激光多普勒測(cè)振技術(shù)在固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)中的應(yīng)用研究綜述

何憲光，沈飛，謝俊彥

（西安航天動(dòng)力測(cè)控技術(shù)研究所，西安 710025）

引言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及航天工業(yè)對(duì)產(chǎn)品可靠性和環(huán)境適應(yīng)性要求的不斷提高，固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的高可靠性成為軍工行業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)[1]。振動(dòng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)做為固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性評(píng)判的重要參考指標(biāo)，其意義不言而喻。通過振動(dòng)測(cè)量試驗(yàn)，可以對(duì)固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的疲勞壽命、殼體以及噴管等重要部位的固有頻率、損傷診斷等進(jìn)行計(jì)算和分析。總而言之，固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)在火箭發(fā)射、飛行和儲(chǔ)運(yùn)條件下所需經(jīng)歷的各種振動(dòng)都能通過振動(dòng)試驗(yàn)進(jìn)行模擬和分析[2]。

目前振動(dòng)檢測(cè)的方式可以分為接觸式振動(dòng)測(cè)量與非接觸式振動(dòng)測(cè)量?jī)煞N形式[3,4]。在固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火試驗(yàn)中，常用的振動(dòng)檢測(cè)方式為接觸式振動(dòng)測(cè)量，如壓電式加速度傳感器。然而這類傳感器耐高溫性差、測(cè)量時(shí)有脫落的可能，比如噴管部位，這就導(dǎo)致振動(dòng)數(shù)據(jù)的可靠性與準(zhǔn)確性降低。與接觸式檢測(cè)相比，非接觸檢測(cè)技術(shù)具有測(cè)量精度高、非侵入性、適用于高溫環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，能夠很好地滿足各種測(cè)量環(huán)境的需求[4,5,7-10]。目前幾種常用的非接觸檢測(cè)方法都是基于激光技術(shù)的，激光測(cè)振技術(shù)被廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域之中，相關(guān)的研究層出不窮。然而，近年來有關(guān)于激光測(cè)振技術(shù)在固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)方面的應(yīng)用研究較少。本文將對(duì)激光測(cè)振技術(shù)在固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)方面的應(yīng)用研究進(jìn)行綜述。全文分為四個(gè)部分，第一部分對(duì)主流的激光測(cè)振技術(shù)的原理進(jìn)行了介紹，并進(jìn)行了對(duì)比；第二部分分析了固發(fā)振動(dòng)測(cè)量中特殊的環(huán)境因素對(duì)激光測(cè)振系統(tǒng)的影響；第三部分介紹了國(guó)內(nèi)外針對(duì)于各種影響因素所提出的解決方法；最后對(duì)全文進(jìn)行了總結(jié)。

1 激光測(cè)振法分類

目前主流的激光測(cè)振法主要包括激光三角法、全息干涉測(cè)量法、激光散斑干涉法和激光多普勒法[11]。本節(jié)將對(duì)這四種光學(xué)測(cè)振法的原理進(jìn)行介紹。

1.1 激光三角法

激光三角法本質(zhì)上是利用光學(xué)幾何原理獲取被測(cè)物體的振動(dòng)信息[12]。激光三角法的光學(xué)原理圖如圖1 所示。

圖1 激光三角法光學(xué)原理圖

激光通過透鏡M1 照射到被測(cè)物體表面，形成光斑O 點(diǎn)，其部分散射光由透鏡M2 接收并匯聚到光電探測(cè)器（PSD）上，形成光點(diǎn)O′，當(dāng)物體發(fā)生振動(dòng)時(shí)，光斑O 點(diǎn)移動(dòng)到P 點(diǎn)，PSD 上的光點(diǎn)O′也隨之移動(dòng)到了P′，且物體的移動(dòng)距離和PSD 上光點(diǎn)的移動(dòng)距離存在如下關(guān)系[11,13-17]：

由此可見，激光三角法是通過位移信號(hào)來反映物體的振動(dòng)情況。激光三角法具有非接觸測(cè)量、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，技術(shù)發(fā)展較為成熟，但測(cè)量的范圍受PSD 的尺寸影響，測(cè)量距離也受會(huì)聚透鏡的焦距限制，并不適合用于固體火箭發(fā)動(dòng)的振動(dòng)測(cè)量。

1.2 全息干涉測(cè)量法

全息干涉測(cè)量即是利用全息干涉的原理，用相干光照明物體在全息照片上形成干涉條紋，因?yàn)闂l紋都攜帶了關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)或形變的信息，因此我們可以根據(jù)干涉條紋的分布來分析物體發(fā)生的運(yùn)動(dòng)或形變[18]。全息干涉測(cè)量法最大特點(diǎn)就是可以進(jìn)行面測(cè)量，同時(shí)獲得多點(diǎn)的數(shù)據(jù)[12]。圖2 所示的是全息干涉測(cè)量在納米樣品測(cè)量中的光路圖。

圖2 全息干涉測(cè)量光路圖

激光束通過分束器（BS1）分為參考光束和目標(biāo)光束，參考光束被引導(dǎo)通過光纖（OF），目標(biāo)光束被顯微鏡物鏡擴(kuò)展后照射到物體上，擴(kuò)展后的目標(biāo)光束被物體反射并通過分束器（BS2）與參考光束發(fā)生干涉，形成干涉圖案[19-22]。全息干涉測(cè)量法能夠?qū)ξ矬w進(jìn)行全場(chǎng)同時(shí)測(cè)量，但由于全息干涉測(cè)量法要用膠片做記錄介質(zhì)，需要沖洗等費(fèi)時(shí)費(fèi)力的化學(xué)過程，操作過程復(fù)雜，且記錄信息過多，信號(hào)的信噪比低，而且全息干涉測(cè)量法不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測(cè)量[11, 12, 23]。

1.3 激光散斑干涉法

激光散斑干涉法是利用激光的高相干性，激光照射到物體粗糙表面時(shí)將產(chǎn)生散斑場(chǎng)，該散斑場(chǎng)記錄了被測(cè)物體表面的信息，并對(duì)該散斑場(chǎng)進(jìn)行數(shù)字圖像處理，就能以干涉條紋的形式得出被測(cè)信息的等高線，通過條紋判斷使能得到振動(dòng)物體的位移[11,23-25]。激光散斑干涉法的光路圖如圖3 所示。

圖3 激光散斑干涉光路圖

激光通過反射鏡M1 反射至分光鏡BS 后分成兩束光強(qiáng)相等的相干光，這兩束相干光分別經(jīng)過反射鏡M3、M4，擴(kuò)束鏡M8、M5，準(zhǔn)直鏡M7、M6 后照射在物體表面并發(fā)生干涉形成散斑場(chǎng)，當(dāng)物體產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)，散斑場(chǎng)也隨之變換，散斑場(chǎng)的變化由CCD 攝像機(jī)記錄，通過對(duì)散斑場(chǎng)的變化分析最終得到物體的振動(dòng)信息。散斑干涉測(cè)量精度高、能夠全場(chǎng)測(cè)量，但操作過程復(fù)雜，且干涉條紋圖的處理極其費(fèi)時(shí)。

1.4 激光多普勒法

激光多普勒法是利用外差干涉原理和多普勒效應(yīng)進(jìn)行振動(dòng)測(cè)量[6]。圖4 為一個(gè)典型的外差式激光多普勒測(cè)振儀光路圖。

圖4 外差式激光多普勒測(cè)振儀光路圖

激光器發(fā)射出頻率為的激光，該激光通過偏振分束器PBS1 后被分為參考光束和測(cè)量光束。其中參考光束經(jīng)棱鏡反射后通過聲光調(diào)制器AOM，參考光束的頻率變?yōu)閒+fAOM（fAOM聲光調(diào)制器的調(diào)制頻率），測(cè)量光束通過偏振分束器PBS2 后照射到物體表面，在物體表面發(fā)生漫反射，反射光的頻率變?yōu)閒+Δf，其中Δf為物體運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的多普勒頻移。反射光經(jīng)過偏振分束器PBS2 和分束器BS 后，與參考光束發(fā)生干涉，最后的光信號(hào)被光電探測(cè)器接收，后續(xù)再進(jìn)行信號(hào)的處理與解調(diào)，最終計(jì)算得到多普勒頻移Δf。且多普勒頻移與物體的速度具有如下關(guān)系[6,26-28]：

式中：

V—物體的運(yùn)動(dòng)速度；

λ—激光的波長(zhǎng)。

由此可見，激光多普勒法得到的是物體的速度信號(hào)，對(duì)該速度信號(hào)分別進(jìn)行積分、微分運(yùn)算可以得到物體的位移和加速度信號(hào)。激光多普勒法測(cè)量精度高、測(cè)量范圍大、響應(yīng)快、可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測(cè)量、操作簡(jiǎn)單、應(yīng)用范圍廣，非常適合對(duì)固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行振動(dòng)測(cè)量。表1 對(duì)激光測(cè)振技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)。

表1 激光測(cè)振技術(shù)分類

2 固發(fā)振動(dòng)測(cè)量影響因素分析

激光多普勒測(cè)振技術(shù)做為非接觸式振動(dòng)測(cè)量技術(shù)的一種，其與傳統(tǒng)的接觸式振動(dòng)測(cè)量技術(shù)的差異可以概括如下：

1）測(cè)量介質(zhì)。傳統(tǒng)的接觸式振動(dòng)測(cè)量傳感器大多是通過傳感器內(nèi)部電路的電阻、電容或是電荷量的變化來反映被測(cè)物體的振動(dòng)信息，而激光多普勒測(cè)振是通過參考光束與反射光束相干涉后計(jì)算得到的頻率差來反映被測(cè)物體的振動(dòng)信息[4-6]。

2）測(cè)量方式。傳統(tǒng)的接觸式測(cè)量是將傳感器緊密安裝在被測(cè)物體表面從而完成測(cè)量[3,4]，而激光多普勒測(cè)量是通過激光器將激光照射到測(cè)點(diǎn)上進(jìn)行測(cè)量。

3）測(cè)量系統(tǒng)。在固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)測(cè)量試驗(yàn)中，由于信號(hào)傳輸距離較長(zhǎng)，為防止信號(hào)衰減嚴(yán)重，在使用傳統(tǒng)的接觸式傳感器進(jìn)行振動(dòng)測(cè)量時(shí)，還需要外置信號(hào)放大器對(duì)測(cè)量信號(hào)進(jìn)行放大，而激光多普勒測(cè)振系統(tǒng)無需外置信號(hào)放大器對(duì)測(cè)量信號(hào)進(jìn)行放大。

由于激光多普勒測(cè)振技術(shù)和傳統(tǒng)的接觸式振動(dòng)測(cè)量技術(shù)有著較大的差異，所以傳統(tǒng)的接觸式振動(dòng)測(cè)量技術(shù)所包含的測(cè)量方法以及數(shù)據(jù)處理方法并不能完全適用于激光多普勒測(cè)振技術(shù)，這就為激光多普勒測(cè)振技術(shù)帶來了新的挑戰(zhàn)，以下將以固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)測(cè)量試驗(yàn)為背景概括幾點(diǎn)：

1）測(cè)量穩(wěn)定性問題。激光多普勒測(cè)振技術(shù)做為非接觸式振動(dòng)測(cè)量技術(shù)的一種，其獨(dú)立于被測(cè)物體，故激光測(cè)振系統(tǒng)自身的穩(wěn)定性必須得到保障。而在固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)測(cè)量試驗(yàn)中，測(cè)量環(huán)境的強(qiáng)振動(dòng)、強(qiáng)噪聲等特殊因素使得激光測(cè)振系統(tǒng)自身的振動(dòng)在所難免，這對(duì)振動(dòng)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定獲取帶來了一定的影響。

2）數(shù)據(jù)處理方法選擇問題。由于激光多普勒測(cè)振技術(shù)的測(cè)量介質(zhì)、測(cè)量方式等與傳統(tǒng)的接觸式振動(dòng)測(cè)量技術(shù)有著顯著差異，故激光信號(hào)噪聲的來源與形式也與傳統(tǒng)的接觸式振動(dòng)測(cè)量信號(hào)有所不同，這就急需新的數(shù)據(jù)處理方法對(duì)激光信號(hào)進(jìn)行處理。

本節(jié)將對(duì)固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)測(cè)量環(huán)境進(jìn)行介紹并分析環(huán)境因素對(duì)激光多普勒測(cè)振系統(tǒng)的影響。

2.1 環(huán)境的強(qiáng)振動(dòng)

固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)測(cè)量環(huán)境的強(qiáng)振動(dòng)包括點(diǎn)火試驗(yàn)時(shí)熱室地面的振動(dòng)以及強(qiáng)噪聲引起的振動(dòng)。在固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火試驗(yàn)中，發(fā)動(dòng)機(jī)由臺(tái)體固定，如圖5 所示。

圖5 固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)

發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火后，燃燒室內(nèi)的燃?xì)夂蛷?qiáng)大的推力引起發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)，同時(shí)使得試驗(yàn)場(chǎng)景振動(dòng)，點(diǎn)火期間還伴隨著劇烈的噪聲。激光多普勒測(cè)振技術(shù)做為非接觸檢測(cè)技術(shù)，其測(cè)量?jī)x器獨(dú)立于測(cè)量物體，環(huán)境的強(qiáng)振動(dòng)會(huì)使得激光頭抖動(dòng)，加劇激光測(cè)振儀與被測(cè)物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，激光信號(hào)的噪聲也由此而來。這類噪聲被稱為散斑噪聲（speckle noise），而激光與被測(cè)物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)只是造成散斑噪聲的原因之一[29]。

Yuanchen Zeng 等[29]在對(duì)散斑噪聲進(jìn)行分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，散斑噪聲在時(shí)域上是以隨機(jī)峰值的形式出現(xiàn)，如圖6 所示。

圖6 LDV 移動(dòng)平臺(tái)測(cè)量樣本（0.5 km/h）

由此可見，散斑噪聲的表現(xiàn)形式與真實(shí)振動(dòng)信號(hào)的表現(xiàn)形式類似，當(dāng)散斑噪聲的尖峰與真實(shí)振動(dòng)信號(hào)的尖峰出現(xiàn)在不同時(shí)刻時(shí)，濾除散斑噪聲是較簡(jiǎn)單的。

在頻域上，散斑噪聲表現(xiàn)為寬帶噪聲，且激光與被測(cè)物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)越劇烈，噪聲的頻帶越寬，且噪聲的低頻部分可能與真實(shí)的振動(dòng)相重合。結(jié)合散斑噪聲在時(shí)域和頻域上的特性可知，傳統(tǒng)的濾波器難以對(duì)散斑噪聲達(dá)到較好的濾除效果。

Yahui Wang 等[30]也在文中提到激光與被測(cè)物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)會(huì)對(duì)激光測(cè)量產(chǎn)生干擾，兩者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)使得激光難以聚焦到指定測(cè)點(diǎn)，從而對(duì)參考光束和測(cè)量光束的干涉產(chǎn)生影響，進(jìn)而使得探測(cè)系統(tǒng)得到的多普勒相位不連續(xù)，從而導(dǎo)致激光信號(hào)中出現(xiàn)散斑噪聲。

Ben J.Halkon 等[31]指出激光多普勒測(cè)振儀（LDV）本身的振動(dòng)（無論是LDV 整體的振動(dòng)還是內(nèi)部光學(xué)元件的振動(dòng)）都會(huì)引入額外的多普勒頻移，從而導(dǎo)致被測(cè)物體速度測(cè)量的不準(zhǔn)確，并且與目標(biāo)速度的預(yù)期測(cè)量結(jié)果難以區(qū)分。在一些工程應(yīng)用中，這一現(xiàn)象引起的測(cè)量誤差較小，或是引起的誤差在一定的頻率范圍內(nèi)可以被忽略，但對(duì)于固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火試驗(yàn)而言，這一現(xiàn)象應(yīng)消除或是盡可能減小其造成的影響，否則LDV 的測(cè)量過程無法控制，導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)的可靠性和準(zhǔn)確性無法得到保障。

2.2 固發(fā)表面材料的粗糙程度

激光多普勒測(cè)振儀的信噪比強(qiáng)烈依賴于被測(cè)物體表面的光散射特性，即激光信號(hào)的信噪比與被測(cè)物體表面的光學(xué)特性息息相關(guān)，所以信噪比也是激光多普勒測(cè)振儀在許多工程應(yīng)用中測(cè)量的主要限制[32]。Navid Hasheminejad[32]等人在文中指出，散斑噪聲是激光多普勒測(cè)振儀主要噪聲來源之一，并對(duì)He-Ne 掃描激光多普勒測(cè)振儀在不同表面條件下的噪聲進(jìn)行測(cè)量和分析。Navid Hasheminejad 等人分別對(duì)逆反射帶條、白帶條、黑帶條以及瀝青表面進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)逆反射表面下的噪聲最小，黑色表面的噪聲最大，如圖7 所示。

圖7 He-Ne 激光在不同表面下的噪聲測(cè)量

此外，在進(jìn)行模態(tài)分析時(shí)，文中還對(duì)比了相同路面材料在涂漆和未涂漆狀態(tài)下的相干函數(shù)，發(fā)現(xiàn)涂漆狀態(tài)下的相干函數(shù)要比未涂漆狀態(tài)下的相干函數(shù)好得多。

Chaitanya Bakre 等[33]提出，由于被測(cè)物體表面的非均勻反射率和波散射等多種因素的存在，被測(cè)物體表面的粗糙程度對(duì)激光測(cè)量會(huì)產(chǎn)生不利影響，并且被測(cè)物體表面的粗糙程度越大，激光信號(hào)中所包含的散斑噪聲也越高[34]。因?yàn)榧す舛嗥绽諟y(cè)振儀在粗糙表面難以時(shí)刻聚焦，導(dǎo)致激光信號(hào)中有效信號(hào)的振幅降低，噪聲變大。

2.3 水汽和煙霧

在固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火試驗(yàn)中，臺(tái)體冷卻水蒸發(fā)形成的水汽和燃料燃燒形成的煙塵對(duì)激光的傳輸和接收都會(huì)產(chǎn)生一定的影響。Syed Haider Abbas 等[35]在進(jìn)行螺旋槳葉片水下測(cè)量實(shí)驗(yàn)中指出，激光在水下傳播會(huì)發(fā)生折射，這使得激光多普勒測(cè)振儀獲得的物體速度取決于傳播介質(zhì)的折射率，故需要對(duì)測(cè)量得到的速度信號(hào)進(jìn)行修正才能保證速度信號(hào)的準(zhǔn)確性。由激光多普勒測(cè)量原理，即式（2）可知，被測(cè)物體的速度與多普勒頻移相關(guān)，而多普勒頻移則與參考光束和測(cè)量光束相干涉產(chǎn)生的光程差相關(guān)，當(dāng)激光通過除空氣外的其它介質(zhì)時(shí)，傳播介質(zhì)的折射率也會(huì)對(duì)被測(cè)得的速度產(chǎn)生影響，如式（3）所示：

因此，要得到正確的物體的物理速度，必須將LDV的測(cè)量值除以流體的折射率。

Johannes Sachs 等[36]提到粒子的混雜程度對(duì)激光的傳播有一定的影響，激光的散射會(huì)降低激光信號(hào)的信噪比，多重散射嚴(yán)重復(fù)雜化了從激光多普勒測(cè)量方法收集的數(shù)據(jù)中獲得可靠信息。楊尚賢等[37]認(rèn)為煙霧能夠在一定時(shí)間和空間范圍內(nèi)對(duì)可見光、激光、毫米波等形成有效干擾和衰減。實(shí)際上，霧、氣溶膠、降雨環(huán)境等不同的環(huán)境因素對(duì)激光測(cè)量都會(huì)產(chǎn)生干擾，影響激光的散射特性[38,39]。張克瑾等[39]在研究冰云、水云、霧、氣溶膠和降雨環(huán)境中的激光傳輸特性后發(fā)現(xiàn)氣溶膠對(duì)激光的散射最弱。

這一節(jié)主要是對(duì)固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)測(cè)量試驗(yàn)中的主要影響因素進(jìn)行分析，主要分為三部分，第一部分是測(cè)量時(shí)激光多普勒測(cè)振儀自身的振動(dòng)造成的影響，由測(cè)量環(huán)境中的振動(dòng)引起；第二部分是固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)表面材料造成的影響，由激光測(cè)點(diǎn)的粗糙程度引起；第三部分是激光傳播受阻造成的影響，由試驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生的煙塵和水汽引起。而這三部分造成的影響也是散斑噪聲產(chǎn)生的主要原因[30]。

3 散斑噪聲降噪方法

散斑噪聲做為激光多普勒信號(hào)中的主要噪聲，是激光信號(hào)降噪過程中的重要目標(biāo)[40]。Yuanchen Zeng 等[29]在文中提出了三步散斑降噪方法，即峰值檢測(cè)、峰值估計(jì)、平滑，文中使用基于小波變換的方法對(duì)散斑噪聲進(jìn)行檢測(cè)，接著基于ARIMA 模型對(duì)檢測(cè)到的峰值進(jìn)行替換，最后使用巴特沃斯濾波器對(duì)殘余噪聲進(jìn)行濾除，三步散斑降噪方法如圖8 所示。

圖8 三步散斑降噪方法

Yahui Wang 等[30]首先通過基于線性預(yù)測(cè)（LP）模型的去相關(guān)突出顯示信號(hào)中的散斑噪聲，為后面散斑噪聲的檢測(cè)和峰值替換做準(zhǔn)備，然后以平均短時(shí)能量和峰度為判斷指標(biāo)對(duì)散斑噪聲進(jìn)行檢測(cè)，通過對(duì)當(dāng)前時(shí)刻的能量或是峰度與過去時(shí)間段的平均值的比值來檢測(cè)散斑噪聲，最后使用基于LP 模型的遞歸插值器逐個(gè)替換噪聲信號(hào)，文中提出的降噪方法流程框架如圖9 所示。

圖9 降噪方法流程框架

Tao Lv 等[41]提出的散斑噪聲去除算法的基本步驟是：①通過峰度比確定出現(xiàn)散斑噪聲的信號(hào)段；②將確定的散斑噪聲信號(hào)段視為數(shù)據(jù)丟失；③根據(jù)丟失數(shù)據(jù)附近的幾個(gè)采樣點(diǎn)值，利用線性預(yù)測(cè)估計(jì)方法填補(bǔ)丟失數(shù)據(jù)，最終達(dá)到散斑噪聲去除的目的。與上述幾位學(xué)者不同的是，Samuel W.Courville 等[42]同時(shí)在物理和數(shù)據(jù)處理兩方面進(jìn)行了散斑降噪處理。在圖10 中，本文對(duì)散斑噪聲的產(chǎn)生、表現(xiàn)形式以及降噪方法進(jìn)行了總結(jié)。

圖10 散斑噪聲的產(chǎn)生、表現(xiàn)形式以及降噪方法

4 總結(jié)

本文對(duì)目前主流的光學(xué)測(cè)振法主要包括激光三角法、全息干涉測(cè)量法、激光散斑干涉法和激光多普勒法的原理和存在的問題進(jìn)行了介紹。通過對(duì)四種激光測(cè)振法的對(duì)比，本文得出激光多普勒測(cè)振法適用于固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)的振動(dòng)測(cè)量。本文還針對(duì)于激光多普勒信號(hào)中的散斑噪聲，以固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)測(cè)量試驗(yàn)為背景，主要介紹了散斑噪聲的產(chǎn)生以及抑制方法，并從三個(gè)方面對(duì)散斑噪聲的去除進(jìn)行了總結(jié)。