[发明专利]探测嵌入水汽云中的火山灰的系统和方法

权利要求书

1.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的固体部件被传感器可观测。

11.探测嵌入水汽云中的火山灰的系统，其包括：

定位并定向以观测喷气式发动机废气的红外传感器；和

红外(IR)处理器，其接收来自所述红外传感器的原始数据并确定什么时候存在高于阈值水平的火山灰量。

12.根据权利要求11所述的系统，其中所述红外传感器安装在航空器上。

13.根据权利要求12所述的系统，其中所述航空器具有从机翼向下延伸的喷气式发动机，所述红外传感器安装在所述机翼的底部，并且所述红外传感器以相对于所述航空器的长度约10°和约45°之间的角度向后指。

14.根据权利要求11所述的系统，其中所述IR处理器被编程以当在光谱峰值波长处或其附近的红外发射的强度超过阈值时产生探测信号。

15.根据权利要求14所述的系统，其中所述IR处理器被编程以如下确定所述阈值：

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的强度，其中在喷气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。