研究目的
为安装在光纤布拉格光栅的结构中实现形状传感，开发一种受生物启发的支持向量回归训练机制，旨在实现高精度、低计算需求并提升预测速度。
研究成果
所提出的生物启发式支持向量回归训练方法展现出高精度、低计算需求以及结构体中安装光纤布拉格光栅进行形状传感时更优的预测速度。相较于传统训练机制具有显著优势，使其适用于功率与计算复杂度受限的嵌入式传感解决方案。
研究不足
实验装置为受控环境进行了缩小化处理，这可能无法完全代表实际应用场景。随着装置尺寸增大或非线性程度加剧，该方法的准确性可能会下降。
1：实验设计与方法选择：
为光纤光栅形状传感设计了一种仿生支持向量回归训练机制。该方法通过在简支梁和飞机机翼模型上进行不同载荷条件下的实验验证。
2：样本选择与数据来源：
以简支铝梁和飞机机翼模型为样本，通过安装在结构上的光纤光栅波长漂移数据进行采集。
3：实验设备与材料清单：
包括光纤光栅、光谱分析仪（横河AQ6317C）、宽带光源（Denselight DL-BX9-CS5254A）以及美国国家仪器PXIe-4844光学传感器询问器。
4：实验流程与操作步骤：
对梁和机翼施加不同位置载荷，采用移动显微镜和摄影测量法监测变形，记录光纤光栅波长漂移数据用于训练支持向量回归模型。
5：数据分析方法：
通过改进型支持向量回归解析波长漂移对应的变形值，并与传统技术的精度和计算效率进行对比。
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Optical Spectrum Analyzer
Yokogawa AQ6317C
Yokogawa
Used to display the reflected signal from the FBGs.
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Fiber Bragg Grating
Used for shape sensing in structures by monitoring wavelength shifts due to strain.
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Broadband Source
Denselight DL-BX9-CS5254A
Denselight
Used to launch light into the FBG array.
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Optical Sensor Interrogator
National Instruments PXIe-4844
National Instruments
Used to interrogate the FBG sensors for wavelength shifts.
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