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随着人类对太空环境持续不断地探索，空间碎片环境日益恶劣，严重威胁在轨航天器的安全运行。根据尺寸分为大碎片、小碎片和危险碎片，其中对于大碎片主要采用在轨机动进行规避；对于小碎片主要采用防护结构；但是对于直径在1cm~10cm范围内的危险碎片，既无法准确预测其轨道参数，提前规避，也无法对其有效防护。针对危险碎片，人们提出对撞击事件进行感知、定位及损伤模式识别的在轨感知系统。 大型载人航天器的舱壁外通常安装有Whipple防护结构，采用T型支柱连接固定。空间碎片与Whipple结构防护屏发生碰撞时，产生的声发射信号会经过T型支柱传递到安装在舱壁上的传感器，从而与二次碎片云直接撞击舱壁的信号发生一定叠加。 对空间碎片撞击在轨航天器密封舱Whipple防护结构的感知与定位问题进行研究。主要内容如下： （1）Whipple结构上板下传信号传递的时序特征。Whipple结构存在多个T型支柱，分析下传支柱的时序特征，将传感器采集到的信号与下传信号支柱顺序对应，是实现对Whipple结构防护屏声发射源定位的关键。当传感器距某一T型支柱的距离小于所有T型支柱间距离中最短的1/10时，传感器采集的信号头部由此T型支柱传下。 （2）Whipple结构超高速撞击无干扰区范围。当空间碎片击穿Whipple结构防护屏产生的二次碎片云撞击在舱壁上，所产生声发射信号与经由T型支柱传递到舱壁信号在时域可能发生耦合。通过地面实验对空间碎片撞击Whipple结构防护屏事件模拟，传感器采集到的声发射信号的头部为碎片云二次撞击产生，上板下传信号不会对超高速撞击定位产生干扰。 （3）Whipple结构上板下传信号感知识别。从时域、频域以及模态特征三个方面对传感器可能采集到的信号分析，根据信号的时域、频域以及模态特征的差异区分，其识别率为90%，当上板下传信号距离撞击位置较远时，信号很难与其他干扰信号区分开。 （4）Whipple结构防护屏撞击源定位并研究舱外设备对定位结果影响。首先提出了一种面对Whipple结构防护屏的定位算法，使用两种长度T型支柱的Whipple结构进行实验，对定位算法验证。两种支柱下的定位精度都满足要求。设备对信号传播的影响较小，影响信号传播的主要因素是信号穿过加筋结构的数量，加筋节点不会对信号传播产生影响。