Fiber Bragg Grating-Based Deformation Monitoring in Space Infrastructure: A Comprehensive Review

2026

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/jsan15030038
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

The increasing complexity and extended operational lifetimes of modern space infrastructure have significantly intensified the demand for reliable structural health monitoring (SHM) systems. However, the extreme space environment, characterized by radiation exposure, microgravity, ultra-high vacuum, and severe thermal cycling, imposes critical limitations on conventional electrical sensing technologies, leading to reduced measurement accuracy, instability, and long-term degradation. This review presents a comprehensive analysis of fiber Bragg grating (FBG)-based sensing technologies as a promising solution for deformation monitoring in space infrastructure. The study investigates the fundamental operating principles of FBG sensors under space conditions and systematically classifies existing FBG-based SHM architectures, including point-based, multiplexed, long-distance, and hybrid sensing systems. Furthermore, the advantages of FBG sensors—such as immunity to electromagnetic interference, passive operation, and high-resolution multipoint sensing—are critically evaluated in comparison with traditional electrical sensors. In addition, key challenges affecting the performance of FBG systems in space environments are analyzed, including radiation-induced wavelength drift, temperature–strain cross-sensitivity, signal attenuation, and long-term stability issues. The paper also highlights recent advances in interrogation techniques and network architectures that enable reliable in situ and real-time deformation monitoring of space structures. The results demonstrate that FBG-based sensing systems provide a scalable and robust framework for SHM in extreme environments while also revealing existing limitations and open research challenges. This work establishes a structured foundation for the development of next-generation intelligent monitoring systems for space infrastructure.