[发明专利]利用紫外辐射的搜索和救援

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是于2009年9月4日提交的发明名称为“SEARCH AND RESCUE USING ULTRAVIOLET RADIATION”的美国专利申请No.12/554,527的部分延续申请案，其全部内容通过引用并入本文中。

背景技术

如本领域中所知，紫外（UV）光是波长比可见光的波长短但比x射线的波长长的电磁辐射。UV光包括在100纳米至400纳米（nm）范围之内的波长和从3电子伏特至124电子伏特的能量。UV光由太阳、电弧和诸如不可见光等人造光源发出。作为电离辐射，UV源能够引起会导致许多物质发光或发荧光的化学反应。虽然UV光是不可见光，但大多数人通过晒伤意识到UV辐射的效果。然而，UV光谱具有许多其它对人们的健康有利和有害的效果。

能够采用多种方式对UV辐射分类，包括将辐射波段分为以下波段：

UV A波段：400-320nm；

UV B波段：320-280nm；和

UV C波段：280-100nm。

太阳发出UV A、UV B和UV C波段辐射；然而，地球大气层的臭氧层吸收了该辐射的大约98.7%，主要为UV B和UV C波段。其它UV辐射的自然源包括闪电和火。

也如本领域中所知，普通玻璃对于UV A波段辐射部分透明，但是对于UV B和UV C波段中的更短的UV波长不透明。取决于材料质量（没有杂质），二氧化硅或石英玻璃能够对于UV C波段辐射透明，虽然窗玻璃通过大约90%的350nm以上的UV光，但阻挡90%以上的低于300nm的UV光。

也如本领域中所知，UV C波段辐射对于人和普通相机、视频设备和夜视系统是不可见的。现有的UV检测器通常包括诸如碳化硅或氮化铝器件等的固态器件、或充气管，来作为敏感元件。UV检测器主要用于检测人造光。例如，石化工业使用UV检测器监控在185-260nm范围内强烈辐射的燃烧氢火焰。UV检测器对于诸如碳氢化合物、金属、硫、氢、肼和氨等燃烧化合物敏感。工业安全应用采用UV检测器来有效地检测弧焊、电焊、照明和X射线。

已将UV C波段照相机用作检测从高压电力线中的热点放射的不可见电晕以识别潜在的毁坏性电弧（所谓的“跳火”）。这些照相机使用特殊石英或氟化钙镜头并且具有分光路径以处理和最终将可见光和UV光组合成可见图像。可见光沿着传统摄像机路径，同时UV光穿过UV C波段传输光路。然后UV光穿过日盲过滤器到达UV增强电荷耦合器件（ICCD）中。图像复合导致不可见UV辐射呈现为作为标准视频图像上的覆层的可见光。典型地，照相机操作员在通过现场UV C波段照相机观察UV C波段发射源时能够看见UV C波段光子的亮云（bright cloud）。

发明内容

在搜救被击落或丢失的飞行员或在海上落水的人（MOB）、雪崩遇难者、失踪的徒步旅行者和其它搜救场景期间，时间十分关键。由于遇难者迅速开始体温下降、疲惫、水淹、危险地形或敌对势力，可以用分钟来衡量遇难者搜救的成功。在恶劣的环境条件下，救援队可能不能定位佩带有（或系有）需要视线来定位或追踪的搜索辅助工具的遇难者。此外，许多搜索辅助工具几乎不能从开阔海域中相对较远的距离进行定位和跟踪，并且当救援船改变方向并且试图折回搜索时可能失去联系。

在夜晚时，处于平静水中的闪光灯在小于1英里的距离之内是适度可见的。不幸的是，当在白天期间和/或出现许多事故时的恶劣天气中闪光灯的可见度降低。另外，当救援队暂时失去遇难者的位置时，可能会失去在海上漂流和/或在陆地上移动（例如，为了避免区域中的危险情况和/或敌对势力）的遇难者。洋流和海风会进一步阻碍人们的努力，使得失踪的遇难者漂流较长距离。

在搜索和救援操作期间能够使用UV C波段辐射来克服这些问题中的许多问题。特别地，因为UV C波段检测器是日盲的（地球大气层阻挡UVC波段辐射），所以UV C波段能够用于包括室外和室内、白天和夜晚的多种环境。此外，UV C波段辐射通常不受诸如雨和雾等严酷天气以及尘埃的影响，因此能够有效地用于这些其它有问题的情况下。另一有用的特征是水、土壤、雪和诸如人行道和墙壁等人造表面能够良好地反射UV C波段辐射。

总地来看，本文所述的本发明的概念、技术和系统可以用于搜索和救援操作来定位和追踪失踪的实体。更特别地，本发明的概念、技术和系统涉及使用UV C波段检测器来定位和追踪可贴在和/或系在失踪的遇难者或财物上的UV C波段辐射源。本发明的概念、技术和系统可以用于以克服常规技术中经历的许多问题的方式来支持搜索和救援功能。