探测嵌入水汽云中的火山灰的系统和方法技术方案

本发明专利技术名称为“探测嵌入水汽云中的火山灰的系统和方法”。用于及早探测航空器已经飞入嵌入水汽云中的具有对航空器有危险的火山灰浓度的火山灰羽状流的机上系统和方法。探测方法一般包括测量喷气式发动机废气的红外发射特征，并当在光谱峰值波长处或其附近红外发射的强度超过阈值时产生探测信号的步骤。

【技术实现步骤摘要】

本公开一般地涉及当航空器遭遇火山灰羽状流(plume)时用于感测的系统和方法，并更具体地涉及在飞机上探测嵌入水汽云中的火山灰羽状流的系统和方法。
技术介绍
如本文所使用，术语“火山羽状流”或“火山灰羽状流”意思是火山灰云，术语“火山气体”意思是活火山释放的气体，以及术语“烟流(gas plume)”意思是火山气体的羽状流。处于火山灰羽状流所占据的体积之外的分散的火山气体不被包括作为本文使用的后一术语“火山灰羽状流”的一部分。火山灰可对飞行中的喷气式航空器产生危害，威胁人和家畜的健康，损坏电子装置和机械，并干扰发电和长途通信。火山灰包括火山喷发到空气中的岩石和天然玻璃的参差不齐的微小颗粒。风可携带灰烬数千英里，比其他火山危害影响更大得多的区域。火山羽状流对航空器造成两个问题(a)由于灰烬引起的发动机故障；和(b)由于灰烬和腐蚀性气体，航空器损坏和/或乘务人员和乘客受伤。火山灰颗粒是极端磨损性的。它们是参差不齐的岩石和玻璃颗粒，其可造成对喷气式发动机的内部作业的快速磨损。更重要的是，喷气式发动机一些部件中的高温可使经过发动机的灰烬熔化。灰烬接着再固化在发动机较冷的部件上，形成阻碍气流的本文档来自技高网...

【技术保护点】
探测嵌入水汽云中的火山灰的方法，其包括下列步骤：测量喷气式发动机废气的红外发射；和当在光谱峰值波长处或其附近红外发射的强度超过阈值时产生探测信号。

【技术特征摘要】
2011.10.11 US 13/270,2861.探测嵌入水汽云中的火山灰的方法，其包括下列步骤 测量喷气式发动机废气的红外发射；和 当在光谱峰值波长处或其附近红外发射的强度超过阈值时产生探测信号。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述阈值如下确定 确定在飞行期间所述光谱峰值波长处红外发射的最大可能强度，其中在所述喷气式发动机废气中基本上不存在火山灰；和 将所述最大可能的强度乘以增量以确定所述阈值。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述阈值如下确定 确定在飞行期间所述光谱峰值波长处红外发射的正常强度，其中在喷气废气中基本上不存在火山灰； 识别在所述喷气式发动机废气中存在的烟尘的正常浓度； 识别火山灰的第一有害浓度； 通过将所述正常浓度加至所述第一有害浓度计算总的有害颗粒浓度； 通过用所述总的有害颗粒浓度除以所述正常浓度计算第一浓度比；和 将所述正常的强度乘以所述第一浓度比以确定所述阈值。4.根据权利要求1所述的方法，其中阈值如下确定 确定在飞行期间所述光谱峰值波长处红外发射的正常强度，其中在喷气废气中基本上不存在火山灰； 识别在所述喷气式发动机废气中存在的烟尘的正常浓度； 识别火山灰的第一有害浓度； 通过将所述正常浓度加至所述第一有害浓度计算总的有害颗粒浓度； 通过用所述总的有害颗粒浓度除以所述正常浓度计算第一浓度比；和 将所述正常的强度乘以所述第一浓度比以确定最大强度阈值；和 将所述阈值设置为所述正常的强度和所述最大强度阈值之间的值。5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括 当产生所述探测信号时通知飞行员。6.根据权利要求1所述的方法，其中 存在多个阈值；和 基于在所述光谱峰值波长处或其附近所述红外发射超过哪个阈值产生不同的探测信号。7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括 当产生所述探测信号时使所述发动机自动减速。8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括 当产生所述探测信号时通知中心处理站水汽云中存在火山灰。9.根据权利要求1所述的方法，其中 测量红外发射特征包括持续监测在确定的光谱峰值波长处或其附近发射的光的强度。10.根据权利要求1所述的方法，进一步包括 提供红外传感器； 使所述传感器与航空器在可观测喷气式发动机发射的位置处连接；和定向所述红外传感器以便基本上没有航空器...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·J·蒂洛森，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：