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时间:2020-03-27
《一种图像式过冷大水滴结冰探测系统.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2015侄仪表技术与传感器2015第11期InstrumentTechniqueandSensoi’No.1】一种图像式过冷大水滴结冰探测系统胡文月,葛俊锋,叶林,张岩松(华中科技大学自动化学院,多谱信息处理技术重点实验室,湖北武汉430074)摘要:在飞机结冰问题中,过冷水滴粒径的不同会对飞机结冰产生不同的影响,当飞机遇到水滴粒径超过50m的过冷大水滴时,容易形成粗糙的冰脊,对飞机飞行安全造成严重威胁。文中介绍了一种图像式过冷大水滴结冰探测系统,通过设计特殊的探头外形结构,使不同粒径的水滴在探头的不同位置结冰,采集探头特定位置的图像并使用图像处理技术对其进行分析,得到该位置的
2、结冰厚度及其分布信息,判断过冷大水滴结冰的存在性。通过结冰风洞试验,验证了该系统具有区分常规结冰与SLD结冰的功能,并通过计算结冰边缘到探头边缘的距离,得到探头的结冰厚度及其分布信息,从而实现SLD结冰探测。关键词:结冰探测;过冷大水滴;结冰风洞试验;图像处理中图分类号:TH89文献标识码:A文章编号:1002—1841(2015)ll_0074—04SupercooledLargeDropletIcingDetectionSystemBasedonImageProcessingTechnologyHUWen—yue,GEJun—feng,YELin,ZHANGYah—song
3、(DepartmentofAutomation,HuazhongUniversityofScienceandTechnology,KeyLaboratoryofMultispectralInformationProcessingofHUST,Wuhan430074,China)Abstract:Inaviation,iceaccretionontheaircraftwillbeinfluencedseriouslybythediametelotthesupelcooleddroplets.Roughiceridgeformseasilywhentheaircraftsuffer
4、sthesupercooledlargedropletfSID)whosediameterrangesfrom50FLnlto500Ixmandthusflightsecurityproblemoccurs.ThispaperdescribesaSIDicingdetectionsystem.Specialstructureofthedetec—torisdesigned,SOdropletswithdifferentdiameterwillfreezeindiferentpositions.hnagesobtinedfromeel’lainareaofthedeleetorw
5、ereanalyzedintheimageprocessingsystem.Thenthesystemgivestheinformationoftheicethiekllessanditsdistributioninthisarea,andnlakesthejudgementontheexistenceoftheSLDicing.TheresultsoftheicewindtunneltestSIlowsthatthedetectionsystemcandistinguishSIDicingfromnormalicing.Theinformationoftheicethiekn
6、essamlitsdistributionarecalculatedbytom—putingthedistancebetweeniceedgeandthedetectoredge,andthustheSLDicingcanbedetected.Keywords:icingdetection;supercooledlargedroplet;icingwindtunneltest;imageprocessing0引言美国专利US6269320B1描述了’一种SLD结冰探测器,气在飞机结冰气象条件的研究中,美国国家航空航天局曾在流通过探测器中的气流通道进入,并在探头前端形成气流漩大量
7、飞行试验的前提下,对液态水含量(LWC,LiquidWater涡,若水滴较小,则其质量较小,惯性较小,就不能突破气流漩Content)、水滴粒径(MVD,MedianVolumeDiameter)和温度等参涡,只有大水滴才能突破气流漩涡仃到传感器探头上;关国量进行量化,形成飞机的“结冰包线”,并作为飞机结冰安全防专利US20020158768A1介绍了另一种sID结冰探测器,专利护系统设计和验证的技术规范。。在该包线中,过冷水滴粒径中描述了探测器的4种主要实现形式,其基本设计思想是,探为15
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