得到了广泛应用[1]。目前通常采用粘合胶将隔热材料粘合到航天飞行器的基板上，以减缓飞行器外壳与大气摩擦所产生的大量热量对飞行器的损伤，产生热防护的效果[2]。如果隔热材料的粘接质量不高，并受到特殊的运行环境影响，则胶层中很容易产生孔洞或脱粘等不利情况，导致隔热材料在飞行过程中脱落，造成不可预测的损失[3-4]。因此检测隔热材料与飞行器基体间粘接缺陷对飞行器的安全稳定运行具有至关重要的作用。……