以航空航天需求为背景,以光纤智能结构的集成为主线,针对飞机机翼关键部件安全性问题,建立了基于光纤智能夹层的自诊断系统。本文从以下几个方面展开:第一章阐述了光纤智能结构的思想及设计方法、探讨了实现自诊断功能的信息处理方法,由此引出了光纤智能结构的集成化问题。第二章简单介绍了光纤传感器的工作原理,在此基础上,对光纤传感网络的一般形式和复用原理进行了理论探讨,并分析了其技术要点。第三章阐述了光纤智能夹层的概念,介绍了光纤智能夹层制作工艺,对智能夹层进行了力学、传感性能试验,结果表明,制作的智能夹层可用于结构健康监测。第四章设计了分布式光纤光栅应变传感网络,采用波长编码的绝对测量方案,用运波分复用技术组成线性阵列型光纤传感层,并将其集成到智能夹层中。构建了基于光纤智能传感网络的自诊断系统,实现了机翼盒段试验件的载荷识别。第五章重点论述了系统设计中的载荷识别算法,采用人工神经网络LM-BP算法及广义回归网络对单个载荷大小、位置进行了判定,提出了基于相关分析的多载荷识别算法。通过大量的测试用例和数据,全面论证了系统的可靠性和稳定性,取得了满意的效果。本课题得到了十五国防基础研究项目“用于结构健康监测的智能夹层及相关技术研究”(K1603060818)、国家自然科学基金重点项目“典型智能机械系统的基础性研究”(50135030)、国家自然基金项目“具有自诊断功能的智能夹层研究”(90205031)资助。