火箭回收不仅是航天技术的重要方向，更是开启太空经济新时代的关键，将极大降低航天发射成本，使太空探索与卫星部署更加经济可行。对于运载火箭着陆支腿性能进行试验模拟，精确的测试和分析对于确保飞行器的安全着陆和顺利回收复用至关重要。近年来，高速三维数字图像相关（Digital Image Correlation，简称DIC）的创新技术正在迅速崛起，为工程师们提供了前所未有的测试能力。

某航天科技公司为了研究新一代液体可回收复用运载火箭安全着陆问题，通过运载火箭着陆支腿位移轨迹测量试验，采用新拓三维XTDIC-STROBE三维高速动态测量系统，对火箭着陆支腿瞬态位移轨迹进行测量，通过分析特征点变化，获取支腿重载支撑下的瞬态位移、位移分析曲线等数据，为运载火箭着陆模拟试验提供数据支撑。

火箭着陆支腿的作用主要涉及火箭回收返回段，特别是在一子级要再入大气层并实现稳妥着陆，火箭着陆支腿要承受异常复杂多变的力、热环境。对于入轨级火箭开发的着陆缓冲机构（着陆支腿）的位移轨迹测量，XTDIC-STROBE三维高速动态测量系统可以提供精确的位移轨迹测量数据，帮助工程师和科学家分析和优化火箭着陆支撑结构的设计。

可回收复用运载火箭着陆模拟试验

理解火箭着陆支腿结构瞬态位移，可以帮助工程师确定运行参数和进行载荷性能估算。采用XTDIC-STROBE三维高速动态测量系统，高速相机采集图像，XTDA分析软件输出关键点的坐标和两点之间的相对位移。它是一种非接触式技术，无需繁琐的传感器，可生成瞬态全场3D位移及位移曲线，通常比传统传感方法更快、数据更丰富全面。

试验目的

测量运载火箭着陆支腿在重载下的瞬态位移，试验数据作为重要参考，有利于分析火箭着陆支腿载荷性能，测试支腿在极限工况下的可靠性，优化高空垂直回收的结构设计。

DIC设备CCD工业相机数字图像采集

由于着陆过程是瞬态的，采用高速相机实时采集准确识别的圆形标记点追踪实现立体匹配，实时监测支腿位移变化，并计算得到关键点位移动态变化、两点间的相对位移曲线。

DIC软件分析试验数据结果

XTDIC-STROBE系统搭配的XTDA软件通过在不同图像匹配特征点，跟踪特征点的位置变化，计算出特征点与两点之间的位移曲线，分析重载冲击下引起的缓冲可伸缩支脚的位移变化，并生成可视化的结果。

DIC技术在航空航天领域的更多应用

随着技术的不断进步，DIC技术在航空航天领域的应用前景愈发广阔。以下是DIC技术在航空航天领域的应用方向： 

与有限元分析的深度集成：DIC测量结果能更直接、更无缝地与有限元分析进行比较和集成，进一步提高仿真模型的准确性。

风洞试验应用：在风洞试验中，DIC技术可捕捉流场对结构的影响，为空气动力学研究提供新的视角。

高温环境应用：DIC技术可用于极端高温环境下的测试，以满足航空航天领域的特殊需求。

疲劳测试：DIC技术可以于结构疲劳试验与寿命评估分析，了解在受到应力或应变荷载重复作用下结构的性能及变化规律，实现结构疲劳寿命评估。

结构完整性评估：通过使用多台摄像机和数字图像相关技术（DIC），工程师可以创建测试对象的3D模型，测量位移和应变，验证虚拟模型的准确性。

实时数据处理和分析：开发更快速的算法和硬件，实现DIC数据的实时处理和分析，为工程师提供即时反馈。

多尺度测量DIC技术：可捕捉宏观和微观变形的DIC系统，提供更全面的材料和结构行为信息。

数字图像相关DIC技术正在为航空航天工程带来革命性的变革。它不仅提供了前所未有的测试能力，还大大提高了测试的效率和精确度。随着技术的不断成熟和应用范围的扩大，DIC有望成为航空航天工程中不可或缺的工具，具有更丰富的创新应用场景，为飞行器的设计、测试和验证提供更加全面和可靠的数据支持。