[发明专利]利用大气扩散的声学测距系统

说明书

技术领域

本公开通常涉及声系统，并且更具体地，涉及声学测距系统。仍更具体地，本公开涉及利用无源声学传感器(声敏元件，acoustic sensor)鉴定到声源的距离的方法和装置。

背景技术

在操作无人驾驶飞行工具中，传感器系统用于在飞行期间给无人驾驶飞行工具导航。这些传感器系统可由无人驾驶飞行工具用于感测和避开沿无人驾驶飞行工具航线的物体。这些物体可为例如，其他飞行器、结构、陆标、地域或多个其他类型的物体。为了感测这些物体，传感器系统可用于在一个时点检测物体距离无人驾驶飞行工具的距离。

多个传感器系统可包括不同类型的传感器。有源传感器系统使用有源传送的信号检测物体。无人驾驶飞行工具可使用有源传感器系统诸如雷达系统。雷达系统可使用电磁辐射脉冲，以鉴定物体距离无人驾驶飞行工具的方向和距离。该距离由脉冲从物体返回花费的时间的长度确定。

然而，该类型的传感器系统用于无人驾驶飞行工具可能是不期望的。例如，对于雷达系统，电磁辐射的发射使其更易于鉴定无人驾驶飞行工具的存在。目前，利用雷达系统的无人驾驶飞行工具可由不期望的多方诸如敌方飞行器或地面导弹站检测到。例如，敌方飞行器或地面导弹站可通过检测由无人驾驶飞行工具中的雷达系统发射的电磁辐射的脉冲鉴定无人驾驶飞行工具的存在。当无人驾驶飞行工具用于在敌方领土上的监视任务时，无人驾驶飞行工具的该检测可能是不期望的。

进一步地，雷达系统可包括比期望更多的部件。例如，与期望用于无人驾驶飞行工具的相比，雷达系统中的部件可能尺寸更大并且重量更重。另外地，与在无人驾驶飞行工具中期望的相比，雷达系统可占据更多空间。进一步地，与当传送电磁辐射时期望的相比，雷达系统可使用更多能量。

因此，期望具有考虑以上讨论的问题以及可能的其他问题中的至少一个的方法和装置。

发明内容

在一个说明性实施方式中，存在处理来自声源的声音的方法。检测来自声源的声音。鉴定来自声源的声音中的谐波。利用谐波和多个大气条件鉴定到声源的距离。

在另一个说明性实施方式中，存在操控第一无人驾驶飞行工具相对于第二无人驾驶飞行工具飞行的方法。检测来自第二无人驾驶飞行工具的声音。鉴定来自第二无人驾驶飞行工具的声音中的谐波。利用谐波和多个大气条件鉴定从第一无人驾驶飞行工具至第二无人驾驶飞行工具的距离。利用从第一无人驾驶飞行工具至第二无人驾驶飞行工具的距离操控第一无人驾驶飞行工具的飞行。

还在另一个说明性实施方式中，装置包括传感器系统和声音处理器。传感器系统配置来检测来自声源的声音。声音处理器配置来鉴定来自声源的声音中的谐波。声音处理器进一步配置来利用谐波和多个大气条件鉴定到声源的距离。

特征和功能可在本公开的各种实施方式中独立实现或可在其他实施方式中结合，其中进一步的细节参考以下说明书和附图可见。

附图说明

认为是说明性实施方式特性的新特征在所附权利要求中叙述。然而，当结合附图阅读时，说明性实施方式以及其优选使用模式、进一步的目标和优点，将通过参考以下本公开的说明性实施方式的详述最好地进行理解，其中：

图1为根据说明性实施方式的飞行器环境的图解；

图2为根据说明性实施方式的定位系统的方块图的图解；

图3为根据说明性实施方式的声音处理器中的距离鉴定器的方块图的图解；

图4为根据说明性实施方式的监视环境的图解；

图5为根据说明性实施方式的处理来自声源的声音的过程的流程图的图解；

图6为根据说明性实施方式的操控无人驾驶飞行工具飞行的过程的流程图的图解；和

图7为根据说明性实施方式的数据处理系统的图解。

具体实施方式

说明性实施方式意识到并考虑一种或多种不同的考虑因素。例如，说明性实施方式意识到并考虑，对于飞行器，鉴定到另一飞行器的距离可有用于操控飞行器的飞行。例如，已知从一个无人驾驶飞行工具至另一无人驾驶飞行工具的距离和方向可用于实施无人驾驶飞行工具之间的避撞。该避撞可由控制器自动实施或由操作员实施。

说明性实施方式意识到并考虑，当有源传感器系统诸如雷达系统是不期望的时，可使用无源传感器系统。例如，无源传感器系统可为无源声学传感器系统。

说明性实施方式意识到并考虑，无源声学传感器，诸如麦克风，可用于鉴定到从无源声学传感器系统到声源的方向。例如，由声学传感器系统检测的声音可用于鉴定方向信息，诸如声源的方位(bearing)、方位角和高度或其一些组合。