了解开尔文航迹:让海洋在风的影响下保持安全

尾迹红外夜/日传感(风)利用偏振长波红外传感器探测船只在海洋表面形成的独特开尔文尾迹模式。
开尔文唤醒Patters

测量和监测人类在海上的活动是至关重要的,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。

潜在的威胁和不良行为者故意在海上保持低调,避开国际海事法律和无线电/信号传输以避免被发现,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,尾迹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,这提供了一种方法,可以间接地分辨出海上的船只,而声纳和雷达无法分辨。

该项目被称为尾迹红外昼夜传感(风),利用偏振长波红外(LWIR)传感器来探测尾迹。对于外行人来说,LWIR是电磁波谱中红外波段的一个子集,它能使热成像摄像机看到辐射的热量。此外,极化特征突出了微妙的空间结构,提供了一个额外的成像洞察力。

“我们发现,偏振光可以分辨尾迹和波,分析它们的模式,可以告诉我们一艘船的航行速度和目的地,”航空航天技术研究员约翰a哈克韦尔(John a . Hackwell)博士说。“使用红外的另一个好处是,它允许日夜成像,传感器可以安装在任何飞机上。”

船波开尔文尾流模式风
航空航天的科学家们已经确定,尾迹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,这提供了一种方法,可以间接地分辨出海上的船只,而声纳和雷达无法分辨。

去年,风原型被集成到航空航天飞行测试框架上,安装在一架双水獭飞机上,并进行了第一次飞行测试,在测试期间,它在白天和晚上都寻找船只的尾迹。这个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种应用的现象学所需的关键数据。哈克维尔说:“我们现在有能力通过地理参考图像来确定船只的位置,并将我们的传感器与另一个光谱仪(MAHI)相结合,该光谱仪可以探测到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测绘海洋的不可或缺的工具。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,而声纳则利用声波的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航海图表,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。

“我们展示了实验数据和不同速度的模拟结果之间的密切关系,”哈克韦尔说。“最终,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宝贵工具。”