大學生創(chuàng)新性實驗計劃項目申報表

1、南京航空航天大學國家大學生創(chuàng)新性實驗計劃項目申報表項目名稱稱：飛機機結構健健康監(jiān)測測及強度度試驗用用智能無無線傳感感網(wǎng)絡系系統(tǒng) 申 請 人：王子子龍項目所屬屬一級學學科名稱稱：航空空宇航科科學與技技術專 業(yè)業(yè)： 飛行行器設計計與工程程學 號：010061004355身份證號號：321108111988803301884166聯(lián)系電話話：15995200119910電 郵：hjffd6441xssc指導教師師: 袁袁慎芳職稱稱教教授指導教師師聯(lián)系電電話：0025-8488934460指導教師師電郵：ysffn申請日期期：20008年100月月10日南京航空空航天大大學教務務處項目簡況項目名稱稱飛

2、機結構構健康監(jiān)監(jiān)測及強強度試驗驗用智能能無線傳傳感網(wǎng)絡絡系統(tǒng)項目類別別A、科學學實驗和和科技制制作、科科研類； B、學術術論文、社會調(diào)調(diào)查類；C、其他他類； （A）申請資助助經(jīng)費300000元項目起止止時間20088年11月1日20009年11月30日項目負責人姓 名王子龍學 號01066104435性 別男民 族族漢族出生年月月19888.033.011學 院一院專 業(yè)業(yè)飛行器設設計與工工程年 級級本科三年年級必修課平平均學分分績點3.7003電 話話15955201119110電 郵郵hjfdd6411xsccyaahooo.coom.ccn第一指導教師情況個人簡歷歷姓名 性別民族職稱出生

3、年月月主要研究究方向袁慎芳女漢族教授19688.4傳感測控控技術結結構健康康監(jiān)測最后學位位博士最高學歷歷博士主要教學學工作90年以以來，一一直從事事結構健健康監(jiān)測測、傳感感器與信信號處理理、測控控技術和和實驗力力學的科科研與教教學工作作；獲國家家優(yōu)秀教教學成果果二等獎獎1項。主要科學學研究工工作20022獲博士士生導師師資格。先后主主持國家家8633項目，國家自自然科學學基金項項目，教教育部“新世紀紀優(yōu)秀人人才”支支持項目目、預研研項目、航空基基金、江蘇省省創(chuàng)新人人才基金金等其他他省部級級項目88項。作為為主要參參加者參參加了國國家自然然科學基基金重點點項目及及國防基基礎和國防預預研項目目等近

4、330項國國家及省省部級項項目。由由國防出出版基金金資助出出版專著著結構構健康監(jiān)監(jiān)控，作為主主要編著著人編著著了專著著智能能材料結結構，發(fā)表文文章800余篇，其中550余篇篇被SCCI、EEI及IISTPP收錄。申請國國家發(fā)明明專利88項，已已獲授權權2項。220022年被中中國知識識產(chǎn)權局局及中國國婦聯(lián)聯(lián)聯(lián)合授予予“巾幗幗優(yōu)秀發(fā)發(fā)明者”稱號。20003年被被評為江江蘇省優(yōu)優(yōu)秀科技技工作者者。20005年年入選教教育部“新世紀紀優(yōu)秀人人才計劃劃”。項目組主要成員姓 名性別學號所在學院院項目分工工簽字聯(lián)系電話話張紅男01066107735航空宇航航學院節(jié)電電路路，硬件件張/p>

5、007秦顯慧男03066204434自動化學學院網(wǎng)絡協(xié)議議，軟件件秦顯慧15955051198440其他指導導教師簡簡況姓 名性別所在學院院研究方向向項目分工工簽字聯(lián)系電話話1.項目目研究的的內(nèi)容、目的和和意義、具體目目標等無線傳感感器網(wǎng)絡絡是由大大量依據(jù)據(jù)特定的的通訊協(xié)協(xié)議，可可進行相相互通信信和協(xié)作作的智能能無線傳傳感器節(jié)節(jié)點組成成的網(wǎng)絡絡。無線線傳感器器網(wǎng)絡有有著廣泛泛的應用用前景，飛機結結構的強強度試驗驗和健康康監(jiān)測也也是該技技術的一一個重要要應用領領域。在在航空領領域，機機體結構構是各類類軍用飛飛行器發(fā)發(fā)展必不不可少的的平臺，結構強強度性能能是確保保飛行器器先進結結構、機機構可實實現(xiàn)

6、和保保證飛行行安全并并滿足戰(zhàn)戰(zhàn)技指標標的最主主要的關關鍵技術術之一，其技術術發(fā)展水水平和解解決關鍵鍵技術難難題的積積累直接接關系到到先進飛飛行器平平臺研制制的成敗敗。飛機結構構的靜力力/疲勞勞實驗是是研究飛飛行器結結構強度度的重要要手段。飛機結結構試驗驗通過有有計劃地地對結構構受載后后的性能能進行觀觀測和對對測量參參數(shù)如壓壓力、位位移、振振幅、振振頻、疲疲勞壽命命等進行行分析，對結構構的工作作性能和和承載能能力做出出正確的的評價和和估計，并為驗驗證和發(fā)發(fā)展結構構的計算算理論提提供可靠靠的依據(jù)據(jù)。飛機機結構的的靜力/疲勞實實驗技術術的發(fā)展展已有一一定的歷歷史，積積累了一一定的經(jīng)經(jīng)驗，尤尤其是飛飛

7、機靜力力試驗方方法。但但目前隨隨著航空空科學技技術的飛飛速發(fā)展展，飛機機結構設設計思想想不斷更更新，輕輕質(zhì)、高高可靠性性、高機機動性、高維護護性、高高生存力力、超音音速巡航航、隱身身、大航航程和短短距起落落的綜合合要求已已成為現(xiàn)現(xiàn)代軍用用飛機結結構設計計的一項項極為重重要而且且必須遵遵循的準準則。這這些性能能要求使使得結構構材料面面臨更加加惡劣的的使用環(huán)環(huán)境，也也為飛機機結構的的靜力/疲勞實實驗提出出了新的的要求。目前飛飛機結構構的靜力力/疲勞勞實驗普普遍存在在測量點點多、規(guī)規(guī)模大等等特點，因此造造成了引引線復雜雜、附加加重量大大等問題題；此外外，試驗驗系統(tǒng)整整體的智智能化、網(wǎng)絡化化程度不不高

8、，使使得飛機機靜力/疲勞試試驗的整整體效率率不高，測量精精度有待待改進，費用有有待降低低。另一一方面，在線實實時地對對結構狀狀態(tài)進行行監(jiān)測的的結構健健康監(jiān)測測技術近近年來一一直是研研究的熱熱點，結結構健康康監(jiān)測技技術則利利用集成成在結構構中的先先進傳感感/驅動動元件網(wǎng)網(wǎng)絡，在在線實時時地獲取取與結構構健康狀狀況相關關的信息息(如應應力、應應變、溫溫度等)，并結結合先進進的信號號信息處處理方法法和結構構力學建建模方法法，提取取結構特特征參數(shù)數(shù)，識別別結構的的狀態(tài)。結構健健康監(jiān)測測技術對對于提高高航空航航天飛行行器結構構、國防防武器裝裝備結構構的安全全性、延延長結構構壽命、降低結結構維護護費用具具

9、有重要要的意義義，但由由于需要要將大量量傳感元元件同結結構集成成，因此此也迫切切需要降降低附加加重量、提高系系統(tǒng)運行行速度及及精度的的有效方方法。無線傳感感器網(wǎng)絡絡為實現(xiàn)現(xiàn)高效率率、高精精度、低低重量、智能化化的飛機機結構靜靜力/疲疲勞實驗驗系統(tǒng)和和健康監(jiān)監(jiān)測系統(tǒng)統(tǒng)提供了了很好的的手段。采用無無線傳感感器網(wǎng)絡絡將大大大減少器器件引線線數(shù)量，從而大大大降低低由于增增加測試試系統(tǒng)所所導致的的結構重重量的增增加；無無線傳感感器可方方便地安安裝于結結構形狀狀比較復復雜，不不便于引引線的部部位；由由于無線線傳感器器網(wǎng)絡節(jié)節(jié)點具有有局域信信號處理理功能，很多信信號信息息處理工工作可在在傳感節(jié)節(jié)點附近近局部

10、完完成，將將大大減減少所需需傳輸?shù)牡男畔⒘苛?，并將將原來由由中央處處理器實實現(xiàn)的串串行處理理、集中中決策的的系統(tǒng)，變?yōu)橐灰环N并行行的分布布式信息息處理系系統(tǒng)，將將大大提提高試驗驗系統(tǒng)的的運行速速度及決決策的可可靠性和和靈活性性。本項目將將針對大大型結構構健康監(jiān)監(jiān)測和靜靜力疲疲勞試驗驗系統(tǒng)的的要求及及特點，研究適適合于結結構健康康監(jiān)測和和靜力疲勞試試驗的智智能無線線傳感器器節(jié)點的的實現(xiàn)；傳感器器網(wǎng)絡的的組織結結構、網(wǎng)網(wǎng)絡通信信協(xié)議的的實現(xiàn)方方法及設設計理論論；基于于智能無無線傳感感網(wǎng)絡的的靜力疲勞試試驗方法法，相關關研究進進展對于于減少結結構健康康監(jiān)測和和靜力/疲勞試試驗系統(tǒng)統(tǒng)中的引引線數(shù)量量、

11、提高高測試精精度和效效率、降降低費用用具有重重要的意意義。無無線傳感感器網(wǎng)絡絡為實現(xiàn)現(xiàn)高效率率、高精精度、低低重量、智能化化的飛機機結構靜靜力疲疲勞實驗驗系統(tǒng)和和健康監(jiān)監(jiān)測系統(tǒng)統(tǒng)提供了了很好的的手段。2.國內(nèi)內(nèi)外的研研究狀況況（8000字左左右，附附不少于于8篇參參考文獻獻）無線傳感感器網(wǎng)絡絡的最初初研究來來源于美美國軍方方。美國國國防先先進研究究計劃局局（DAARPAA）于220011年在“網(wǎng)絡嵌嵌入式軟軟件技術術”（Neetwoork embbeddded sofftwaare tecchnoologgy）項項目的支支持下，資助加加州伯克克力大學學開發(fā)了了名為“Smaart Dusst”（

12、智能能灰塵）或“Motte”的無線線傳感器器開發(fā)系系統(tǒng)，從從那時期期起到現(xiàn)現(xiàn)在，DDARPPA每年年都投入入幾千萬萬美元進進行無線線傳感器器網(wǎng)絡技技術的預預研11。220022年8月月初，美美國國家家科學基基金委（NSFF）、DDARPPA、航航空航天天局（NNASAA）等112個重重要研究究機構在在加州伯伯克利大大學聯(lián)合合召開了了“未來傳傳感系統(tǒng)統(tǒng)”國家研研討會，旨在探探討未來來傳感器器系統(tǒng)及及其在工工程應用用中的前前沿發(fā)展展方向。會議討討論認為為無線傳傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡的實實現(xiàn)及其其傳感數(shù)數(shù)據(jù)的傳傳輸、分分析及決決策技術術的研究究同基于于微機械械、納米米技術的的新型傳傳感技術術一樣，代表著著未來

13、傳傳感器研研究的前前沿方向向，并且且對于戰(zhàn)戰(zhàn)場信息息感知、國土安安全與反反恐戰(zhàn)爭爭、大型型結構健健康監(jiān)測測及強度度實驗等等工程應應用領域域具有極極其重要要的研究究意義2?；谠撛摯螘h議的討論論，美國國NSFF于20003年年初，由由工程學學部及計計算機與與信息工工程學部部聯(lián)合發(fā)發(fā)布了傳傳感及傳傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡研究究指南，投資334000萬美元元用于支支持該方方面的基基礎研究究，著重重將無線線傳感器器網(wǎng)絡的的實現(xiàn)及及其傳感感數(shù)據(jù)的的傳輸、分析及及決策技技術列入入了鼓勵勵研究方方向，正正是基于于這樣的的背景，國外掀掀起了一一股無線線傳感器器網(wǎng)絡的的研究熱熱潮。目目前的研研究表明明：無線線傳感網(wǎng)網(wǎng)絡系

14、統(tǒng)統(tǒng)可以廣廣泛應用用于國防防軍事、國家安安全、環(huán)環(huán)境科學學、交通通管理、醫(yī)療衛(wèi)衛(wèi)生、反反恐、災災害監(jiān)測測等領域域。由于于它的巨巨大應用用價值，已經(jīng)得得到了許許多國家家的軍事事部門、工業(yè)界界的極大大關注3-112。在國內(nèi)，無線傳傳感網(wǎng)絡絡的研究究已經(jīng)起起步，清清華大學學、中科科院沈陽陽自動化化研究所所、中科科院合肥肥智能所所等單位位已開始始進行這這方面的的研究13-14。針對對結構健健康監(jiān)測測和飛機機靜力/疲勞試試驗的研研究，國國內(nèi)幾乎乎是空白白，南京京航空航航天大學學、哈爾爾濱工業(yè)業(yè)大學，都開展展了一些些前期的的探索15-16，其中中南京航航空航天天大學航航空科技技智能材材料與結結構重點點實驗

15、室室已初步步研制了了自己的的節(jié)點，但總體體上，國國內(nèi)這方方面的研研究還處處起步階階段，同同國外水水平有一一定差距距。參考文獻獻： HYPERLINK /Programs/Geoengineering/sensors/presentations/ httpp:/wwww.cee.beerkeeleyy.eddu/PProggramms/GGeoeengiineeerinng/ssenssorss/prreseentaatioons/Senssor andd Seensoor NNetwworkk, PProggramm Sooliccitaatioon，NNSF 03-5122，Deec.，20

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21、佳，牟連泳泳，無線線傳感網(wǎng)網(wǎng)絡及其其在工業(yè)業(yè)領域應應用研究究，工業(yè)業(yè)控制計計算機，20005，001。楊揚，朱朱善安，基于無無線傳感感網(wǎng)絡的的環(huán)境監(jiān)監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)的設計計和實現(xiàn)現(xiàn)，工業(yè)業(yè)控制計計算機，20007，99。桑海泉，康榮學學，無線線傳感網(wǎng)網(wǎng)絡在安安全生產(chǎn)產(chǎn)中的應應用，中中國安全全生產(chǎn)科科學技術術，20007，5。任豐原，黃海寧寧，林闖闖（20003），無線線傳感器器網(wǎng)絡，軟件學學報，114(77):11282212291。馬祖長，孫怡寧寧，梅濤濤（20004），無線線傳感網(wǎng)網(wǎng)絡綜述述，通信信學報，25(4): 1114-1124。賴小松，袁慎芳芳, 嵌嵌入式AAd hhoc 無線傳傳感器

22、的的載荷定定位研究究，測控控技術，20004，112，88-100。葉偉松，袁慎芳芳，無線線傳感網(wǎng)網(wǎng)絡在結結構健康康監(jiān)測中中的應用用，傳感感技術學學報，220066，033。3.研究究方法、研究方方案及可可行性（理工類類項目填填寫技術術路線和和技術指指標）研究方法法及方案案：1）. 智能無無線傳感感節(jié)點硬硬件的研研究節(jié)點的實實現(xiàn)包括括硬件與與軟件兩兩部分，節(jié)點的的硬件由由信號調(diào)調(diào)理電路路、A/D轉換換器、微微處理器器及其外外圍電路路、射頻頻電路、電源及及其電源源管理電電路組成成。節(jié)點點的設計計將采用用以下方方法：a).微微處理器器的選擇擇。無線線傳感節(jié)節(jié)點可采采用的微微處理器器種類很很多，有有

23、Mottoroola的的68HHC166系列，基于AARM的的嵌入式式處理器器，Attmell的AVVR系列列，TII的MSSP4330等，研究中中將對以以上系列列芯片進進行性能能對比，并參考考國外無無線傳感感節(jié)點的的進展情情況，選選取合適適的微處處理器芯芯片。b).在在國外已已經(jīng)建立立起來的的無線傳傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡中，多數(shù)傳傳感器節(jié)節(jié)點的通通信電路路硬件設設計是基基于射頻頻電路，使用33159166MHzz、2.4GHHz 及及5.88GHzz 的頻頻段。在在本項目目的研究究中，將將比較上上述頻段段，依據(jù)據(jù)低功耗耗、高可可靠性、傳輸距距離在880-1150米米之間的的要求確確定所使使用的頻頻段及

24、相相應的射射頻電路路，同時時著重考考慮低功功耗的原原則。c).為為壓電元元件及加加速度傳傳感器提提供電荷荷放大器器、高通通濾波器器等調(diào)理理電路，為電阻阻應變元元件提供供橋路、高通濾濾波器等等調(diào)理電電路，為為位移計計等放大大電路等等轉換電電路。為為無線傳傳感節(jié)點點設計信信號發(fā)生生電路，可產(chǎn)生生Lammb波、正弦、脈沖等等常用主主動監(jiān)測測激勵信信號，以以適應主主動監(jiān)測測的需求求。d).為為了能夠夠組建適適用于大大型結構構健康監(jiān)監(jiān)測和靜靜力/疲勞試試驗的無無線傳感感網(wǎng)絡，節(jié)點必必須滿足足尺寸小小和低功功耗的要要求。在在本項目目的節(jié)點點設計中中，將選選擇采用用小體積積的集成成芯片和和多層抗抗干擾電電路

25、設計計技術，使得節(jié)節(jié)點尺寸寸在4.03.00cm以以內(nèi)；同同時選擇擇采用低低功耗的的集成芯芯片和分分立元件件設計電電路，配配合低功功耗軟件件設計技技術使得得節(jié)點在在休眠模模式下能能夠達到到一年的的工作壽壽命。項項目研究究中，還還將探索索采用MMEMSS方法，實現(xiàn)尺尺寸更小小的無線線傳感節(jié)節(jié)點。2）.智智能無線線傳感節(jié)節(jié)點軟件件操作系系統(tǒng)及網(wǎng)網(wǎng)絡組織織結構a).節(jié)節(jié)點的軟軟件部分分主要包包括操作作系統(tǒng)與與協(xié)議實實現(xiàn)。BBerkkeleey為MMicaa專門開開發(fā)了TTinyyOS操操作系統(tǒng)統(tǒng)，其他他可應用用于無線線傳感網(wǎng)網(wǎng)絡的操操作系統(tǒng)統(tǒng)有uCCos以以及uCCLinnix，或者又又需要把把這幾

26、種種操作系系統(tǒng)綜合合運用。在研究究無線傳傳感器節(jié)節(jié)點時將將比較這這些操作作系統(tǒng)的的性能，以選擇擇更適合合靜力/疲勞試試驗和結結構健康康監(jiān)測中中無線傳傳感網(wǎng)絡絡的操作作系統(tǒng)。另外，低功耗耗的問題題也涉及及軟件實實現(xiàn)的方方法。軟軟件同時時應提供供電源管管理功能能，以盡盡可能充充分降低低節(jié)點功功耗。b).無無線傳感感網(wǎng)絡可可采用分分級結構構，在分分級結構構中，網(wǎng)網(wǎng)絡被分分為簇，每個簇簇又由一一個簇頭頭和多個個簇成員員組成，這些簇簇頭形成成了高一一級的網(wǎng)網(wǎng)絡。在在高一級級的網(wǎng)絡絡中，又又可以分分簇，再再次形成成更高一一級的網(wǎng)網(wǎng)絡，直直至最高高級。在在分級的的結構中中，簇頭頭結點負負責簇間間數(shù)據(jù)的的轉發(fā)

27、，它可以以預先指指定，也也可以由由結點使使用算法法選舉產(chǎn)產(chǎn)生。每每個網(wǎng)絡絡簇中都都包含傳傳感節(jié)點點，路由由處理節(jié)節(jié)點和接接收節(jié)點點三個部部分。傳傳感節(jié)點點的任務務是根據(jù)據(jù)傳感點點需要采采集不同同的所需需要的物物理量，如溫度度，壓力力，濕度度等等，路由節(jié)節(jié)點主要要負責網(wǎng)網(wǎng)絡的路路由，接接收節(jié)點點主要負負責信號號的接收收和處理理。為降降低對每每個節(jié)點點的功耗耗需求，可采用用多跳路路由的方方式進行行網(wǎng)絡簇簇之間的的連接。3).無無線傳感感網(wǎng)絡的的網(wǎng)絡協(xié)協(xié)議的研研究a). 對面向向結構健健康監(jiān)測測和靜力力/疲勞試試驗的無無線傳感感網(wǎng)絡的的網(wǎng)絡協(xié)協(xié)議，將將分為基基礎層、網(wǎng)絡層層、數(shù)據(jù)據(jù)管理與與處理層層、

28、應用用開發(fā)環(huán)環(huán)境層和和應用層層。基礎礎層以傳傳感器集集合為核核心,包包括每個個傳感器器的軟、硬件資資源?；A層的的功能包包括監(jiān)測測感知對對象、采采集感知知對象的的信息、傳輸發(fā)發(fā)布信息息以及初初步的信信息處理理。網(wǎng)絡絡層以通通信網(wǎng)絡絡為核心心,功能能是實現(xiàn)現(xiàn)傳感器器與傳感感器、傳傳感器與與用戶之之間的通通信,網(wǎng)網(wǎng)絡層包包括通信信網(wǎng)絡、支持網(wǎng)網(wǎng)絡通信信的各種種協(xié)議和和軟、硬硬件資源源。數(shù)據(jù)據(jù)管理與與處理層層是以數(shù)數(shù)據(jù)管理理與處理理軟件為為核心,包括支支持數(shù)據(jù)據(jù)的采集集、存儲儲、查詢詢、分析析等各種種數(shù)據(jù)管管理,為為用戶決決策提供供有效的的幫助。應用開開發(fā)環(huán)境境層作為為最底下下的三層層和應用用層之

29、間間的過渡渡，為用用戶能夠夠在基礎礎層、網(wǎng)網(wǎng)絡層和和數(shù)據(jù)管管理與處處理層的的基礎上上開發(fā)各各種傳感感器網(wǎng)絡絡應用軟軟件提供供有效的的軟件開開發(fā)環(huán)境境和軟件件工具。應用層層由各種種網(wǎng)絡應應用軟件件系統(tǒng)構構成。b). Ziggbeee是在原原有IEEEE 8022.155.4 Commpliiantt Raadioo協(xié)議的的基礎上上由Emmberr, FFreeescaale, Hooneyywelll, Invvenssys, Miitsuubisshi, Mootorrolaa, PPhillipss annd SSamssungg等八個個公司聯(lián)聯(lián)合提出出并改進進的世界界上第一一個專為為實現(xiàn)遠

30、遠地測控控無線傳傳感網(wǎng)絡絡而設計計的網(wǎng)絡絡協(xié)議，這個協(xié)協(xié)議的最最大優(yōu)點點就是比比較好的的考慮了了無線傳傳感網(wǎng)絡絡的功耗耗問題，同其他他已有的的協(xié)議相相比，如如藍牙、IEEEE 8802.11，該協(xié)議議可有效效降低無無線傳感感網(wǎng)絡的的功耗。另外該該協(xié)議的的安全性性、容錯錯性也較較好，適適合節(jié)點點數(shù)目較較多的網(wǎng)網(wǎng)絡。在在本項目目的研究究中，將將研究并并應用ZZigbbee協(xié)協(xié)議，并并比較今今后可能能出現(xiàn)的的其他協(xié)協(xié)議，應應用于結結構健康康監(jiān)測和和靜力/疲勞試試驗系統(tǒng)統(tǒng)中的無無線傳感感網(wǎng)絡。4).基于智智能無線線傳感網(wǎng)網(wǎng)絡的靜靜力疲疲勞試驗驗方法、準則及及健康監(jiān)監(jiān)測方法法a). 參考考軍機結結構靜力

31、力疲勞勞試驗大大綱及規(guī)規(guī)范，設設計基于于智能無無線傳感感網(wǎng)絡的的靜力疲勞試試驗流程程； 對對傳感網(wǎng)網(wǎng)絡多節(jié)節(jié)點的測測試采用用物理時時鐘同步步方法進進行同步步，同時時研究飛飛機結構構靜力疲勞試試驗時的的加載與與網(wǎng)絡節(jié)節(jié)點測試試的協(xié)調(diào)調(diào)方法。b). 參考常常規(guī)結構構健康監(jiān)監(jiān)測方法法，研究究基于智智能無線線傳感網(wǎng)網(wǎng)絡的的的結構狀狀態(tài)監(jiān)測測及損傷傷識別方方法。5). 基于智智能無線線傳感網(wǎng)網(wǎng)絡的靜靜力/疲勞和和結構健健康監(jiān)測測實驗研研究依托中航航一集團團全尺寸寸飛機結結構靜力力/疲勞勞航空科科技重點點實驗室室，選取取典型的的航空結結構試驗驗件，如如飛機大大型壁板板、盒段段，進行行上述無無線傳感感網(wǎng)絡技

32、技術在結結構健康康監(jiān)測和和靜力/疲勞試試驗中的的功能驗驗證，同同時通過過實驗，研究對對無線傳傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡性能能的評價價方法，通過實實驗完善善基于智智能無線線傳感網(wǎng)網(wǎng)絡的靜靜力疲疲勞試驗驗方法、準則及及健康監(jiān)監(jiān)測方法法?？尚行苑址治觯貉芯克枷胂霝樯暾堈堈咴谘醒芯苛怂趯嶒烌炇蚁嚓P關課題組組成員所所積累的的經(jīng)驗的的基礎上上提出的的，這些些經(jīng)驗包包括了十十幾年有有關結構構健康監(jiān)監(jiān)測的研研究經(jīng)驗驗及對無無線傳感感網(wǎng)絡在在國內(nèi)外外最新研研究進展展的把握握。研究究方案也也參考了了大量國國際上無無線傳感感網(wǎng)絡技技術的最最新進展展，方法法比較成成孰。申申請者的的指導老老師及相相關課題題組成員員一直長長期從事

33、事結構健健康監(jiān)測測、傳感感技術、信號信信息處理理及人工工智能等等方面的的研究，在這方方面具有有較豐富富的經(jīng)驗驗并已取取得不少少進展，其中在在結構健健康監(jiān)測測方面的的研究成成果先后后獲國家家發(fā)明三三等獎11項及其其他省部部級科技技進步獎獎6項，這些進進展有一一些可在在本項目目的研究究中加以以應用。課題的的前期準準備充分分，申請請者所在在的課題題組較熟熟悉國外外的相關關產(chǎn)品。申請者所所在實驗驗室已于于20002年從從美國CCrosss BBow公公司購買買了2套套MOTTE MMICAA無線傳傳感器開開發(fā)平臺臺，20004年年又購買買了2套套MOTTE MMICAAZ系統(tǒng)統(tǒng)，為實實踐實驗驗方案提提

34、供了良良好的平平臺。課課題組成成員已熟熟悉該套套系統(tǒng)的的全部性性能及相相關TiinyOOS軟件件操作系系統(tǒng)。申申請者所所在實驗驗室已經(jīng)經(jīng)利用該該無線傳傳感網(wǎng)絡絡系統(tǒng)同同多主體體協(xié)作技技術結合合初步構構成了一一個分布布式結構構健康監(jiān)監(jiān)測，實實現(xiàn)了結結構連接接件失效效和集中中載荷的的定位監(jiān)監(jiān)測，該該系統(tǒng)已已于20004申申請了國國家發(fā)明明專利（專利申申請?zhí)枺?2000411006656667.66）。申請者所所在課題題組已經(jīng)經(jīng)在完全全熟悉MMotee軟硬件件的基礎礎上，初初步研制制出我們們自己的的無線傳傳感節(jié)點點，圖一一為所初初步研制制的無線線傳感節(jié)節(jié)點照片片，這套套系統(tǒng)的的性能與與Micca系統(tǒng)

35、統(tǒng)相當。申請者者參與了了這套無無線傳感感節(jié)點的的研制工工作，主主要參與與了A/D轉換換器、信信號調(diào)理理電路、電源及及其電源源管理電電路的設設計和封封裝工作作，有基基于此基基礎開發(fā)發(fā)創(chuàng)新的的能力。圖一 初初步研制制的無線線傳感器器節(jié)點本項目組組所在的的南京航航空航天天大學航航空科技技智能材材料與結結構重點點實驗室室長期以以來一直直集中從從事智能能材料結結構方面面的研究究，取得得了一批批高水平平研究成成果，同同德國宇宇航院、美國斯斯坦福大大學、馬馬里蘭大大學、伊伊利諾伊伊大學、加拿大大航空航航天研究究院、印印度宇航航院等國國際同行行建立有有長期合合作交流流關系。這些國國際合作作非常有有助于課課題組

36、了了解最新新國際研研究動態(tài)態(tài)，不斷斷完善研研究方案案。此外外課題組組成員以以思想活活躍，精精力充沛沛的青年年人為主主，為課課題的完完成提供供了人員員的保障障。因此此本項目目的研究究是可行行的。4.項目目的特色色與創(chuàng)新新點（550字以以內(nèi)）研究無線線傳感器器網(wǎng)絡技技術應用用于結構構健康監(jiān)監(jiān)測和強強度試驗驗的新方法法，針對對飛機靜靜力/疲勞試試驗展開開探索以以彌補領領域空白白。5.對項項目的興興趣所在在和已有有的知識識積累或或實踐基基礎申請者和和課題組組成員通通過大一一、大二二兩學年年的學習習，已經(jīng)經(jīng)掌握了了模擬電電路、數(shù)數(shù)字電路路、材料料力學及及C+等程序序語言等等與所申申請的項項目研究究相關的

37、的各科知知識。其中，課課題組成成員秦顯顯慧已經(jīng)經(jīng)大量閱閱讀學習習了有關關網(wǎng)絡協(xié)協(xié)議、編編寫程序序等方面面的資料料，并且且有過硬硬的編程程能力，開始嘗嘗試編寫寫無線節(jié)節(jié)點接收收發(fā)送所所需協(xié)議議；成員員張紅通通過閱讀讀相關書書籍，熟熟悉了電電路設計計應用軟軟件的使使用方法法以及了了解了節(jié)節(jié)點的理理論結構構后，已已經(jīng)進入入實驗室室開始了了設計工工作。申請者已已經(jīng)在南南京航空空航天大大學智能能材料研研究所參參與研究究工作了了一段時時間，對對這個項項目已經(jīng)經(jīng)比較熟熟悉。在在此期間間，申請請者參與與了已經(jīng)經(jīng)初步研研制出的的無線傳傳感節(jié)點點的研制制工作，主要參參與了AA/D轉轉換器、信號調(diào)調(diào)理電路路、電源源

38、及其電電源管理理電路的的設計和和封裝工工作，有有基于此此基礎開開發(fā)創(chuàng)新新的能力力。申請請者已有有研究成成果以會會議文章章的形式式在國內(nèi)內(nèi)會議上上交流匯匯報，近近期的會會議有由由交通部部科教司司組織召召開的“大跨徑徑橋梁結結構損傷傷預警及及狀態(tài)評評估技術術研討會會”。申請請者目前前正在參參加開發(fā)發(fā)高精度度無線傳傳感器節(jié)節(jié)點的研研究，預預期達到到測試精精度達到到0.11%，測測量范圍圍達50000微應應變。申申請者和和課題組組成員對對所申請請項目涉涉及的領領域非常常感興趣趣，并且且在這個個項目上上投入了了很大的的熱情和和精力，努力做做出創(chuàng)新新的成果果，獲得得預期的的成績。申請者的的指導老老師及所所在實驗驗室在無無線傳