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固体火箭发动机热防护层厚度的均匀性会影响发动机的工作性能,为了测量热防护层的厚度,设计了一种基于激光超声的热防护层厚度检测方案。通过分析热防护层激光超声测厚的特点,利用小波变换对采集的回波信号进行了降噪处理,采用小波变换模极大值法对两界面的位置特征信息进行了有效提取,实现了对热防护层厚度的非接触测量。试验结果表明,该方法的测量相对误差小于6.4%。