随着航空航天飞行器的快速发展，复合材料在飞行器结构中的用量规模逐渐增加，应用部位也从次承力结构逐步拓展到主承力结构。然而，复合材料的抗冲击性能较差，在制造、运输、服役和维护期间极易遭受外物冲击，导致复合材料结构内部产生分层、基体开裂和纤维断裂等肉眼不可见的损伤，使得复合材料结构的承载能力降低，甚至导致结构发生失效，若不及时发现将对飞行器的服役安全造成极大隐患。因此，开展面向航空装备的在线冲击监测系统进行实时、准确、快速地识别冲击源位置，评估冲击能量等级和损伤程度，对于飞行器结构的状态判断、检测维护和寿命预测具有重要意义和较强的工程应用价值。 为此，本项目开展了面向航空装备在线冲击监测的机理-算法-系统全链条关键技术研究，主要工作和创新性成果如下： （1）通过构建复合材料加筋壁板冲击监测三维有限元模型，揭示了冲击压电响应的产生机理、冲击载荷作用下结构应力波的传播全过程，以及加强筋对冲击应力波传播的影响。利用先进的信号处理手段分析冲击应力波信号的时域、频域及时频域等全面的多域特征。 （2）针对现有冲击定位方法的不足，研究了适用于不同传感器阵列形式的多种冲击定位方法，并在航空装备的典型结构上进行了验证。分别提出了三种基于分布式传感网络的冲击定位方法，以及基于密集型传感器簇的混合DOA-TDOA航空薄壁结构冲击定位方法，最后分别在大尺寸航空金属/复合材料加筋壁板结构上验证了方法的精度和可靠性。 （3）结合超声C扫描技术开展了多梯度能量等级的复合材料结构冲击致损试验研究，分别提出了基于频谱旁瓣峰数量的冲击损伤识别法、基于多模态分量时频谱聚类的冲击致损识别方法，以及基于残差网络深度学习模型的冲击损伤识别方法，最后借助超声C扫描设备成像结果对比验证了方法的有效性。 （4）开发了面向航空装备的多通道冲击在线监测系统软硬件平台，以及冲击监测信号分析与位置识别软件，进一步为飞机结构的视情维护提供实时的支持依据，有利于保障飞机结构的服役安全性和可靠性。