双模态融合破局软包电池检测难题 “凌空慧检”以微米级精度筑牢低空安全防线
低空经济加速起飞,动力电池安全成为关键瓶颈。传统检测手段“看不透、判不准、预警滞后”,难以满足航空级安全要求。南昌航空大学“凌空慧检”团队自主研发的双模态非接触智能检测系统,以“高频空耦超声+光学相干层析(OCT)”融合技术为核心,为低空飞行器软包电池早期气穴检测提供了全新路径。
政策层面,《“十四五”国家安全规划》要求推动感知手段前移,《关于促进低空经济高质量发展的指导意见》强调同步加强低空运行安全保障体系建设。“凌空慧检”通过OCT高分辨成像与空耦超声非接触检测,将电池安全评估节点前移至早期气穴萌生阶段,契合公共安全体系向主动防控转型的方向。

系统将1300nm高速扫频OCT与自主设计的高频空耦超声换能器深度集成,通过纳秒级时钟同步实现光学扫描点与声学探测点的严格配对。OCT横向分辨率5μm、纵向10μm、成像深度3mm;空耦超声换能器中心频率0.15—1.4MHz、焦距≥40mm、信噪比不低于-28dB。两者焦点共位、同步采集、融合输出,实现“结构+力学”双重安全评估。
算法层面,“凌空慧检”将“内部结构特征”与“力学弹性特征”联合建模,集成YOLOv7-Custom等缺陷检测网络,可识别极片分层、封边渗液及5μm级早期气穴等隐蔽异常。系统整体缺陷识别准确率突破98.7%,检测精度±0.5μm,最早可检出5μm级微小气穴,平均提前12.6小时预警。

目前,“凌空慧检”已建成包含12586个样本、36款电池型号、36个月实验周期的检测数据库,并已与深圳维度科技、江西联创电子、航空工业洪都等企业开展技术试点。随着低空飞行器电池型号迭代加快,该技术为适航验证和电池全生命周期管理提供了可复用的技术底座。