利用原位热梯度和跨损伤的膨胀差的复合层压板损伤检测法的制作方法

本公开总体上涉及无损检查，并且更具体地涉及基于热膨胀差无损检查复合结构的系统和方法。

背景技术：

现代航空航天结构易受机械损伤。举例来说，冰雹或雷暴可在飞行器飞行或在地面上时损伤飞行器的蒙皮(例如，机身、机翼或其他结构)。类似地，偶然接触各种地面物体或碎屑也可损伤飞行器的蒙皮。因此，检测飞行器蒙皮损伤的能力对于那些飞行器的操作员很有用。

在飞行器蒙皮中，越来越多地使用复合材料作为常规材料——比如铝和钢合金——的替代。复合材料的使用部分是由于复合材料固有的大体高强度重量比。复合材料通常包括成层施加的增强纤维网络和基本上润湿增强纤维以在树脂和增强纤维之间形成紧密接触的树脂。

由于对飞行器蒙皮的高能冲击，飞行器蒙皮表面下可能发生分层或相邻层分离。在一些例子中，分层可能比潜在损伤的任何外部视觉显示都大。

技术实现要素：

在一个实例中，描述了原位检查复合结构的系统。该系统包括表面应变成像设备和控制器。表面应变成像设备包括检测器，并且配置为在复合结构的温度温热至与周围环境热平衡并且复合结构的内表面与复合结构的外表面之间存在温度梯度时对复合结构的外表面的区域进行成像。复合结构的内表面和复合结构的外表面被多个内层分离。控制器包括处理器和存储器，并且配置为使用由表面应变成像设备接收的数据来检测由温度梯度导致的区域中外表面的平面外位移。控制器还配置为确定平面外位移满足阈值条件，并且基于确定平面外位移满足阈值条件来标记外表面的该区域进行进一步检查。

在另一个实例中，描述了原位检查复合结构的系统。该系统包括表面应变成像设备和控制器。表面应变成像设备包括检测器，并且配置为在复合结构的温度温热至与周围环境热平衡并且在复合结构的内表面和复合结构的外表面之间存在温度梯度时对复合结构的外表面的区域进行成像。复合结构的内表面和复合结构的外表面被多个内层分离。控制器包括处理器和存储器，并且配置为从表面应变成像设备接收指示复合结构的外表面形状的数据。另外，控制器配置为确定该数据是否指示复合结构的多个内层的内层之间的分层。

在另一个实例中，描述了原位检查复合结构的方法。该方法包括在复合结构的温度温热至与周围环境热平衡并且复合结构的内表面和复合结构的外表面之间存在温度梯度时使用表面应变成像设备对复合结构的外表面的区域进行成像。复合结构的内表面和复合结构的外表面被多个内层分离。方法还包括通过控制器使用由表面应变成像设备接收的数据检测由温度梯度导致的区域中外表面的平面外位移。另外，该法包括通过控制器确定平面外位移满足阈值条件，并且基于确定平面外位移满足阈值条件通过控制器标记外表面的该区域进行进一步检查。

已经讨论的特征、功能和优点可以在各种实例中独立地实现，或者可以在又其他实例中组合，可以参考以下描述和附图来查看其进一步的细节。

附图说明

在所附的权利要求中阐述了认为是说明性实例的特性的新颖特征。然而，当结合附图阅读时，通过参考以下对本公开的说明性实例的详细描述，将最好地理解说明性实例以及优选的使用模式、其进一步的目的及描述，其中：

图1示出了根据实例的系统。

图2是根据实例的温度梯度对飞行器蒙皮的影响的概念性说明。

图3是根据实例的温度梯度对飞行器蒙皮的影响的另一个概念性说明。

图4示出了根据实例的表面应变成像设备。

图5示出了根据实例的另一个表面应变成像设备。

图6示出了根据实例的另一个表面应变成像设备。

图7是根据实例的飞行器的原位检查的概念性说明。

图8是根据实例的飞行器的原位检查的另一个概念性说明。

图9是根据实例的飞行器的原位检查的另一个概念性说明。

图10显示了根据实例的方法的流程图。

图11显示了与图10所显示的方法一起使用的另外的操作。

具体实施方式

现在将在下文中参考附图更充分地描述所公开的实例，在附图中显示了一些但并非所有公开的实例。实际上，可以提供数个不同的实例，并且不应将其解释为限于本文所阐述的实例。相反，提供这些实例使得本公开内容透彻和完整，并将本公开内容的范围充分传达给本领域技术人员。

由于复合飞行器蒙皮在操作期间容易受到机械损伤，因此需要检查技术来评估复合飞行器蒙皮的结构健康状况。在实例中，描述了用于检查复合结构——比如复合飞行器蒙皮——的系统和方法。该系统和方法有助于原位，换句话说，在飞行器处于服务中时，检查飞行器复合蒙皮的损伤。进一步地，系统和方法允许鉴定可能在视觉检查中隐藏的损伤，比如分层。

在实例方法中，表面应变成像设备用于检查复合结构的内表面和复合结构的外表面之间具有温度梯度的复合结构。方法包括当复合结构的温度温热至与周围环境热平衡时使用表面应变成像设备对复合结构的外表面的区域进行成像。由于该温度梯度，复合结构内的缺陷可以在复合结构的外表面上产生异常。例如，由于温度梯度，复合结构内的分层可能导致复合结构的外表面中的平面外位移。使用由表面应变成像设备接收的数据，控制器可以检测这种由温度梯度导致的外表面的平面外位移。另外，控制器可以确定平面外位移满足阈值条件，并且标记外表面的该区域进行进一步检查。

该方法可以用于检查从巡航到着陆的过渡期间暴露于温度波动的飞行器蒙皮。飞行器可能在大约10,000米的海拔巡航一段较长的时间段。在该海拔下，平均温度在-56℃左右。因此，在巡航时，飞行器蒙皮可以冷却至与周围环境的热平衡。下降时，周围环境的温度将升高至如此温度，该温度大于巡航海拔下的温度。因此，飞行器蒙皮的温度在下降期间可能开始升温，其中飞行器蒙皮的外层比飞行器蒙皮的内层升温更快。结果，在着陆时以及在着陆后的一段时间，飞行器蒙皮将具有在飞行器蒙皮的内表面和飞行器蒙皮的外表面之间自然发生的温度梯度。

有利地，本文所述的系统和方法可以用于检查飞行器蒙皮而不需要延长的停用时间。例如，该系统和方法可以用于在飞行之间的停机期间检查飞行器蒙皮。进一步地，检查技术是非侵入性技术，其可以在不移除面板或物理接触飞行器蒙皮的情况下进行。因此，系统和方法提供了飞行器蒙皮和其他复合结构的快速、原位损伤检测的解决方案。

下文参考附图描述了这些系统和方法的各种其他特征。

现在参考图1，图1示出了根据实例的系统100。如图1中所显示，系统100包括表面应变成像设备102、控制器104和输出部件106。控制器104和/或输出部件106可以联接至表面应变成像设备102或定位在表面应变成像设备102内。表面应变成像设备102、控制器104和/或输出部件106还可以通过一个或多个通信链路的方式彼此有线或无线通信或者与中央计算装置有线或无线通信。进一步地，表面应变成像设备102、控制器104和输出部件106可以是公共设备的部件。该设备可以是便携式设备。

如显示，表面应变成像设备102包括检测器108。例如，检测器108可以包括电荷耦合装置(ccd)相机。表面应变成像设备102配置为使用检测器108对复合结构110的外表面的区域进行成像。复合结构的一个实例是航空航天复合结构，比如飞行器蒙皮。系统100还可以用于对其他复合结构进行成像。

表面应变成像设备102可以根据期望的实施采取各种形式。作为一个实例，表面应变成像设备102可以包括错位散斑干涉(shearography)系统。作为另一个实例，表面应变成像设备102可以包括具有光源和后向反射屏的d-sight系统。作为仍另一个实例，表面应变成像设备102可以包括三维(3d)扫描仪。

表面应变成像设备102可以是手持式测量仪。可选地，表面应变成像设备102可以附接至机器人履带(图1中未示出)或无人机(uav)(图1中也未示出)。进一步地，在一些实例中，系统100可以包括多个表面应变成像设备，其配置为从不同的各自视点对复合结构110的不同的各自区域进行成像。

控制器104可以采取控制单元、膝上型计算机、移动计算机、可穿戴计算机、平板计算机、台式计算机或其他类型的计算装置的形式。因此，控制器104包括处理器112和存储器114。处理器112可以是任何类型的处理器，比如微处理器、数字信号处理器、多核处理器等。存储器114可以包括存储可由处理器112或一组处理器执行以进行本文所述的任何控制器功能的程序指令的非暂时性计算机可读介质。控制器104可以进一步包括显示器、输入装置和一个或多个通信端口，控制器104配置为通过该一个或多个通信端口与系统100的其他部件或系统100外部的其他装置通信。

控制器104可以配置为从表面应变成像设备102接收指示复合结构110的外表面形状的数据。该数据可以包括在由表面应变成像设备102成像的区域内的外表面的各个点的高度。例如，外表面的点可以使用三维坐标系的x、y和z坐标表示。使用这种途径，高度可以是点的z值。

进一步地，控制器104可以配置为确定该数据是否指示复合结构110的内层之间的分层。例如，控制器104可以配置为检测外表面的平面外位移，并确定该平面外位移是否满足阈值条件。

检测平面外位移可以涉及检测相对于外表面的平面的位移，比如凸起。例如，为了检测平面外位移，控制器104可以将表面上的点鉴定为z维度上的局部最大值，并将该最大值的z值与围绕该点的点的z值进行比较。该比较可以涉及为所鉴定的最大值计算一个或多个表面梯度。如果该表面梯度的一个或多个大于阈值，控制器104可以将该点鉴定为指示平面外位移。用于使用由表面应变成像设备102接收的数据检测平面外位移的其他技术也是可能的。

确定平面外位移是否满足阈值条件可以涉及确定平面外位移的至少一个性质，并且将该至少一个性质与阈值进行比较。例如，确定该平面外位移是否满足阈值条件可以涉及确定平面外位移的高度，并确定该高度是否超出阈值高度。

在一个实例中，平面外位移的高度可以定义为表示平面外位移的点与该区域所有点的平均z值(围绕该点的一组点的平均z值)之间的z-维度上的距离。进一步地，阈值高度可以是千分之几英寸(例如，千分之六英寸(相当于0.1524毫米)、千分之十英寸(相当于0.254毫米)等)。阈值可以根据系统100的期望配置变化。例如，操作员可以基于复合结构110内的温度梯度的范围的评估来配置该阈值。

作为另一个实例，确定平面外条件是否满足阈值条件可以涉及确定平面外位移的尺寸(例如，面积)是否满足阈值尺寸。例如，阈值尺寸可以是一英寸(相当于25.4毫米)的直径。具有小于该阈值尺寸的直径的平面外位移可能不需要维修。然而，具有超出阈值尺寸的直径的平面外位移可能需要安排临时或永久维修。可选地，该阈值尺寸可以是阈值面积，比如500平方毫米。

在确定平面外位移满足阈值条件时，控制器104可以标记外表面的该区域进行进一步检查。标记外表面的该区域进行进一步检查可以涉及使输出部件106提供视觉指示或听觉指示。

输出部件106可以包括扬声器，并且听觉指示可以是可听见的音调或其他声音。另外地或可选地，输出部件106可以包括光源，并且视觉指示可以包括光源的照明。类似地，输出部件106可以包括显示器，并且视觉指示可以包括在显示器上显示的文本和/或图形。系统100的操作员可以解释由输出部件106提供的视觉指示或听觉指示，以表示由控制器104分析的数据指示复合结构110的内层之间的潜在分层。

在一些实例中，标记外表面的该区域进行进一步检查可以涉及在复合结构110的图上突出显示与该区域相对应的区。例如，控制器104可以使输出部件106显示复合结构的图，其中与该区域相对应的区由该区相对于图的其他部分的色差、围绕该区的边界、指向该区的箭头等突出显示。另外地或可选地，控制器104可以将具有该突出显示的区的图发送至另一个装置。控制器104可以使用表面应变成像设备102相对于复合结构110的位置的相对位置和取向作为确定要突出显示的区的基础。可选地，控制器104可以基于从系统100的操作员接收的输入确定该区。例如，系统100可以确定平面外位移满足阈值条件之后提示操作员来指定该区。

图2是根据实例的温度梯度对飞行器蒙皮的影响的概念性说明200。概念性说明200包括飞行器蒙皮的第一横截面图202和飞行器蒙皮的第二横截面图204。如图2中所显示，飞行器蒙皮包括最内层206、多个内层208和最外层210。

当最内层206和最外层210的温度都近似等于温度t0时，第一横截面图202表示飞行器蒙皮的无应力状态。根据以上讨论，温度t0可以是在巡航海拔下飞行器蒙皮的稳态温度，比如-55℃左右。在无应力状态，飞行器蒙皮的层相对平行。

第二横截面图204表示由于飞行器蒙皮的层内的温度梯度导致的飞行器蒙皮的应力状态。由于热膨胀原理，一些材料的长度随着材料的温度变化而变化。每度温度变化产生的材料的变化分数被称为热膨胀系数(cte)。例如，在25℃和60℃之间的温度下碳纤维的cte为2.42×10^-6m/(m·℃)并且在-30℃和0℃之间为1.73x10^-6m/(m·℃)。

在下降期间，最外层210的温度随着外部温度升高而升高。最内层206最接近飞行器的内部，并且绝缘层将飞行器的内部与最内层206分离。结果，在下降期间和在着陆之后，内层208和最内层206比最外层210升温更慢。因此，在着陆后，飞行器蒙皮内存在温度梯度。

温度梯度以曲线图212显示，其描绘了每层的近似温度。最内层206具有温度t0并且最外层具有温度t1，其中t1大于t0。通常地，最内层206的温度t0和最外层的温度t1之间的差可以为至少20℃。

由于温度梯度和热膨胀原理，在应力状态，最外层210的长度比内层208的长度更长，而内层的长度又比最内层206的长度更长。由于长度差，在应力状态，飞行器蒙皮从中心向外膨胀，如由最外层210的弯曲形状所证明的。

图3是根据实例的温度梯度对复合结构的影响的另一个概念性说明300。与图2的概念性说明200类似，概念性说明300包括飞行器蒙皮的第一横截面图302和飞行器蒙皮的第二横截面图304。进一步地，飞行器蒙皮包括最内层306、多个内层308和最外层310。仍进一步地，第一横截面图302表示当最内层206和最外层210的温度二者均大约等于温度t0时飞行器蒙皮的无应力状态。并且第二横截面图304表示由于飞行器蒙皮的层内的温度t0和温度t1之间的温度梯度而导致的飞行器蒙皮的应力状态。温度梯度由曲线图312显示。

然而，概念性说明300与概念性说明200的不同之处在于飞行器蒙皮在飞行器蒙皮的层之间包括若干分层314。如第二横截面图304中所显示，在应力状态，温度梯度导致具有平面外位移高度h的平面外位移316。可以通过用表面应变成像设备比如图1的表面应变成像设备102对最外层310进行成像，并使用控制器分析所得的图像数据，来检测平面外位移316。

平面外位移316可归因于分层314。对于下层和上层之间的每个分层，分层的存在允许上层在分层区内随着上层伸长而向上(即，从飞行器的内部向外)膨胀。此外，由于层之间的分离，具有分层的飞行器蒙皮的区域之间的热传递速率比不具有分层的飞行器蒙皮的区域之间的热传递速率更慢。换句话说，每个分层用作绝缘层。因为每个分层用作绝缘层，所以分层使得分层下面的层的部分(即，更靠近飞行器的内部)比未被分层绝缘的层的其他部分保持更冷的时间更长。

图4示出了根据实例的表面应变成像设备400。表面应变成像设备400表示图1的表面应变成像设备102的实例配置。如图4中所显示，表面应变成像设备400包括错位散斑干涉系统402。错位散斑干涉系统402又包括光源404、剪切元件406、检测器408和计算装置410，所有均通过系统总线、网络或其他连接机构412链接在一起。

在一个实例中，光源404可以是激光器，剪切元件406可以是迈克尔逊干涉仪，并且检测器408可以是相机。为了对复合结构的外表面的区域进行成像，当检测器408通过剪切元件406对该区域进行成像时计算装置410可以使光源404照明该区域。剪切元件406的使用允许检测器408捕获表示外表面的被称为剪切图像的两个叠加图像。在操作中，错位散斑干涉系统402可以在第一时间捕获第一剪切图像，然后随后(例如，几秒或几分钟后)，捕获第二剪切图像。基于第一剪切图像和第二剪切图像之间的比较，计算装置410可以确定指示复合结构的外表面形状的数据。

本领域普通技术人员将领会，也可以使用具有其他配置和操作原理的其他错位散斑干涉系统。例如，错位散斑干涉系统402可以进一步包括配置为向复合结构提供声学或机械载荷的载荷元件。使用该配置，错位散斑干涉系统402可以获得对应于未载荷状态的第一剪切图像和对应于载荷状态的第二剪切图像。然后计算装置410可以将第一剪切图像与第二剪切图像进行比较以确定指示复合结构的外表面形状的数据。

图5示出了根据实例的另一个表面应变成像设备。表面应变成像设备500表示图1的表面应变成像设备102的另一个实例配置。如图5中所显示，表面应变成像设备500包括光源502、后向反射屏504、检测器506和计算装置508，所有均通过系统总线、网络或其他连接机构510链接在一起。

表面应变成像设备500可以使用光学双程后向反射表面检查技术(opticaldouble-passretroflectionsurfaceinspectiontechnique)对复合结构的外表面的区域进行成像。例如，光源502可以是发散光源，后向反射屏504可以包括许多半镀银玻璃珠，并且检测器506可以是相机。在操作中，计算装置508可以使光源502照明复合结构的区域。然后来自光源502的光被复合结构反射，并照射后向反射屏504。然后后向反射屏504将任何入射光重新定向返回复合结构，并且光再次被复合结构反射并被检测器506收集。如果复合结构的区域均匀平坦，检测器506可以观察并输出指示表面上均匀的光强度的数据。然而，如果在复合结构的外表面上存在平面外位移，则检测器506将观察该区域上的局部强度差。计算装置508可以分析该强度差，并输出指示外表面形状的数据。

图6示出了根据实例的另一个表面应变成像设备。表面应变成像设备600表示图1的表面应变成像设备102的另一个实例配置。如图6中所显示，表面应变成像设备600包括3d扫描仪602。3d扫描仪602又包括光源604、扫描元件606、检测器608和计算装置610。

3d扫描仪602可以采取各种形式。例如，3d扫描仪602可以是激光线扫描仪。使用该配置，光源604可以是激光器，并且扫描元件606可以在复合结构的外表面的区域上扫描由光源604输出的激光束。进一步地，检测器608可以是捕获在外表面上出现的激光束的图像的相机。通过激光器的位置、相机的位置和在外表面出现激光束的点之间进行三角测量，计算装置610可以确定到外表面的各个点的距离。

作为另一个实例，3d扫描仪可以是飞行时间相机(例如，lidar)，其通过测量由光源604输出的激光脉冲的往返时间，利用飞行时间技术来确定检测器608和外表面上的各个点之间的距离。作为仍另一个实例，3d扫描仪602可以是结构光3d扫描仪。使用该方法，光源604将光图案投射到复合结构的外表面上，其然后由检测器608检测并由计算装置610分析以确定外表面的形状。

图7是根据实例的飞行器702的原位检查的概念性说明700。如图7中所显示，将表面应变成像设备704附接至机器人履带706。机器人履带706可以包括机车系统(例如，轮子和/或轨道)，使得机器人履带706可以将表面应变成像设备704移动至飞行器702的飞行器蒙皮708的不同位置和对应的视点。另外，机器人履带706可以包括一个或多个致动器，其配置为摇动(pan)、倾斜和/或旋转表面应变成像设备704。

图8是根据实例的飞行器802的原位检查的另一个概念性说明800。如图8中所显示，将表面应变成像设备804附接至uav806。uav806可以包括多个电动机和螺旋桨，使得uav806可以使表面应变成像设备704飞行至飞行器802的飞行器蒙皮808的不同位置和对应的视点。另外，uav806可以包括一个或多个致动器，其配置为摇动、倾斜和/或旋转表面应变成像设备804。

图9是根据实例的飞行器902的原位检查的另一个概念性说明900。如图9中所显示，第一表面应变成像设备904a附接至第一支撑906a并且配置为从第一视点对飞行器902的飞行器蒙皮908的第一区域进行成像，第二表面应变成像设备904b附接至第二支撑906b并且配置为从第二视点对飞行器蒙皮908的第二区域进行成像，并且第三表面应变成像设备904c附接至第三支撑906c并且配置为从第三视点对飞行器蒙皮908的第三区域进行成像。第一支撑906a、第二支撑906b和第三支撑906c中的每个可以包括配置为分别摇动、倾斜和/或旋转第一表面应变成像设备904a、第二表面应变成像设备904b和第三表面应变成像设备904c的一个或多个致动器。在一些实例中，当飞行器902被驱动通过第一支撑906a、第二支撑906b和第三支撑906c时，第一表面应变成像设备904a、第二表面应变成像设备904b和第三表面应变成像设备904c可以对飞行器蒙皮908进行成像。

图10显示了根据实例的方法1000的流程图。图10中显示的方法1000呈现了，例如，可以与图1、7、8和9中显示的系统之一，或者例如，与本文公开的任何系统一起使用的方法的实施方式。本文所述的任何实例装置或系统，比如图1的系统100的部件，可以用于或配置为执行图10中呈现的逻辑功能。

方法1000可以包括如由方框1002-1008中的一个或多个所示出的一个或多个操作、功能或动作。虽然这些方框按顺序示出，但是这些方框也可以平行地和/或以与本文所述的那些不同的顺序进行。而且，基于所期望的实施，可以将多个方框组合成更少的方框、划分成另外的方框和/或去除。

应当理解，对于本文公开的这个和其他工艺和方法，流程图显示了本实施方式的一个可能实施的功能和操作。在这方面，每个方框可以表示程序代码的模块、区段或部分，该程序代码包括可由处理器执行以便实施该工艺中的特定逻辑功能或步骤的一个或多个指令。程序代码可存储于任何类型的计算机可读介质或数据存储器，例如，比如包括磁盘或硬盘驱动器的存储装置。计算机可读介质可以包括非暂时性计算机可读介质或存储器，例如，比如在较短时间段内存储数据的计算机可读介质，如寄存器存储器、处理器高速缓存和ram。计算机可读介质还可以是任何其他易失性或非易失性存储系统。例如，计算机可读介质可以被认为是有形计算机可读存储介质。

初始地，在方框1002处，方法1000包括使用表面应变成像设备对复合结构的外表面的区域进行成像。表面应变成像设备可以在复合结构的温度温热至与周围环境热平衡并且在复合结构的内表面和复合结构的外表面之间存在温度梯度时对复合结构的外表面进行成像。复合结构的内表面和复合结构的外表面被多个内层分离。例如，复合结构可以包括在飞行器蒙皮的最内层和飞行器蒙皮的最外层之间具有至少20℃的温差的飞行器蒙皮。在一些实例中，表面应变成像设备可以包括错位散斑干涉系统。在其他实例中，表面应变成像设备可以包括3d扫描仪。

在方框1004处，方法1000包括使用由表面应变成像设备接收的数据通过控制器检测由温度梯度导致的区域中外表面的平面外位移。例如，控制器可以检测相对于外表面的平面的平面外位移，比如凸起。在一个实例中，所接收的数据可以表达为外表面上的多个点的三维空间内的x、y、z坐标。为了检测平面外位移，控制器可以鉴定z维度中的局部最大值，并且将局部最大值的表面梯度与阈值进行比较。

在方框1006处，方法1000包括通过控制器确定平面外位移满足阈值条件。例如，控制器可以确定平面外位移的至少一个性质，并将该至少一个性质与对应于该至少一个性质的阈值进行比较。例如，该至少一个性质可以包括平面外位移的高度、平面外位移的直径和/或平面外位移的面积。

并且在方框1008处，方法1000包括，基于确定平面外位移满足阈值条件，通过控制器标记外表面的该区域进行进一步检查。标记外表面的区域可以涉及使输出部件输出视觉指示和/或听觉指示。

图11显示了与图10中所显示的方法一起使用的另外的操作。图11的方框1102可以作为图10的方框1006的一部分来进行。在方框1102处，图11包括确定平面外位移的高度超出阈值高度。例如，平面外位移的高度可以定义为表示平面外位移的点与该区域所有点的平均z值(或围绕该点的一组点的平均z值)之间的z维度上的距离。在确定高度后，控制器可以将该高度与阈值高度进行比较。

进一步地，本公开内容包括以下实施例：

实施例1.一种用于原位检查复合结构的系统，该系统包括：包括检测器的表面应变成像设备，该表面应变成像设备配置为当复合结构的温度温热至与周围环境热平衡并且在复合结构的内表面和复合结构的外表面之间存在温度梯度时对复合结构的外表面的区域进行成像，其中复合结构的内表面和复合结构的外表面被多个内层分离；和包括处理器和存储器的控制器，该控制器配置为：使用由表面应变成像设备接收的数据检测由温度梯度导致的区域中外表面的平面外位移，确定平面外位移满足阈值条件，并且基于确定平面外位移满足阈值条件，标记外表面的该区域进行进一步检查。

实施例2.根据实施例1的系统，其中确定平面外位移满足阈值条件包括确定外表面的平面外位移的高度超出阈值高度。

实施例3.根据实施例1或2的系统，进一步包括输出部件，其中标记外表面的该区域进行进一步检查包括使输出部件输出视觉指示。

实施例4.根据实施例1至3中任一项的系统，其中标记外表面的该区域进行进一步检查包括在复合结构的图上突出显示与该区域相对应的区。

实施例5.根据实施例1至4中任一项的系统，其中复合结构包括飞行器蒙皮，并且其中温度梯度包括在飞行器蒙皮的最内层和飞行器蒙皮的最外层之间至少20℃的温差。

实施例6.根据实施例1至5中任一项的系统，其中表面应变成像设备包括错位散斑干涉系统。

实施例7.根据实施例1至5中任一项的系统，其中表面应变成像设备进一步包括光源和后向反射屏。

实施例8.根据实施例1至5中任一项的系统，其中表面应变成像设备包括三维(3d)扫描仪。

实施例9.根据实施例1至8中任一项的系统，其中表面应变成像设备是手持式测量仪。

实施例10.根据实施例1至9中任一项的系统，进一步包括机器人履带，其中表面应变成像设备附接至机器人履带。

实施例11.根据实施例1至9中任一项的系统，进一步包括无人机(uav)，其中表面应变成像设备附接至uav。

实施例12.根据实施例1至11中任一项的系统，其中：表面应变成像设备配置为从第一视点对外表面的区域进行成像，并且系统进一步包括另一个表面应变成像设备，其配置为从不同于第一视点的第二视点对复合结构的外表面的另一个区域进行成像。

实施例13.一种用于原位检查复合结构的系统，该系统包括：包括检测器的表面应变成像设备，该表面应变成像设备配置为在复合结构的温度温热至与周围环境热平衡并且在复合结构的内表面和复合结构的外表面之间存在温度梯度时对复合结构的外表面的区域进行成像，其中复合结构的内表面和复合结构的外表面被多个内层分离；和包括处理器和存储器的控制器，该控制器配置为：从表面应变成像设备接收指示复合结构的外表面的形状的数据，并且确定该数据是否指示复合结构的多个内层的内层之间的分层。

实施例14.根据实施例13的系统，其中确定该数据是否指示复合结构的内层之间的分层包括确定该数据是否指示满足阈值条件的复合结构的外表面的平面外位移。

实施例15.根据实施例13或14的系统，进一步包括输出部件，其配置为提供该数据是否指示复合结构的内层之间的分层的视觉指示。

实施例16.根据实施例13至15中任一项的系统，其中复合结构包括飞行器蒙皮，并且其中温度梯度包括在飞行器蒙皮的最内层和飞行器蒙皮的最外层之间至少20℃的温差。

实施例17.根据实施例13至16中任一项的系统，其中表面应变成像设备是手持式测量仪。

实施例18.根据实施例13至17中任一项的系统，其中：表面应变成像设备配置为从第一视点对外表面的区域进行成像，并且系统进一步包括另一个表面应变成像设备，其配置为从不同于第一视点的第二视点对复合结构的外表面的另一个区域进行成像。

实施例19.一种用于原位检查复合结构的方法，该方法包括：当复合结构的温度温热至与周围环境热平衡并且在复合结构的内表面和复合结构的外表面之间存在温度梯度时使用表面应变成像设备对复合结构的外表面的区域进行成像，其中复合结构的内表面和复合结构的外表面被多个内层分离；使用由表面应变成像设备接收的数据通过控制器检测由温度梯度所导致的区域中外表面的平面外位移；通过控制器确定平面外位移满足阈值条件；并且基于确定平面外位移满足阈值条件，通过控制器标记外表面的该区域进行进一步检查。

实施例20.根据实施例19的方法，其中确定平面外位移满足阈值条件包括确定平面外位移的高度超出阈值高度。

为了说明和描述的目的，已经呈现了对不同的有利布置的描述，并且不旨在穷举或限于所公开形式的实例。在阅读和理解前述公开内容之后，许多修改和变化对于本领域普通技术人员将是显而易见的。此外，与其他实例相比，不同的实例可以提供不同的优点。选择和描述所选择的一个或多个实例是为了最好地解释原理、实际应用，并且使本领域的其他普通技术人员能够理解具有适合于预期的特定用途的各种修改的本公开的各种实例。