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第十六屆“華中杯”大學生數(shù)學建模挑戰(zhàn)賽C題思路

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C題 基于光纖傳感器的平面曲線重建算法建模

光纖傳感技術是伴隨著光纖及光通信技術發(fā)展起來的一種新型傳感器技術。它是以光波為傳感信號、光纖為傳輸載體來感知外界環(huán)境中的信號,其基本原理是當外界環(huán)境參數(shù)發(fā)生變化時,會引起光纖傳感器中光波參量(如波長、相位、強度等)的變化,即外界信號變化會對光信號產生調制。

光纖傳感器具有質地輕、體積小、彎曲性能好,抗電磁干擾能力強,靈敏度高,易于安裝使用等優(yōu)點。光纖傳感技術最重要的是實時獲得結構實時應變信息,再通過解調出來的應變參數(shù)來重構得到結構的形變或位移。

光纖傳感器已在許多領域有實際應用,比如能夠對結腸部位進行形狀重建等。通過光纖傳感器解調系統(tǒng)解調出來的應變信息,間接求出曲率等信息,并基于離散曲率信息對曲線進行重構。

圖1 光纖初始狀態(tài)示意圖
圖2 光纖在平面內受外力作用變形后示意圖

為了便于波長測量,在生產光纖時,已在等間距位置布設好傳感器,本次傳感器間距為0.6 米。在測量時,先在光纖水平狀態(tài)(即初始狀態(tài)如圖1所示)測量各個傳感器位置處信號的波長,然后在受到外力后(如圖2 所示)測量各個傳感器位置處信號的波長。波長 λ \lambda 文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-857711.html

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