随着人类对太空的探索和开发,空间碎片数量也逐年上升,这对于航天器的在轨运行安全构成了严重的威胁。基于声发射技术的在轨感知系统可以实时监测空间碎片撞击事件,定位撞击位置,有利于及时采取应对措施。航天器壁板结构上加筋、凸起等特点导致信号传播过程的各向异性,使得声发射信号沿各个方向的传播速度存在差异,依赖于信号传播速度的传统声发射源定位技术难以获得准确的定位结果,如何在复杂的航天器结构上,获取空间碎片撞击源位置成为亟待解决的关键问题。为了解决这一问题,本文以航天器加筋结构为研究对象,开发了一种基于近邻法的声发射源定位技术,提出了一种适用于航天器舱壁的声发射源定位监测网络的布局方案。论文的主要研究内容如下:通过开发区域定位算法,解决了无法获取传播速度信息对定位过程的影响。在判别过程中引入权重系数,减小了区域定位算法中门槛值对定位精度的影响。传统的声发射源定位算法需要布置大量的传感器以获得声发射信号沿不同方向的传播速度,在无法大量布置传感器时无法获得准确的定位结果。区域定位算法以声发射信号的到达时刻差值向量为样本标签,通过求解撞击产生数据与样本标签之间的欧式距离进行定位,适用于各向异性复杂结构。为了减小门槛法获取到达时刻时门槛选择不当的风险,引入权重系数的减小到达时刻造成的偏差。验证结果表明,在引入权重系数后,对于使用不同门槛倍数的情况,区域定位算法的定位精度均有提高。通过实验结果中定位精度与距离的关系,建立了单个传感器的监测效果函数,并结合数据融合方法衡量监测网络对区域中任意位置的监测能力。据此提出了监测网络中传感器的布局优化方法,分析了传感器数量变化对监测网络覆盖率的“阶跃”效应,得到了不同定位精度下的传感器布局方案,并分析了传感器发生故障时,传感器网络监测效果的变化情况。超高速撞击实验结果表明,利用仿真枪声发射信号构建区域定位算法的样本标签,可应用于空间碎片撞击靶板的定位过程中。定位精度验证结果表明,通过数据融合技术,可以评估监测网络对任意位置声发射源的定位精度。