本公開涉及一種航空航天飛行器熱防護部件測試裝置，所述裝置包括考核艙、攝像單元、發光單元、測溫單元、滑軌支架、滑軌支座及控制單元：控制單元，用于控制加熱單元將熱防護部件進行加熱；在熱防護部件被加熱時，控制發光單元發光、控制攝像單元采集圖像、并控制測溫單元采集熱防護部件的預設參考點的單點參考溫度；對每個攝像組件采集到的圖像進行處理，得到拼接圖像，拼接圖像為熱防護部件的完整表面圖像；利用拼接圖像確定熱防護部件的位移場、應變場；利用拼接圖像及單點參考溫度確定溫度場。本公開通過多個攝像組件拍攝熱防護器件的圖像，可以提高圖像分辨率，確定熱防護器件的位移場、應變場和溫度場，從而獲得準確的測試結果。

技術領域

本公開涉及測試技術領域，尤其涉及一種航空航天飛行器熱防護部件測試裝置。

背景技術

航空航天飛行器熱防護部件(例如大尺度平板結構)是航天航空飛行器外部熱防護的重要部件，在工程中具有十分重要的應用價值。為了保證服役時熱防護部件的穩定性和可靠性，在服役前對采用的熱防護部件進行熱防護考核是必不可少的。現有的熱防護考核主要采用電弧風洞等高溫測試手段，但實際測試中對于熱防護部件的測試特別是溫度場和變形場的測量具有一定的挑戰性。對熱防護部件測試的難點在于大尺寸帶來的一系列圖像采集、分析的難題，相關技術難以獲取清晰完整的測試圖像，并且無法計算得到全場溫度場和變形場，這對于材料考核產生了十分不利的影響。

發明內容

有鑒于此，本公開提出了一種航空航天飛行器熱防護部件測試裝置，用于測試熱防護部件的位移場、應變場和溫度場，所述裝置包括考核艙、攝像單元、發光單元、測溫單元、滑軌支架、滑軌支座及控制單元：

所述熱防護部件固定于所述考核艙的封閉空間中，所述考核艙中設置有加熱單元及觀察窗，所述加熱單元用于對所述熱防護部件進行加熱；

所述攝像單元包括三個或三個以上的攝像組件，各個攝像組件、發光單元及測溫單元分別通過滑軌支座設置于滑軌支架上，每個攝像組件被設置為通過所述觀察窗采集所述熱防護部件的部分圖像，相鄰的攝像組件采集的圖像具有重疊部分，且各個攝像組件的綜合視野完全覆蓋所述熱防護部件，

控制單元，電連接于所述加熱單元、所述攝像單元、所述發光單元、所述測溫單元，用于：

控制所述加熱單元將所述熱防護部件進行加熱；

在所述熱防護部件被加熱時，控制所述發光單元發光、控制所述攝像單元采集圖像、并控制所述測溫單元采集所述熱防護部件的預設參考點的單點參考溫度；

對每個攝像組件采集到的圖像進行處理，得到拼接圖像，所述拼接圖像為所述熱防護部件的完整表面圖像；

利用所述拼接圖像確定所述熱防護部件的位移場、應變場；

利用所述拼接圖像及所述單點參考溫度確定溫度場。

在一種可能的實施方式中，所述對每個攝像組件采集到的圖像進行處理，得到拼接圖像，包括：

確定圖像之間的重疊區域；

根據圖像之間的重疊區域確定圖像之間的變換參數，所述變換參數包括兩個圖像的像素之間的平移量、縮放比例、旋轉比例、水平及垂直變形比例；

根據所述變換參數對重疊區域的像素坐標進行變換，得到重疊區域被拼接后每個像素的像素坐標；

根據圖像之間的重疊區域的像素值及預設融合參數確定重疊區域被拼接后的每個像素的像素值；

根據每個圖像未重疊區域的像素值、像素坐標及重疊區域被拼接后的像素坐標和像素值得到所述拼接圖像。

在一種可能的實施方式中，所述確定圖像之間的重疊區域，包括：

提取每個圖像的顏色空間RGB中的B通道數據，根據每個圖像的B通道數據確定圖像之間的重疊區域。