近年来，随着我国航空事业的飞速发展，其安全问题也急需关注。航空部件经常会受到各种载荷的影响，在应力集中部位，往往会产生裂纹。较小或者位于结构内部不易检测的裂纹若不能及时的被发现，往往会导致飞机灾难性事故的发生。应用结构健康监测系统及时获取有关裂纹的长度、分布的信息，对及时做出决策来阻止结构性能的退化和失效，增加飞行安全，降低维护费用具有至关重要的意义。本文对航空结构健康监测中的损伤识别算法和信号处理方法进行研究，采用主动监测的方法，对结构进行在线的连续监测，近乎实时地监测到裂纹的大小。首先，针对航空结构关键部位疲劳裂纹不易监测问题，提出了一种结合了二叉树支持向量机（BT-SVM）多类分类方法和匹配追踪(MP)方法的裂纹长度监测方法。该方法首先将Lamb波信号经过MP方法分解为多个Chirplet原子的线性组合并提取匹配参数作为特征向量，然后将特征向量代入BT-SVM多类分类算法中训练和测试。其次，通过仿真研究了接头耳片中裂纹扩展对Lamb波信号传播产生的影响，研究表明，随着裂纹的扩展，某时间段内信号的幅值逐渐衰减，为实验研究奠定了基础。最后，完成了接头耳片和某型飞机尾部加强框疲劳裂纹扩展实验，实验结果表明，本文所研究的方法可以实时有效监测到疲劳裂纹的变化，为飞机结构部件健康状态的有效监测提供了一种有效可行的方法。