Structural health monitoring systems for the localisation of acoustic emission (AE) events have been developed in the past few years for aircraft components. However, these systems still require complex and heavy electrical wiring for each sensing device and sophisticated algorithms for the localisation of AE signals, which inevitably increases both weight and costs. This paper reports the creation of a low‐power (few hundred mW) and low‐weight (~30 g) global navigation satellite system‐based wireless sensor network for the identification of AE events in aircraft structures. Each wireless node is instrumented with a low‐power micro‐controller, a radio frequency wireless transceiver, an analogue‐to‐digital converter, and a global navigation satellite system receiver for accurate time synchronisation. The AE coordinates and the speed of propagating waves are determined by using a localisation algorithm relying on time of arrival measurements. A peak amplitude detection system is implemented to process the AE data recorded by the wireless sensor network. The AE time features are locally extracted by the individual wireless modules and transferred to a remote processing unit for the execution of the localisation algorithm. Experimental results revealed that AE sources generated by low‐velocity impacts are identified with a high level of accuracy. The successful implementation of the proposed wireless sensor network demonstrates its suitability for continuous and autonomous structural health monitoring aerospace applications.

中文翻译：

---

低功耗全球导航卫星系统支持的无线传感器网络，用于航空航天组件中的声发射定位

在过去的几年中，已经为飞机部件开发了用于声发射（AE）事件定位的结构健康监测系统。然而，这些系统仍然需要用于每个感测设备的复杂且沉重的电线以及用于AE信号定位的复杂算法，这不可避免地增加了重量和成本。本文报告了基于低功率（几百兆瓦）和低重量（约30克）的全球导航卫星系统无线传感器网络的创建，用于识别飞机结构中的AE事件。每个无线节点都配备了一个低功率微控制器，一个射频无线收发器，一个模数转换器和一个全球导航卫星系统接收器，以实现精确的时间同步。AE坐标和传播波的速度是通过使用定位算法（取决于到达时间的测量值）来确定的。实现峰值幅度检测系统以处理由无线传感器网络记录的AE数据。AE时间特征由各个无线模块在本地提取，并传输到远程处理单元以执行定位算法。实验结果表明，由低速撞击产生的声发射源具有很高的准确性。所提出的无线传感器网络的成功实施证明了其适用于连续和自主的结构健康监测航空航天应用。实现峰值幅度检测系统以处理由无线传感器网络记录的AE数据。AE时间特征由各个无线模块在本地提取，并传输到远程处理单元以执行定位算法。实验结果表明，由低速撞击产生的声发射源具有很高的准确度。所提出的无线传感器网络的成功实施证明了其适用于连续和自主的结构健康监测航空航天应用。实现峰值幅度检测系统以处理由无线传感器网络记录的AE数据。AE时间特征由各个无线模块在本地提取，并传输到远程处理单元以执行定位算法。实验结果表明，由低速撞击产生的声发射源具有很高的准确度。所提出的无线传感器网络的成功实施证明了其适用于连续和自主的结构健康监测航空航天应用。实验结果表明，由低速撞击产生的声发射源具有很高的准确度。所提出的无线传感器网络的成功实施证明了其适用于连续和自主的结构健康监测航空航天应用。实验结果表明，由低速撞击产生的声发射源具有很高的准确度。所提出的无线传感器网络的成功实施证明了其适用于连续和自主的结构健康监测航空航天应用。