신호 측정은 과학 연구의 매우 중요한 측면입니다. 그러나 우리가 친숙한 악기를 사용하여 많은 관심이 직접 측정 할 수 없습니다. 대신, 우리는 종종 원하는 양에 대한 반응을 측정하고 그러한 측정을 사용하여 원래 신호를 추론해야합니다. 예는 변형 측정을 사용한 힘의 재구성 또는 온도 측정을 사용한 열 전달을 포함합니다.
정적 평형의 가장 간단한 경우, 원하는 측정 (예 :힘 또는 열 전달)은 단순히 측정의 스케일 다중입니다. 그러나 관심 시스템이 정적 평형을 달성 할 수없는 상황에서는 문제가 더 어려워지고 두 가지 양 사이에 더 복잡한 관계가 존재합니다. 이 논의의 목적 상, 이러한 시나리오는 "동적"이라고합니다. 이것은 종종 단기간과 높은 강제로 정적 평형을 방지하는 초음속 풍동 테스트에서 발생합니다. Hypersonic 비행에 대한 전 세계적 관심이 계속 증가함에 따라 과도한 풍동 터널에서 동적 측정을 수행하는 데 관심이 있습니다.
이 작업의 동기는 동적 힘 측정입니다. 예를 들어, 밀리 초 규모에서 제어 강제의 정량화는 초음속 비행 개발에 중요한 기여가 될 것입니다. 동적 힘을 측정하기위한 일반적인 접근법 중 하나는 시간 도메인 Deconvolution 방법 (TDDM)을 사용하는 것입니다. TDDM에서, 하나는 동적 인 적용력을 얻기 위해 시스템의 임펄스 응답 함수 (IRF)와의 가속 또는 변형과 같은 측정 된 시간 도메인 신호를 사용한다. TDDM의 정확성과 광범위한 응용으로 인해 정확하고 효율적인 디콘 볼 루션을 수행하는 데 많은 연구가 진행되었습니다.
이 문제를 해결하기위한 많은 접근법이 있지만, 많은 사람들은 컨볼 루션이 적분의 제로 순서 이산화로 시작합니다. 이것은 새로운 샘플을 채취 할 때까지 샘플링 된 수량이 일정하게 유지된다고 가정합니다. 이것은 많은 연속 방정식을 단순화하지만 측정 된 신호의 부 자연스럽고 단계와 같은 표현을 부여합니다. 이 연구에서 우리는 신호를보다 자연스럽게 표현하고 대신 측정 된 지점 사이의 분포가 선형이라고 가정합니다.
또한 디컨 볼 루션 문제는 잘못되었습니다. 불연속 시간 도메인 디컨 볼 루션 문제를 해결하려면 시스템 매트릭스의 역전이 필요합니다. 그러나, 이러한 매트릭스의 거의 소싱은 측정에서 미량의 노이즈를 유발하여 큰 오류가 될 수있다. 이것은 잘못된 문제라고합니다. 이 단점을 해결하기 위해 전형적인 솔루션은 정규화를 호출합니다. 반전 된 매트릭스의 컨디셔닝을 개선하기 위해 문제에 추가 정보를 도입하는 과정. 이 역전을 정규화하기위한 많은 방법이 존재하며, 주어진 방법에 대한 정규화 매개 변수의 선택에 더 많은 연구가 중점을 둡니다. 이것은 효과적인 접근 방식이지만 종종 재구성 된 힘에 임의의 부드러움을 부여해야합니다.
이 작업에서 우리는 문제에 대한 추가 가정을 호출하지 않은 더 간단한 솔루션을 찾았습니다. 우리는 문제에서 요청 된 적용된 힘 포인트 수를 줄임으로써이를 달성합니다. 이것은 열보다 많은 행을 가진 시스템 매트릭스를 허용하므로 최소 제곱 유사 옆을 통해 정확한 솔루션에 적합합니다. 간단하고 일반적으로 사용되는 기술. 이 접근법을 사용하여 반전을 더 잘 조절하기 위해 해상도 매개 변수를 선택하여 정규화 및 매개 변수 선택의 전체 복잡성을 우회 할 수 있습니다.
대규모 초음파 시설에서 볼 수있는 것과 동적으로 유사한 테스트 기사에서 벤치 최고 테스트를하는 동안,이 방법은 세 방향 모두에서 응용 망치 펄스를 재구성하는 데 매우 효과적이었습니다. 알 수없는 적용 하중 (즉, 제로 주문 샘플링 대신 선형)을보다 자연스럽게 표현하고 조절을 개선하기 위해 해상도의 간단한 감소를 사용하여 동적 응용 부하를 정확하게 재구성했습니다.
향후 작업에서는 이러한 방법을 풍동 데이터 세트에 적용 할 것입니다. 초음파 흐름에서 배치 된 플랩에 처한 초음속 테스트 기사의 동적 응답을 측정하기 위해 초음속 풍동 테스트가 계획되어 있습니다. 이 방법은 해당 데이터 세트에 적용됩니다. 결과는 그러한 차량의 제어 가능성을 정량화하기위한 필수적인 예제 테스트를 제공 할 수 있습니다. 우리는 단순화 된 TDDM이 이러한 시나리오에 대한보다 접근 가능한 솔루션 방법으로 사용되므로 풍동 커뮤니티에서 동적 힘 측정이 더 일반적이되기를 바랍니다.
이러한 결과는 최근 사운드 및 진동 저널에 발표 된 임펄스 응답 기능 및 입력 신호 재구성의 수치 구조라는 제목의 기사에 설명되어 있습니다. 이 작업은 J.W.가 수행했습니다. AEDC White Oak Wind Tunnel 9와 S.W. University의 Draper III 메릴랜드 대학교에서 Lee, AEDC White Oak Wind Tunnel의 E.C. Marineau 9.
