高超声速飞行器表面的热防护系统用复合材料在制备及服役过程中出现的粘接质量问题会导致飞行器的安全性降低,产生安全隐患,严重时会造成巨大的损失。为了解决热防护系统用复合材料粘接质量检测问题,考虑到复合材料的吸声性、多孔性、各向异性等特点,针对检测面积远大于传感器面积的热防护系统用复合材料的损伤检测问题,开展了基于同面阵列电容传感器扫描成像的探伤技术研究。本文的主要研究内容分为以下几个方面:在分析了同面阵列电容成像技术基本原理的基础上,对同面阵列电容成像的数学模型进行分析,研究同面阵列电容成像技术的正反问题,分析了常用的图像重建算法。针对环境噪声会降低同面阵列电容传感器的重建图像质量的问题,提出一种基于加权系数法的敏感场优化方法,该方法分析了每个电容值对单个求解单元的敏感性,通过抑制低信噪比的电容值重建系数同时提高高信噪比的电容值重建系数,得到敏感场优化的系数矩阵,通过实验证明了该方法在实际测量中的可行性。针对热防护系统用复合材料需要大面积检测的问题,开展了对热防护系统用复合材料基于同面阵列电容传感器的移动扫描式检测方法研究,利用小波图像融合的方法,实现同面阵列电容传感器的移动扫描式检测的图像重建,仿真与实际实验相结合,利用重建图像识别缺陷的位置与大小,验证了该方法的有效性和可行性。