由于航空航天器复合材料结构对冲击载荷比较敏感,不可避免地产生基体塌陷、纤维分层和纤维断裂等损伤,从而对航空航天器服役安全造成危害,降低使用寿命。为此,本文提出开展基于分布式光纤传感器的典型复合材料结构冲击载荷能量、幅值大小及位置等特征辨识方法研究。主要工作包括以下几方面:首先,以复合材料加筋筋条结构为对象,研究了光纤Bragg光栅传感器（Fiber Bragg Grating,FBG）冲击响应信号幅值总能量、冲击位置随实际冲击能量改变而变化的特征,建立相应拟合函数关系模型。在此基础上,提出了一种基于FBG传感器响应信号幅值总能量计算的复合材料筋条冲击载荷能量与位置辨识方法,并通过试验加以验证。其次,构建了基于FBG传感器网络的薄壁复合材料柔性臂结构冲击响应特征监测试验系统,设计了基于图形化软件Lab VIEW的数据采集模块。在此基础上,研究了不同弹性模量冲击物所对应的应力波传播特征以及应力波传播过程的方向衰减特性,实现了冲击物类型辨识。再次,根据薄壁复合材料柔性臂结构的冲击载荷识别需求,针对直接求逆法的不适定性问题,引入Tikhonov正则化方法用以减小不适定性的影响,研究了传感器数量和布局形式对于冲击载荷识别结果的影响。试验结果表明,基于FBG传感器网络和Tikhonov正则化方法,能够较好辨识复合材料柔性臂结构所受冲击载荷大小。最后,借助有限元数值仿真与分析手段,研究了冲击载荷作用下复合材料层板结构应变响应与分布特征,提出一种基于应变幅值非线性加权的冲击位置辨识方法。通过试验方法,得到典型动/静态载荷作用下OFDR分布式光纤传感器应变灵敏度响应规律,给出相应传感器布局优化方案。在此基础上,实现复合材料层板结构冲击载荷位置辨识。