了解开尔文尾流:用风保护海洋安全

尾流红外昼夜感应(风)利用偏振长波红外传感器探测船只在海洋表面产生的独特开尔文尾流模式。
开尔文唤醒Patters

测量和监测海上人类活动至关重要,原因有很多:国防和安全、资源管理和环境监测仅仅依赖于这几个方面。然而,能够有效地检测出广阔的海洋设置遗体血管挑战,甚至试图和真正的技术,如声纳和雷达。

潜在威胁和不良行为者故意在海上保持低调,避开国际海事法和无线电/手机传输,以避免被发现,这进一步加剧了这一挑战。

为了解决这个问题,科学家们在宇航公司正在对分析的东西,所有航玩必威棋海船只在水面上留下一个新的替代工作:开尔文醒来。该踪迹容器,因为它们移动这些短暂的V形的曝光通常跨越38度,与波特征通过容器本身的速度的影响。

航空航天的科学家们已经确定,尾流对地表水结构和温度的改变可以与特定类型的船只联系起来,从而提供了一种在声纳和雷达无法分辨的海上船只的方法。

这个项目被称为尾迹红外夜间/日间传感(WINDS),利用偏振长波红外(LWIR)传感器来检测尾迹。对于未经初始化的人,LWIR是电磁光谱红外波段的一个子集,它使热成像相机能够看到辐射热。此外,极化特征突出了微妙的空间结构,提供了一个额外的水平成像洞察力。

“我们发现偏振光可以分辨尾迹和波浪,分析它们的模式可以告诉我们船只的航行速度和航向,”航空航天技术研究员约翰·a·哈克韦尔博士说。使用红外线的另一个好处是它可以日夜成像,而且传感器可以安装在任何飞机上

船浪开尔文尾迹型风
航空航天的科学家们已经确定,尾流对地表水结构和温度的改变可以与特定类型的船只联系起来,从而提供了一种在声纳和雷达无法分辨的海上船只的方法。

去年,风的原型被集成到一架双水獭飞机的航空飞行试验框架上,并进行了第一次飞行试验,在试验期间,风在白天和晚上的情景中寻找船尾。最初的探路者项目在六个月内从概念到飞行,现在已经有了评估这类应用现象学所需的关键数据。哈克韦尔说:“我们现在有能力对地理参考图像进行定位,并将我们的传感器与另一台光谱仪(MAHI)相结合,后者可以探测海上船只散发的一氧化碳和其他废气。”。

雷达和声纳仍然是探测和绘制海洋图必不可少的工具。雷达利用高频电磁波的反射脉冲来探测物体的存在、方向、距离和速度,而声纳则利用反射脉冲来完成同样的任务。

不幸的是,当检测到海面上的对象负责这些传统的测量海洋的方法是无效的。雷达是不适合挑剔的船只和其他航海船只对海上的背景“噪音”,因为声波在水中的更远低于雷达和光,NOAA的科学家们主要用于声纳开发海图,检测水下危险导航,搜索在海底物体,并绘制海底本身。

新生WINDS技术可以适用于海军,海岸警卫队和美国国土安全部(DHS)在打击毒品走私和贩卖人口国内外无休止的斗争中的应用。初步试验证明,该技术的工作原理,并扩大测试将决定其大规模的实用性。与往常一样,航空航天的快速测试新概念的能力已被证明是在快速评估这一新技术的关键因素。

哈克韦尔说:“我们显示了实验数据和各种速度的模拟结果之间的密切关系。“归根结底,风能技术可能会像雷达和声纳一样对我们的国家安全有用,并成为我们国防武库中的一个有价值的工具。”