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空间桁架结构是一种具有低频、密模、非线性等复杂动力学特征的大型挠性空间结构。随着航天事业的发展,航天器结构朝着大型化、复杂化方向发展,针对此类结构服役状态的智能辨识,对于目前开展新型空间桁架设计和高轨深空探测研究具有重要意义。为此,本文提出了一种基于分布式光纤传感技术的空间桁架结构形态监测技术,探索了一种空间桁架结构监测的误差修正方法,给出了针对多段拼接结构的连续化方法。本文主要研究内容包含以下几个方面:首先,针对复杂的空间桁架结构进行了分解与简化,选用分布式光纤传感器作为传感元件。研究了基于曲率和弧长信息曲率递推变形算法以及基于挠度信息的KO位移变形算法。借助ANSYS Workbench有限元分析软件开展了类似空间桁架结构的数值模拟与形态重构研究。数值模拟得到不同约束条件及加载条件下横梁及阵面结构的总体应变分布及变形特征。其次,基于KO位移变形算法及曲率递推算法,选取数值仿真环境中不同约束及不同加载条件下,横梁及阵面结构的路径应变及位移信息,分别计算得到不同约束及不同加载条件下横梁及阵面结构的变形结果。通过与仿真结果对比,验证了该方法的可行性,为空间桁架分布式光纤传感变形反演实验提供算法依据。再次,研究了基于分布式光纤传感技术的不同约束及不同加载条件下横梁及阵面结构变形监测与反演技术。基于图形化软件LabVIEW,分别实现了:(1)横梁结构单端固支及双端固支条件下的形态监测与重构;(2)单端固支阵面结构静态纯弯变形、静态扭转变形等三维结构形态监测及其可视化;(3)双端固支阵面结构静态变形的形态监测、反演与可视化。采用激光位移传感器测量值与变形算法结果对比分析,验证了上述变形重构方法的有效性。然后,针对空间桁架结构中连续多段结构与非连续多段结构的变形监测需求,基于几何坐标转换方法,提出了一种适用于连续多段结构与非连续多段结构的变形形态连续化方法,仿真实现了连续及非连续多段拼接横梁结构及阵面结构的连续化。最后,针对空间桁架变形反演的误差修正需求,分析了空间桁架结构变形监测与反演系统的误差来源,给出了一种基于误差修正库的误差修正方法。在此基础上,基于该方法对横梁结构变形误差修正效果进行了数值仿真及实验验证。