【技术实现步骤摘要】
本公开总体上涉及传感器，并且具体地涉及一种用于检测移动交通工具的速度的方法、设备、系统。
技术介绍
1、诸如皮托管的传感器用于检测飞行器的速度。然而，这种类型的传感器从飞行器的表面突出以将皮托管放置到气流中。该突出使得这种类型的传感器易受环境条件影响。例如，意外的冲击(如鸟或昆虫撞击)可以发生在皮托管上。其他环境问题包括在皮托管上形成冰。
2、用于检测空速的另一类型的传感器是光探测和测距(lidar)传感器。利用lidar传感器，激光束被发射到空气中，并且检测响应于激光束生成的反向散射。飞行器的空速可以通过将激光束的频率与反向散射中的频率进行比较来确定。该频率偏移可以用于计算飞行器的速度。
技术实现思路
1、本公开的实施方式提供一种检测交通工具的速度的方法。接收在交通工具的移动期间响应于将激光束发射到大气中而产生的反向散射光。测量来自反向散射光的第一部分与源自激光束的参考光的干涉的第一拍频。时间延迟被引入到反向散射光的第二部分以形成时间延迟的反向散射光。测量来自时间延迟的反向散射光与参考光的干涉的第二拍频。第二拍频从第一拍频进行时间延迟。确定第一拍频和第二拍频之间的差。使用第一拍频和第二拍频之间的差确定交通工具的速度。
2、在本公开的另一实施例中，方法检测飞行器的速度。在飞行器的飞行期间，激光束从飞行器发射到大气中。接收响应于发射激光束而产生的反向散射光。测量来自反向散射光的第一部分与源自激光束的参考光的干涉的第一拍频。时间延迟被引入到反向散射光的第二部分以
3、在本公开的又一实施例中，速度检测系统包括激光束生成器、干涉系统、检测系统和速度分析器。激光束生成器被配置为将激光束从交通工具发射到大气中。该干涉系统被配置为使检测的反向散射光的第一部分与参考光干涉以形成第一拍频，将时间延迟引入到反向散射光的第二部分以形成时间延迟的反向散射光，并且使时间延迟的反向散射光与参考光干涉以形成第二拍频。响应于激光束发射到大气中而接收反向散射光并且参考光源自激光束。检测器系统被配置为测量来自反向散射光的第一部分与参考光的干涉的第一拍频，并且测量来自时间延迟的反向散射光与参考光的干涉的第二拍频。速度分析器被配置为使用第一拍频以及第一拍频和第二拍频之间的差来确定交通工具的速度。
4、在本公开的又一实施例中，速度检测系统包括激光束生成器、第一路径、第二路径以及速度分析器。激光束生成器被配置为将激光束从交通工具发射到大气中。第一路径使接收的反向散射光的第一部分与参考光干涉，并测量来自反向散射光的第一部分与参考光的干涉的第一拍频。第二路径将时间延迟引入反向散射光的第二部分以形成时间延迟的反向散射光，使时间延迟的反向散射光与参考光干涉，并且测量来自时间延迟的反向散射光与参考光的干涉的第二拍频。速度分析器连接至第一路径和第二路径，其中，速度分析器从第一路径接收第一拍频，从第二路径接收第二拍频，并且使用第一拍频确定交通工具的速度，并且响应于第一路径超出容差而使用第二拍频确定速度。
5、在本公开的另一个实施例中，速度检测系统包括激光束生成器、干涉系统、检测系统和速度分析器。激光束生成器被配置为将激光束从交通工具发射到大气中。该干涉系统被配置为使接收的反向散射光的第一部分与参考光干涉以形成第一拍频，将时间延迟引入到反向散射光的第二部分以形成时间延迟的反向散射光，并且使时间延迟的反向散射光与参考光干涉以形成第二拍频。响应于激光束发射到大气中而接收反向散射光并且参考光源自激光束。检测器系统被配置为测量来自反向散射光的第一部分与参考光的干涉的第一拍频，并且测量来自时间延迟的反向散射光与参考光的干涉的第二拍频。速度分析器被配置为使用第一拍频确定第一速度，使用第二拍频确定第二速度，使用第一拍频和第二拍频之间的差确定第三速度，并且将交通工具的速度确定为第一速度、第二速度和第三速度的平均值。
6、特征和功能可以在本公开的各种实施例中独立地实现，或者也可以在其他实施例中组合，其中进一步的细节可以参考以下描述和附图看出。
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1.一种用于检测交通工具(202)的速度(250，330)的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其中，使用所述第一拍频(230，320，406)和所述第二拍频(238，326，414)之间的差来确定(710)所述交通工具(202)的速度(250，330)包括：
4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述时间延迟(232，322，410)取决于所述反向散射光(226，312，402，503)的频率。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述差选自相位差和时间差中的一个。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一拍频(230，320，406)用于第一功率信号(240)并且所述第二拍频(238，326，414)用于第二功率信号(242)。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，使用啁啾光纤布拉格光栅(520)和单模色散光纤(522)中的至少一个引入所述时间延迟(232，322，410)。
10.一种用于检测飞行器(205，1400)的速度(250，330)的方法，所述方法包括：
11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括：
12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述时间延迟(232，322，410)取决于所述反向散射光(226，312，402，503)的频率。
13.一种速度检测系统(130，204，300，500)，包括：
14.根据权利要求13所述的速度检测系统(130，204，300，500)，其中，所述干涉系统(208)包括：
15.根据权利要求13所述的速度检测系统(130，204，300，500)，其中，所述干涉系统(208)被配置为：
16.根据权利要求14所述的速度检测系统(130，204，300，500)，其中，所述时间延迟系统选择啁啾光纤布拉格光栅(520)和单模色散光纤(522)中的至少一种。
17.根据权利要求14所述的速度检测系统(130，204，300，500)，其中，所述差选自相位差和时间差中的一个。
18.根据权利要求13所述的速度检测系统(130，204，300，500)，其中，所述交通工具(202)选自以下中的一个：移动平台、飞行器(205，1400)、商用飞机、倾斜旋翼飞行器、倾斜翼飞行器、竖直起飞和着陆飞行器、电气竖直起飞和着陆交通工具(202)、个人飞行器(202)、水面舰艇、坦克、人员运输车、火车、航天器、潜水艇、公共汽车以及汽车和摩托车。
19.一种速度检测系统(130，204，300，500)，包括：
20.根据权利要求19所述的速度检测系统(130，204，300，500)，其中，所述第一路径(304)包括：
21.根据权利要求19所述的速度检测系统(130，204，300，500)，其中，所述速度分析器(212，308，528)使用所述第一拍频(230，320，406)和所述第一拍频(230，320，406)和所述第二拍频(238，326，414)之间的差来确定所述速度(250，330)。
22.一种速度检测系统(130，204，300，500)，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种用于检测交通工具(202)的速度(250，330)的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其中，使用所述第一拍频(230，320，406)和所述第二拍频(238，326，414)之间的差来确定(710)所述交通工具(202)的速度(250，330)包括：
4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述时间延迟(232，322，410)取决于所述反向散射光(226，312，402，503)的频率。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述差选自相位差和时间差中的一个。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一拍频(230，320，406)用于第一功率信号(240)并且所述第二拍频(238，326，414)用于第二功率信号(242)。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，使用啁啾光纤布拉格光栅(520)和单模色散光纤(522)中的至少一个引入所述时间延迟(232，322，410)。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述交通工具(202)选自移动平台、飞行器(205，1400)、商用飞机、倾斜旋翼飞行器、倾斜翼飞行器、竖直起飞和着陆飞行器、电气竖直起飞和着陆交通工具(202)、个人飞行器(202)、水面舰艇、坦克、人员运输车、火车、航天器、潜水艇、公共汽车、汽车和摩托车中的一种。
10.一种用于检测飞行器(205，1400)的速度(250，330)的方法，所述方法包括：
11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括：
12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述时间延迟(232，322，410)取决于所述反向散射光(226，312，402，503...
【专利技术属性】
技术研发人员：纳森·D·希勒，罗伯特·M·道格威洛，伊沙恩·巴赫勒，克里斯托弗·休梅克，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：
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