自動(dòng)化的水滴測(cè)量和冰探測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明的名稱(chēng)為自動(dòng)化的水滴測(cè)量和冰探測(cè)系統(tǒng)。用于探測(cè)結(jié)冰條件的方法和設(shè)備。設(shè)備包括傳感器系統(tǒng)和結(jié)冰條件探測(cè)器。傳感器系統(tǒng)配置來(lái)從飛行器外部的空氣中收集水滴并且產(chǎn)生收集的水滴的許多圖像。結(jié)冰條件探測(cè)器配置來(lái)使用來(lái)自傳感器的許多圖像，探測(cè)飛行器的許多類(lèi)型的結(jié)冰條件的存在。
【專(zhuān)利說(shuō)明】自動(dòng)化的水滴測(cè)量和冰探測(cè)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)一般地涉及探測(cè)結(jié)冰條件，并且具體地涉及探測(cè)飛行器的結(jié)冰條件。仍更具體地，本公開(kāi)涉及探測(cè)過(guò)冷水滴，包括飛行器的過(guò)冷大液滴(SLD)。
【背景技術(shù)】
[0002]在飛行中，當(dāng)大氣條件導(dǎo)致冰在飛行器的表面上形成時(shí)，飛行器上結(jié)冰可能發(fā)生。此外，該冰也可能在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)出現(xiàn)。飛行器表面上、發(fā)動(dòng)機(jī)入口上以及其它位置上的冰形成是不期望的，并且潛在地對(duì)于操作飛行器是不安全的。
[0003]當(dāng)過(guò)冷液態(tài)水滴存在時(shí)，結(jié)冰條件可能出現(xiàn)。在這些例證性實(shí)例中，當(dāng)水被冷卻在水的所述凝固點(diǎn)以下但仍處于液體形式時(shí)，認(rèn)為水是過(guò)冷的。結(jié)冰條件可通過(guò)液滴的大小、液態(tài)水含量、空氣溫度以及其它參數(shù)表征。這些參數(shù)可影響冰在飛行器上形成的速度和程度。
[0004]當(dāng)結(jié)冰發(fā)生時(shí)，飛行器不會(huì)如期望地運(yùn)行。例如，飛行器機(jī)翼上的冰將引起飛行器在較低的迎角下停轉(zhuǎn)并且具有增加的阻力。
[0005]飛行器可具有防止結(jié)冰、去除冰或其一些組合的機(jī)構(gòu)來(lái)處理這些結(jié)冰條件。例如，飛行器可包括結(jié)冰探測(cè)、防止以及去除系統(tǒng)?？墒褂梅纼鲆?、紅外線(xiàn)加熱以及其它合適的機(jī)構(gòu)去除冰。
[0006]可授權(quán)飛行器在不同類(lèi)型的結(jié)冰條件期間運(yùn)行。可授權(quán)一些飛行器在正常結(jié)冰條件中但是不在包括過(guò)冷大液滴的條件中運(yùn)行。目前使用的傳感器系統(tǒng)不能夠在正常和過(guò)冷大液滴結(jié)冰條件之間做出區(qū)分。因此，期望具有考慮至少一些以上討論的問(wèn)題以及其它可能問(wèn)題的方法和設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]在一個(gè)例證性實(shí)施方式中，設(shè)備包括傳感器系統(tǒng)和結(jié)冰條件探測(cè)器。傳感器系統(tǒng)配置來(lái)從飛行器外部的空氣中收集水滴，并且產(chǎn)生所收集的水滴的許多圖像。結(jié)冰條件探測(cè)器配置來(lái)使用來(lái)自傳感器的該許多圖像探測(cè)飛行器的許多類(lèi)型的結(jié)冰條件的存在。
[0008]在另一例證性實(shí)施方式中，結(jié)冰條件探測(cè)系統(tǒng)包括一組傳感器單元和結(jié)冰條件探測(cè)器。該組傳感器單元配置來(lái)產(chǎn)生關(guān)于飛行器外面的許多類(lèi)型的結(jié)冰條件的信息。在該組傳感器單元中的傳感器單元包括許多探針——其配置來(lái)從飛行器外部的空氣中收集水滴，以及照相機(jī)系統(tǒng)——其配置來(lái)產(chǎn)生許多通過(guò)該探針收集的水滴的許多圖像。結(jié)冰條件探測(cè)器配置來(lái)使用該來(lái)自照相機(jī)系統(tǒng)的許多圖像探測(cè)飛行器的該許多類(lèi)型的結(jié)冰條件的存在。
[0009]在仍另一例證性實(shí)施方式中，提供了用于探測(cè)結(jié)冰條件的方法。水滴從飛行器外部的空氣中收集。產(chǎn)生所收集的水滴的許多圖像。使用該來(lái)自傳感器系統(tǒng)的許多圖像，就飛行器的許多類(lèi)型的結(jié)冰條件是否存在做出確定。
[0010]此外，本公開(kāi)包括根據(jù)以下條款的實(shí)施方式:
[0011]條款1.設(shè)備，其包括:[0012]傳感器系統(tǒng)，其配置來(lái)從飛行器外部的空氣中收集水滴，并且產(chǎn)生所收集的水滴的許多圖像；和
[0013]結(jié)冰條件探測(cè)器，其配置來(lái)使用來(lái)自傳感器系統(tǒng)的所述許多圖像探測(cè)所述飛行器的許多類(lèi)型的結(jié)冰條件的存在。
[0014]條款2.條款I(lǐng)所述的設(shè)備，其中所述結(jié)冰條件探測(cè)器被進(jìn)一步配置來(lái)響應(yīng)于探測(cè)第一類(lèi)型結(jié)冰條件和第二類(lèi)型結(jié)冰條件中的至少一個(gè)的存在，執(zhí)行操作。
[0015]條款3.條款2所述的設(shè)備，其中所述操作選自產(chǎn)生警報(bào)、激活防結(jié)冰系統(tǒng)、產(chǎn)生日志記錄(log entry)和發(fā)送報(bào)告中的至少一種。
[0016]條款4.條款I(lǐng)所述的設(shè)備，其中所述傳感器系統(tǒng)包括:
[0017]許多探針，其配置來(lái)收集來(lái)自所述飛行器外部的空氣中的水滴；和
[0018]照相機(jī)系統(tǒng)，其配置來(lái)產(chǎn)生通過(guò)所述許多探針收集的所述水滴的許多圖像。
[0019]條款5.條款4所述的設(shè)備，其中所述許多探針配置來(lái)延伸進(jìn)入飛行器外部的空氣中，并且從所述飛行器外部的空氣中縮回所述許多探針到所述飛行器的內(nèi)部中。
[0020]條款6.條款5所述的設(shè)備，其中所述許多探針配置來(lái)周期性地延伸進(jìn)入所述飛行器外部的空氣中，并且從所述飛行器外部的空氣中縮回。
[0021 ] 條款7.條款5所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括:
[0022]外殼，其中所述照相機(jī)系統(tǒng)位于所述外殼內(nèi)，并且所述許多探針配置來(lái)從所述外殼延伸進(jìn)入所述飛行器外部的空氣中，并且從所述飛行器外部的空氣中縮回進(jìn)入所述外殼；以及
[0023]發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其配置來(lái)移動(dòng)所述許多探針以從所述外殼延伸進(jìn)入所述飛行器外部的空氣中，并且從所述飛行器外部的空氣中縮回進(jìn)入所述外殼。
[0024]條款8.條款5所述的設(shè)備，其中所述結(jié)冰條件探測(cè)器配置來(lái)分析所述許多圖像，以當(dāng)所收集的水滴是凍結(jié)的水滴時(shí)，確定所述飛行器的結(jié)冰條件的類(lèi)型。
[0025]條款9.條款8所述的設(shè)備，其中所述結(jié)冰條件探測(cè)器位于所述飛行器中的所述照相機(jī)系統(tǒng)、外殼和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的一個(gè)內(nèi)。
[0026]條款10.條款8所述的設(shè)備，其中所述結(jié)冰條件探測(cè)器配置來(lái)分析所述許多圖像，以當(dāng)所收集的水滴是凍結(jié)水滴時(shí)，通過(guò)將所述許多圖像中的凍結(jié)水滴的大小與凍結(jié)水滴的液滴大小的液滴數(shù)據(jù)庫(kù)比較，確定所述飛行器的結(jié)冰條件的類(lèi)型。
[0027]條款11.條款I(lǐng)所述的設(shè)備，其中所述許多類(lèi)型的結(jié)冰條件包括第一類(lèi)型結(jié)冰條件和第二類(lèi)型結(jié)冰條件。
[0028]條款12.條款11所述的設(shè)備，其中所述第一類(lèi)型結(jié)冰條件由具有大約0.00465毫米直徑至大約0.111毫米直徑的第一數(shù)目大小的第一液滴引起，并且所述第二類(lèi)型結(jié)冰條件由具有大約0.112毫米直徑至大約2.2毫米直徑的第二數(shù)目大小的第二液滴引起。
[0029]條款13.條款11所述的設(shè)備，其中所述第二類(lèi)型結(jié)冰條件是過(guò)冷大液滴類(lèi)型的結(jié)冰條件。
[0030]條款14.結(jié)冰條件探測(cè)系統(tǒng)，其包括:
[0031]一組傳感器單元，其配置來(lái)產(chǎn)生關(guān)于飛行器外面的許多類(lèi)型的結(jié)冰條件的信息，其中所述組的傳感器單元中的傳感器單元包括許多探針——其配置來(lái)收集來(lái)自所述飛行器外部的空氣中的水滴，和照相機(jī)系統(tǒng)——其配置來(lái)產(chǎn)生通過(guò)所述許多探針收集的所述水滴的許多圖像；和
[0032]結(jié)冰條件探測(cè)器，其配置來(lái)使用來(lái)自所述照相機(jī)系統(tǒng)的許多圖像探測(cè)所述飛行器的許多類(lèi)型的結(jié)冰條件的存在。
[0033]條款15.條款14所述的結(jié)冰條件探測(cè)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括:
[0034]防結(jié)冰系統(tǒng)，其配置來(lái)當(dāng)所述許多類(lèi)型的結(jié)冰條件的存在出現(xiàn)時(shí)，從所述飛行器表面去除冰。
[0035]條款16.探測(cè)結(jié)冰條件的方法，所述方法包括:
[0036]從飛行器外部的空氣中收集水滴；
[0037]產(chǎn)生所收集的水滴的許多圖像；和
[0038]使用來(lái)自傳感器系統(tǒng)的所述許多圖像，確定所述飛行器的許多類(lèi)型的結(jié)冰條件是否存在。
[0039]條款17.條款16所述的方法，其進(jìn)一步包括:
[0040]當(dāng)所述許多類(lèi)型的結(jié)冰條件存在時(shí)，執(zhí)行操作。
[0041]條款18.條款16所述的方法，其中所述收集步驟包括:
[0042]移動(dòng)許多探針，以延伸進(jìn)入所述飛行器外部的空氣中，并且從所述飛行器外部的空氣中縮回進(jìn)入所述飛行器內(nèi)部；并且其中所述產(chǎn)生步驟包括:
[0043]當(dāng)所述許多探針從所述飛行器外部的空氣中縮回進(jìn)入所述飛行器內(nèi)部時(shí)，產(chǎn)生作為凍結(jié)水滴的在所述許多探針上收集的所述水滴的圖像。
[0044]條款19.條款18所述的方法，其中所述收集步驟進(jìn)一步包括:
[0045]在產(chǎn)生所述圖像之后以及在移動(dòng)所述許多探針以延伸返回進(jìn)入所述飛行器外部的空氣中之前，熔化所述凍結(jié)水滴。
[0046]條款20.條款16所述的方法，其中所述確定步驟包括:
[0047]在第一類(lèi)型結(jié)冰條件和第二類(lèi)型結(jié)冰條件之間做出區(qū)分。
[0048]特征和功能可以在本公開(kāi)的各種實(shí)施方式中獨(dú)立地完成，或可以在仍其它實(shí)施方式中結(jié)合，其中參看以下說(shuō)明和附圖可以理解進(jìn)一步細(xì)節(jié)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0049]被認(rèn)為是例證性實(shí)施方式的特點(diǎn)的新穎特征在所附權(quán)利要求中闡述。然而，當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時(shí)，參看本公開(kāi)的例證性實(shí)施方式的下列詳述將最好地理解例證性實(shí)施方式，以及優(yōu)選的使用方式、進(jìn)一步的目標(biāo)及其特征，其中:
[0050]圖1是根據(jù)例證性實(shí)施方式的飛行器的圖解；
[0051]圖2是根據(jù)例證性實(shí)施方式的結(jié)冰條件探測(cè)環(huán)境的方框圖的圖解；
[0052]圖3是根據(jù)例證性實(shí)施方式的傳感器單元的方框圖的圖解；
[0053]圖4是根據(jù)例證性實(shí)施方式的飛行器上的傳感器單元的圖解；
[0054]圖5是根據(jù)例證性實(shí)施方式的傳感器單元的圖解；
[0055]圖6是根據(jù)例證性實(shí)施方式的傳感器單元的另一圖解；
[0056]圖7是根據(jù)例證性實(shí)施方式的傳感器單元的另一圖解；
[0057]圖8是根據(jù)例證性實(shí)施方式的傳感器單元的仍另一圖解；
[0058]圖9是根據(jù)例證性實(shí)施方式的傳感器單元的另一圖解；[0059]圖10是根據(jù)例證性實(shí)施方式的傳感器單元的橫截面視圖的圖解；
[0060]圖11是根據(jù)例證性實(shí)施方式的傳感器單元的等距視圖的圖解；
[0061]圖12是用于根據(jù)例證性實(shí)施方式探測(cè)結(jié)冰條件的方法的流程圖的圖解；和
[0062]圖13是用于根據(jù)例證性實(shí)施方式探測(cè)許多類(lèi)型的結(jié)冰條件的定時(shí)圖的圖解。
【具體實(shí)施方式】
[0063]例證性實(shí)施方式認(rèn)識(shí)到并考慮許多不同的考慮因素。例如，不同的例證性實(shí)施方式認(rèn)識(shí)到并考慮，目前使用的用于探測(cè)飛行器上的結(jié)冰條件的系統(tǒng)不能夠探測(cè)可能發(fā)生的所有不同類(lèi)型的結(jié)冰條件。例如，不同的例證性實(shí)施方式認(rèn)識(shí)到并考慮，隨著水滴大小增力口，目前使用的傳感器可能不能探測(cè)由那些水滴引起的結(jié)冰。不同的例證性實(shí)施方式認(rèn)識(shí)到并考慮，在飛行器運(yùn)轉(zhuǎn)期間不同大小的液滴將與翼面碰撞的位置取決于液滴的大小而改變。
[0064]例證性實(shí)施方式認(rèn)識(shí)到并考慮，探測(cè)可由不同大小的水滴引起的不同類(lèi)型的結(jié)冰條件是期望的。具體地，例證性實(shí)施方式認(rèn)識(shí)到并考慮，探測(cè)過(guò)冷液態(tài)水滴可能是期望的。這些液滴可采用過(guò)冷大液滴(SLD)的形式。
[0065]因此，例證性實(shí)施方式提供了用于探測(cè)不同類(lèi)型的結(jié)冰條件的方法和設(shè)備。在一個(gè)例證性實(shí)施方式中，方法和設(shè)備存在用于探測(cè)結(jié)冰條件。水滴從飛行器外部的空氣中收集。產(chǎn)生所收集的水滴的許多圖像。使用圖像，關(guān)于飛行器的許多類(lèi)型的結(jié)冰條件是否存在做出確定。在這些例證性實(shí)例中，當(dāng)提及項(xiàng)目使用時(shí)，短語(yǔ)“許多”意指一個(gè)或多個(gè)項(xiàng)目。例如，許多圖像是一個(gè)或多個(gè)圖像。
[0066]現(xiàn)在參看圖，并且具體地參看圖1，根據(jù)例證性實(shí)施方式描述了飛行器的圖解。在該例證性實(shí)例中，飛行器100具有附接至機(jī)身106的機(jī)翼102和機(jī)翼104。飛行器100還包括附接至機(jī)翼102的發(fā)動(dòng)機(jī)108和附接至機(jī)翼104的發(fā)動(dòng)機(jī)110。
[0067]機(jī)身106具有機(jī)頭部分112和尾翼部分114。機(jī)頭部分112是飛行器100的在前部分，而尾翼部分114是飛行器100的在后部分。水平安定面116、水平安定面118以及垂直安定面120附接至機(jī)身106的尾翼部分114。
[0068]飛行器100是可執(zhí)行結(jié)冰條件探測(cè)系統(tǒng)122的交通工具的實(shí)例。在該例證性實(shí)例中，結(jié)冰條件探測(cè)系統(tǒng)122包括位于飛行器100的表面126上的傳感器單元124。
[0069]在該具體實(shí)例中，傳感器單元124包括傳感器單元128和傳感器單元130。傳感器單元128位于飛行器100的側(cè)面132上。傳感器單元130位于飛行器100的側(cè)面134上。在該例證性實(shí)例中，傳感器單元130基本上與傳感器單元128相對(duì)，并且以虛線(xiàn)顯示。在一個(gè)例證性實(shí)例中，傳感器單元128和傳感器單元130可位于基本上飛行器100中的水平中心線(xiàn)136處。機(jī)身106上的位置138中的傳感器單元128的更詳細(xì)圖解在以下詳述中描述。
[0070]在這些例證性實(shí)例中，傳感器單元124配置來(lái)收集飛行器100的表面126周?chē)目諝庵锌纱嬖诘乃?。可分析這些水滴來(lái)確定許多類(lèi)型的結(jié)冰條件的存在。在這些例證性實(shí)例中，傳感器單元124可產(chǎn)生水滴的圖像以便分析。該分析可指示水滴是否為凍結(jié)水滴、水滴的大小以及可用于確定許多類(lèi)型的結(jié)冰條件的存在的其它合適信息。
[0071]在這些例證性實(shí)例中，這些結(jié)冰條件可以在引起冰在飛行器100上形成的不同高度和溫度下出現(xiàn)。例如，當(dāng)溫度是大約-40攝氏度至大約O攝氏度時(shí)，結(jié)冰條件可能在大約海平面至大約30，000英尺的高度處存在。當(dāng)然，可存在冰可由接觸飛行器100的表面126的水形成的其它高度和溫度。當(dāng)在上述高度和溫度范圍下液滴中的液態(tài)水含量為大約0.4至大約2.8克/立方米時(shí)，結(jié)冰條件也可存在。
[0072]具體地，該許多類(lèi)型的結(jié)冰條件可包括第一類(lèi)型結(jié)冰條件和第二類(lèi)型結(jié)冰條件。在這些例證性實(shí)例中，第一類(lèi)型結(jié)冰條件和第二類(lèi)型結(jié)冰條件由不同大小的水滴引起。雖然高度、溫度和液態(tài)水含量的范圍可以相同，但是第一和第二類(lèi)型的結(jié)冰條件之間的一個(gè)區(qū)別是液滴大小。
[0073]在例證性實(shí)例中，第一類(lèi)型結(jié)冰條件可稱(chēng)為正常結(jié)冰條件。第二類(lèi)型結(jié)冰條件可稱(chēng)為過(guò)冷大液滴結(jié)冰條件。
[0074]在這些例證性實(shí)例中，當(dāng)液滴的大小為大約0.00465毫米直徑至大約0.111毫米直徑時(shí)，第一類(lèi)型結(jié)冰條件可存在。具有這些大小的液滴可稱(chēng)為正常液滴。當(dāng)液滴的大小包括具有大于大約0.111毫米的直徑的液滴時(shí)，第二類(lèi)型結(jié)冰條件可存在。在上述高度、溫度和液態(tài)水含量條件下，具有大于大約0.111毫米大小的液滴可稱(chēng)為大液滴,并且具體地可稱(chēng)為過(guò)冷大液滴。例如，液滴可具有大約0.112毫米至大約2.2毫米范圍的直徑。另外，當(dāng)大于0.111毫米的液滴存在時(shí)，第二類(lèi)型結(jié)冰條件可包括0.111毫米或更小的液滴。
[0075]如描繪的，傳感器單元124配置來(lái)探測(cè)第一數(shù)目大小的水滴。此外，傳感器單元124也配置來(lái)探測(cè)具有第二數(shù)目大小的水滴。這些水滴可以處于液態(tài)、凍結(jié)態(tài)或其一些組合。在這些例證性實(shí)例中，第一數(shù)目的大小小于第二數(shù)目的大小。
[0076]例如，第一數(shù)目的大小可以為大約0.00465毫米直徑至大約0.111毫米直徑。第二數(shù)目的大小可以為大約0.112毫米至大約2.2毫米的直徑。第二數(shù)目的大小的水滴可以是被認(rèn)為是過(guò)冷水滴的水滴。這些過(guò)冷水滴可以是過(guò)冷大液滴。
[0077]傳感器單元124的圖解不意味著暗示對(duì)于在飛行器100和期望探測(cè)結(jié)冰條件的其它飛行器或交通工具的其它例證性實(shí)例中可執(zhí)行傳感器單元的方式的限制。例如，除了傳感器單元124中的傳感器單元128和傳感器單元130以外，可使用其它數(shù)目的傳感器單元。例如，在其它例證性實(shí)例中，可采用五個(gè)傳感器單元、十二個(gè)傳感器單元或一些其它合適數(shù)目的傳感器單元。
[0078]這些傳感器單元也可置于其它位置中如垂直安定面120上、發(fā)動(dòng)機(jī)110上以及其它合適位置。作為另一實(shí)例，傳感器單元124也可安置在飛行器100上的水平中心線(xiàn)136上方。
[0079]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖2，根據(jù)例證性實(shí)施方式描述了結(jié)冰條件探測(cè)環(huán)境的方框圖的圖解。結(jié)冰條件探測(cè)環(huán)境200是其中可對(duì)交通工具202執(zhí)行冰探測(cè)的環(huán)境。在該例證性實(shí)例中，交通工具202可以是圖1中的飛行器100。
[0080]結(jié)冰條件探測(cè)系統(tǒng)204可與交通工具202相關(guān)。當(dāng)一個(gè)組件與另一個(gè)組件“相關(guān)”時(shí)，相關(guān)在這些描繪的實(shí)例中是物理相關(guān)。例如，第一組件——結(jié)冰條件探測(cè)系統(tǒng)204，可認(rèn)為與第二組件——交通工具202，通過(guò)下列方式相關(guān):固定至第二組件、粘結(jié)至第二組件、安裝至第二組件、焊接至第二組件、緊固至第二組件和/或以一些其它合適的方式連接至第二組件。第一組件也可使用第三組件連接至第二組件。第一組件也可認(rèn)為通過(guò)形成為第二組件的一部分和/或延伸與第二組件相關(guān)。
[0081]在該例證性實(shí)例中，結(jié)冰條件探測(cè)系統(tǒng)204包括傳感器系統(tǒng)206和結(jié)冰條件探測(cè)器208。結(jié)冰條件探測(cè)系統(tǒng)204配置來(lái)探測(cè)許多類(lèi)型的結(jié)冰條件210。
[0082]具體地，結(jié)冰條件探測(cè)系統(tǒng)204可配置來(lái)探測(cè)其中冰212可形成于交通工具202的表面214上的該許多類(lèi)型的結(jié)冰條件210是否存在。在該例證性實(shí)例中，交通工具202可采用許多不同的形式，包括圖1中的飛行器100。
[0083]在例證性實(shí)例中，傳感器系統(tǒng)206是硬件系統(tǒng)，并且可包括軟件。在這些例證性實(shí)例中，傳感器系統(tǒng)206由許多傳感器單元216組成。
[0084]該許多傳感器單元216中的每個(gè)傳感器單元與交通工具202的表面214相關(guān)。具體地，許多傳感器單元216可在暴露于空氣218的位置中。具體地，該許多傳感器單元216可被安置以在交通工具202周?chē)目諝?18中的氣流220內(nèi)。
[0085]傳感器系統(tǒng)206配置來(lái)探測(cè)水滴222。具體地，傳感器系統(tǒng)206中的該許多傳感器單元216可配置來(lái)從交通工具202外部的空氣218中收集水滴222。許多水滴222可處于液態(tài)、凍結(jié)態(tài)或其組合中。換句話(huà)說(shuō)，該許多水滴222可包括凍結(jié)水滴228。水滴222可在通過(guò)傳感器系統(tǒng)206執(zhí)行的以收集水滴222用于分析的收集過(guò)程期間凍結(jié)。
[0086]此外，傳感器系統(tǒng)206配置來(lái)產(chǎn)生由傳感器系統(tǒng)206收集的水滴222的許多圖像224。水滴222的許多圖像224可通過(guò)結(jié)冰條件探測(cè)器208分析。
[0087]如描繪的，結(jié)冰條件探測(cè)器208配置來(lái)使用由傳感器系統(tǒng)206產(chǎn)生的許多圖像224探測(cè)交通工具202的許多類(lèi)型的結(jié)冰條件210的存在。結(jié)冰條件探測(cè)器208可使用硬件、軟件或其一些組合實(shí)施。當(dāng)使用軟件時(shí)，通過(guò)結(jié)冰條件探測(cè)器208執(zhí)行的操作可在配置來(lái)在處理器單元上運(yùn)行的程序編碼中實(shí)施。當(dāng)使用硬件時(shí)，硬件可包括運(yùn)行以執(zhí)行結(jié)冰條件探測(cè)器208中的操作的電路。
[0088]在例證性實(shí)例中，硬件可采用電路系統(tǒng)、集成電路、專(zhuān)用集成電路(ASIC)、可編程邏輯器件或配置來(lái)執(zhí)行許多操作的一些其它合適類(lèi)型的硬件的形式。用可編程邏輯器件，該器件配置來(lái)執(zhí)行許多操作。該器件可在隨后的時(shí)間再配置，或可永久地配置來(lái)執(zhí)行該許多操作?？删幊踢壿嬈骷膶?shí)例包括例如可編程邏輯陣列、可編程陣列邏輯、現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯陣列、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列以及其它合適的硬件器件。另外，過(guò)程可在與無(wú)機(jī)組件集成的有機(jī)組件中實(shí)施和/或可完全地由不包括人類(lèi)的有機(jī)組件組成。例如，過(guò)程可作為有機(jī)半導(dǎo)體中的電路實(shí)施。
[0089]在一個(gè)例證性實(shí)例中，結(jié)冰條件探測(cè)器208配置來(lái)從圖像224產(chǎn)生關(guān)于水滴222的信息230。具體地，信息230可包括水滴222的液滴大小232。對(duì)水滴222確定的液滴大小232可與液滴數(shù)據(jù)庫(kù)236中的液滴大小234比較。液滴數(shù)據(jù)庫(kù)236中的液滴大小234是結(jié)冰條件類(lèi)型210中的不同結(jié)冰條件的水滴大小。
[0090]在這些例證性實(shí)例中，液滴大小232可由經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定。經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)可由使用通過(guò)傳感器系統(tǒng)206收集的已知大小的液滴產(chǎn)生。例如,測(cè)量可以是通過(guò)傳感器系統(tǒng)206從空氣218中收集的水滴222的圖像。水滴222具有液滴大小225，其當(dāng)產(chǎn)生液滴數(shù)據(jù)庫(kù)236時(shí)是已知的。
[0091]例如，在器件如探針上收集的水滴222的液滴大小232可不同于空氣218中的水滴222的液滴大小225。換句話(huà)說(shuō)，空氣中的水滴222可具有與當(dāng)水滴222附著或落在器件如探針表面上時(shí)的不同大小。當(dāng)已知液滴大小225時(shí),液滴大小232可與液滴大小225相關(guān)。該信息可用于創(chuàng)建液滴數(shù)據(jù)庫(kù)236，用于確定結(jié)冰條件類(lèi)型210。[0092]水滴222的液滴大小232與液滴數(shù)據(jù)庫(kù)236中的液滴大小234的比較可基本上實(shí)時(shí)地執(zhí)行。換句話(huà)說(shuō)，當(dāng)結(jié)冰條件探測(cè)器208探測(cè)到具有液滴大小232的水滴222時(shí)，在未有意延遲的情況下，盡可能快地將液滴大小232與液滴數(shù)據(jù)庫(kù)236中的液滴大小234進(jìn)行比較。以此方式,信息230可基本上實(shí)時(shí)地產(chǎn)生。
[0093]水滴222的液滴大小232與液滴數(shù)據(jù)庫(kù)236中的液滴大小234的比較可用來(lái)確定交通工具202周?chē)脑S多類(lèi)型的結(jié)冰條件210的存在。具體地，結(jié)冰條件類(lèi)型210中的一個(gè)結(jié)冰條件類(lèi)型或多個(gè)結(jié)冰條件類(lèi)型可由該比較確定。
[0094]另外，結(jié)冰條件探測(cè)器208配置來(lái)響應(yīng)探測(cè)一個(gè)或多個(gè)類(lèi)型的結(jié)冰條件210的存在執(zhí)行操作。具體地，結(jié)冰條件類(lèi)型210可包括第一類(lèi)型結(jié)冰條件和第二類(lèi)型結(jié)冰條件，如上所述。
[0095]可通過(guò)結(jié)冰條件探測(cè)器208執(zhí)行的操作可包括激活防結(jié)冰系統(tǒng)226。在該例證性實(shí)例中，防結(jié)冰系統(tǒng)226可采用許多不同的形式。例如，防結(jié)冰系統(tǒng)226可包括紅外線(xiàn)加熱器、電阻加熱器、防冰套以及其它合適類(lèi)型的防結(jié)冰器件中的至少一種。在這些例證性實(shí)例中，防結(jié)冰系統(tǒng)226可用于減少結(jié)冰形成、防止冰形成以及從交通工具202表面去除冰中的至少一種。
[0096]如本文使用的，當(dāng)與一列項(xiàng)目一起使用時(shí)，短語(yǔ)“中的至少一個(gè)”意指可使用一個(gè)或多個(gè)所列項(xiàng)目的不同組合并且可能需要該列中的僅一個(gè)每個(gè)項(xiàng)目。例如，“項(xiàng)目A、項(xiàng)目B和項(xiàng)目C中的至少一個(gè)”可非限制性地包括項(xiàng)目A或項(xiàng)目A和項(xiàng)目B。該實(shí)例也可包括項(xiàng)目A、項(xiàng)目B和項(xiàng)目C或項(xiàng)目B和項(xiàng)目C。在其它實(shí)例中，例如，“中的至少一個(gè)”可非限制性地是兩個(gè)項(xiàng)目A、一個(gè)項(xiàng)目B以及十個(gè)項(xiàng)目C ;四個(gè)項(xiàng)目B以及十個(gè)項(xiàng)目C ;以及其它合適組
八
口 ο
[0097]另外，代替或除了激活防結(jié)冰系統(tǒng)226，結(jié)冰條件探測(cè)器208也可執(zhí)行其它操作。例如，該其它操作可包括產(chǎn)生警報(bào)、產(chǎn)生日志記錄、發(fā)送報(bào)告或其它合適類(lèi)型操作中的至少一種。
[0098]以此方式，結(jié)冰條件探測(cè)系統(tǒng)204配置來(lái)探測(cè)不同類(lèi)型的結(jié)冰條件210。在這些例證性實(shí)例中，結(jié)冰條件探測(cè)系統(tǒng)204可提供自動(dòng)的實(shí)時(shí)水滴測(cè)量，以及基于可確定的許多類(lèi)型的結(jié)冰條件210的冰探測(cè)。
[0099]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖3，根據(jù)例證性實(shí)施方式描繪了傳感器單元的方框圖的圖解。傳感器單兀300是用于圖2中的傳感器系統(tǒng)206的傳感器單兀216中的傳感器單兀的一種實(shí)施的實(shí)例。
[0100]在該例證性實(shí)例中傳感器單元300包括許多不同類(lèi)型的組件。如描繪的，傳感器單元300包括外殼302、探針304、致動(dòng)器系統(tǒng)306、照相機(jī)系統(tǒng)308、液滴去除器310和控制器 312。
[0101]外殼302是可關(guān)聯(lián)傳感器單元300中的其它組件的物理結(jié)構(gòu)。具體地，外殼302可包含或容納傳感器單元300中的其它組件。
[0102]在這些例證性實(shí)例中，外殼302可采用許多不同形式。例如，外殼302可具有如圓筒形、立方體、長(zhǎng)方體、截錐體的形狀以及其它合適形狀。外殼302可由一種或多種不同類(lèi)型的材料組成。例如,外殼302可由金屬、塑料、鋁、鈦、復(fù)合材料以及其它合適類(lèi)型的材料中的至少一種組成。[0103]探針304是配置來(lái)從交通工具周?chē)目諝庵惺占蔚奈锢斫Y(jié)構(gòu)。在這些例證性實(shí)例中，探針304可延伸進(jìn)入交通工具外部的空氣中，并且從交通工具外部的空氣中縮回，以收集可存在于交通工具外部周?chē)目諝庵械乃?。具體地，探針304可從外殼延伸進(jìn)入交通工具外部的空氣中，并從交通工具外部的空氣中縮回進(jìn)入外殼中。
[0104]致動(dòng)器系統(tǒng)306配置來(lái)移動(dòng)探針304，以延伸進(jìn)入空氣中，并從空氣中縮回。換句話(huà)說(shuō)，致動(dòng)器系統(tǒng)306可引起探針304從外殼302中移出以及返回進(jìn)入外殼302。具體地，探針304的移動(dòng)可以使得探針304的僅一部分延伸進(jìn)入外殼302外面的空氣中，同時(shí)探針304的另一部分從外殼302的里面的空氣中縮回。
[0105]致動(dòng)器系統(tǒng)306是硬件系統(tǒng)，并且可使用許多不同類(lèi)型的致動(dòng)器實(shí)施。例如，致動(dòng)器系統(tǒng)306可包括選自發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)如電動(dòng)機(jī)、氣動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)以及其它合適類(lèi)型組件的組件。
[0106]照相機(jī)系統(tǒng)308是硬件系統(tǒng)，并且配置來(lái)產(chǎn)生可在探針304上收集的水滴的圖像。具體地，照相機(jī)系統(tǒng)308可產(chǎn)生位于外殼302內(nèi)的探針304的一部分上的水滴的圖像。
[0107]照相機(jī)系統(tǒng)308可使用一個(gè)或多個(gè)照相機(jī)實(shí)施。在這些例證性實(shí)例中，照相機(jī)系統(tǒng)308可使用可見(jiàn)光照相機(jī)實(shí)施。當(dāng)照相機(jī)系統(tǒng)308包括一個(gè)或多個(gè)可見(jiàn)光照相機(jī)時(shí)，照相機(jī)系統(tǒng)308可包括光源如發(fā)光二極管或閃光。在周?chē)墓獾牧坎蛔阋援a(chǎn)生圖像進(jìn)行分析的情況中，該光源為由照相機(jī)系統(tǒng)308拍攝的水滴圖像提供光。例如，可在具有傳感器單元300的飛行器的夜間飛行期間操作探針304。在該實(shí)例中，可需要光或閃光來(lái)產(chǎn)生由探針304捕獲的水滴的圖像。
[0108]在其它例證性實(shí)例中，可使用其它類(lèi)型的照相機(jī)系統(tǒng)。例如，照相機(jī)系統(tǒng)308可包括紅外線(xiàn)照相機(jī)。
[0109]液滴去除器310是硬件系統(tǒng)，并且配置來(lái)去除可能處于探針304上的凍結(jié)水滴、液態(tài)水滴或凍結(jié)和液態(tài)水滴兩者。去除凍結(jié)水滴可在照相機(jī)系統(tǒng)308已經(jīng)產(chǎn)生圖像之后發(fā)生。在這些例證性實(shí)例中，在探針304延伸返回進(jìn)入外殼302外面的交通工具外部的空氣中之前，液滴去除器310去除探針304上的凍結(jié)水滴。
[0110]液滴去除器310可使用許多不同類(lèi)型的除冰系統(tǒng)實(shí)施。例如，液滴去除器310可以是加熱器，其配置來(lái)熔化凍結(jié)在探針304上的任何水滴。該加熱器也可配置來(lái)蒸發(fā)仍未凍結(jié)的探針304上的水滴。另外，液滴去除器310可以是從探針304上刮掉凍結(jié)水滴的機(jī)械結(jié)構(gòu)。在仍其它例證性實(shí)例中，液滴去除器310可從探針304上刮掉液態(tài)水滴。換句話(huà)說(shuō)，液滴去除器310可以是除冰系統(tǒng)、機(jī)械液滴去除系統(tǒng)或其組合。
[0111]控制器312是配置來(lái)控制傳感器單元300的操作的硬件器件。在這些例證性實(shí)例中，控制器312可以作為電路實(shí)施，并且是集成電路、處理器單元、可編程邏輯陣列、專(zhuān)用集成電路或一些其它合適類(lèi)型的硬件。
[0112]如描繪的，控制器312可控制致動(dòng)器系統(tǒng)306的操作，來(lái)移動(dòng)探針304進(jìn)入和離開(kāi)外殼302。此外，控制器312也可配置來(lái)控制照相機(jī)系統(tǒng)308的操作，以產(chǎn)生探針304上的水滴的圖像。控制器312還可配置來(lái)控制液滴去除器310的操作，以從探針304上去除凍結(jié)水滴或其它冰，然后探針304移動(dòng)返回外殼302外面來(lái)收集其它水滴。
[0113]圖2和圖3中的結(jié)冰條件探測(cè)環(huán)境200和結(jié)冰條件探測(cè)環(huán)境200內(nèi)的不同組件的圖解不意味著暗示對(duì)可實(shí)施例證性實(shí)施方式的方式的物理或結(jié)構(gòu)的限制。除了或代替圖解的組件，可使用其它組件。一些組件可能是不必要的。同樣，呈現(xiàn)方框來(lái)圖解一些功能組件。當(dāng)在例證性實(shí)施方式中實(shí)施時(shí)，這些方框中的一個(gè)或多個(gè)可被組合、分開(kāi)或組合并分開(kāi)為不同的方框。
[0114]例如，雖然結(jié)冰條件探測(cè)器208顯示為與傳感器系統(tǒng)206獨(dú)立的組件，但除了為獨(dú)立元件或代替為獨(dú)立元件，結(jié)冰條件探測(cè)器208可分布在傳感器單元216中。結(jié)冰條件探測(cè)器208可位于照相機(jī)系統(tǒng)、外殼、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或飛行器100內(nèi)的一些其它合適位置中。在仍其它例證性實(shí)例中，傳感器系統(tǒng)206可包括其它類(lèi)型的傳感器，其配置來(lái)探測(cè)交通工具202的表面214上的冰212的存在，或探測(cè)可存在于交通工具202周?chē)慕Y(jié)冰條件類(lèi)型210。
[0115]在另一例證性實(shí)例中，除了飛行器100，交通工具202可采用其它形式。例如，交通工具202可非限制性地選自例如人員運(yùn)輸車(chē)、坦克、火車(chē)、汽車(chē)、公共汽車(chē)、宇宙飛船、水上船只以及其它合適的交通工具的一種。
[0116]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖4，根據(jù)例證性實(shí)施方式描述了飛行器上的傳感器單元的圖解。如描繪的，顯示了圖1中的位置138處的傳感器單元128的更詳細(xì)圖解。
[0117]在該視圖中，傳感器單元128具有外殼400，其基本上與飛行器100中的機(jī)身106的表面126齊平。如描繪的，外殼400包括孔402。具體地，孔402包括孔404、孔406和孔408。
[0118]在這些例證性實(shí)例中，孔402為探針(未顯示)提供從外殼400延伸至飛行器100外部以及縮回進(jìn)入外殼400到達(dá)飛行器100內(nèi)部的能力。在這些例證性實(shí)例中，這些探針可延伸和縮回以收集水滴。
[0119]雖然，圖4中的組件以具體構(gòu)造顯示，但是外殼400和孔402的其它構(gòu)造可以在例證性實(shí)施方式中實(shí)施。在一些例證性實(shí)例中，傳感器單元128的設(shè)計(jì)可基于獨(dú)特的飛行器構(gòu)造。
[0120]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖5，根據(jù)例證性實(shí)施方式描繪了傳感器單元的圖解。在該實(shí)例中，探針500從孔404延伸。當(dāng)在外殼400和飛行器100的外部上處于這種延伸狀態(tài)時(shí)，探針500可從飛行器100周?chē)目諝庵惺占巍?br> [0121]如描繪的，探針500具有粘性部分502。粘性部分502可以是探針500表面上的涂層、與探針500的附接或以一些其它合適的方式附接至探針500。粘性部分502可由與探針500不同類(lèi)型的材料組成。例如,探針500的粘性部分502可由光滑但抗蝕材料如硅橡膠、聚四氟乙烯、油性或蠟樹(shù)脂或其它合適類(lèi)型的材料組成。可選擇用于探針500的粘性部分502的材料，使得粘性部分502收集水滴。
[0122]在這些例證性實(shí)例中，配置探針500的粘性部分502，使得全部粘性部分502可通過(guò)孔404縮回進(jìn)入外殼400。以此方式，帶有水滴的粘性部分502可被拍照，并且產(chǎn)生的圖像可通過(guò)傳感器單元128進(jìn)行分析。
[0123]雖然所描繪的實(shí)例顯示了粘性部分502為探針500的一小部分，但是粘性部分502可更大，這取決于具體實(shí)施。例如，粘性部分502可配置來(lái)覆蓋探針500的整個(gè)表面。在仍其它例證性實(shí)例中，探針500的粘性部分502可比該圖所描繪的更小。
[0124]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖6，根據(jù)例證性實(shí)施方式描繪了傳感器單元的另一圖解。在該視圖中，探針500在箭頭600的方向上移動(dòng)，以通過(guò)孔404縮回進(jìn)入外殼400中。另外，探針602在箭頭604的方向上移動(dòng)，以通過(guò)孔406向外延伸至外殼400外部。[0125]在該例證性實(shí)例中，探針602具有粘性部分606。探針602的粘性部分606類(lèi)似于探針500的粘性部分502。粘性部分606由配置來(lái)收集粘性部分606表面上的水滴的材料組成。
[0126]如描繪的，配置探針602的粘性部分606，使得全部粘性部分606可通過(guò)孔406縮回進(jìn)入外殼400中。以此方式，帶有水滴的粘性部分606可被拍照，并且通過(guò)傳感器單元128分析。在一些例證性實(shí)例中，粘性部分606可比該圖中顯示的更小或更大，這取決于具體實(shí)施。
[0127]接下來(lái)，在圖7中，根據(jù)例證性實(shí)施方式描繪了傳感器單元的另一圖解。在該視圖中，顯示探針602在外殼400外面處于完全延伸的狀態(tài)，并且探針500已經(jīng)完全縮回進(jìn)入外殼400內(nèi)部。
[0128]現(xiàn)在參看圖8，根據(jù)例證性實(shí)施方式描繪了傳感器單元的仍另一圖解。在該實(shí)例中，探針602在箭頭800方向上移動(dòng)以通過(guò)孔406縮回進(jìn)入外殼400內(nèi)部。探針802在箭頭804方向上移動(dòng)以通過(guò)孔408向外延伸至外殼400外部。
[0129]如描繪的，探針802具有粘性部分808。探針802的粘性部分808類(lèi)似于探針500的粘性部分502和探針602的粘性部分606。粘性部分808由配置來(lái)收集粘性部分808表面上的水滴的材料組成。
[0130]如描繪的，配置探針802的粘性部分808，使得全部粘性部分808可通過(guò)孔408縮回進(jìn)入外殼400中。以此方式，帶有水滴的粘性部分808可被拍照，并且通過(guò)傳感器單元128分析。在一些例證性實(shí)例中，粘性部分808可比該圖中顯示的更小或更大，這取決于具體實(shí)施。
[0131]在圖9中，根據(jù)例證性實(shí)施方式描繪了傳感器單元的另一圖解。在該例證性實(shí)例中，探針802顯示為在外殼400外部上處于完全延伸的狀態(tài)，并且探針602已經(jīng)完全縮回進(jìn)入外殼400內(nèi)部。
[0132]在圖4-9中描繪的例證性實(shí)例中，探針如探針500、探針602和探針802可以以使得當(dāng)傳感器單元128用來(lái)探測(cè)許多類(lèi)型的結(jié)冰條件的存在時(shí)探針之一可總是延伸以收集水滴的方式移動(dòng)。在一些實(shí)例中，第一探針如探針500可在第二探針如探針602延伸之前完全縮回。換句話(huà)說(shuō)，當(dāng)探針500的粘性部分502到達(dá)傳感器單元128中的外殼400的內(nèi)部以進(jìn)行分析時(shí)，可延伸具有粘性部分606的探針602。在其它例證性實(shí)例中，不止一個(gè)探針可基本上同時(shí)地從外殼400延伸。
[0133]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖10，根據(jù)例證性實(shí)施方式描繪了傳感器單元的橫截面視圖的圖解。在該例證性實(shí)例中，顯示了沿著圖4中的線(xiàn)10-10截取的傳感器單元128的橫截面視圖。
[0134]如描繪的，顯示具有粘性部分502的探針500、具有粘性部分606的探針602和具有粘性部分808的探針802完全縮回進(jìn)入外殼400的內(nèi)部。在這些例證性實(shí)例中，探針500通過(guò)致動(dòng)器1000操作，探針602通過(guò)致動(dòng)器1002操作，并且探針802通過(guò)致動(dòng)器1004操作。致動(dòng)器1000、致動(dòng)器1002和致動(dòng)器1004可以是圖3中的致動(dòng)器系統(tǒng)306的物理實(shí)施。
[0135]致動(dòng)器1000、致動(dòng)器1002和致動(dòng)器1004配置來(lái)分別移動(dòng)探針500、探針602和探針802進(jìn)入空氣，并且縮回探針500、探針602和探針802進(jìn)入外殼400中。致動(dòng)器1000、致動(dòng)器1002和致動(dòng)器1004由控制器1006控制?？刂破?006可以是圖3中的控制器312的物理實(shí)施。[0136]在該實(shí)例中，液滴去除器1008與探針500相關(guān)，液滴去除器1010與探針602相關(guān)，并且液滴去除器1012與探針802相關(guān)。液滴去除器1008、液滴去除器1010和液滴去除器1012可以是圖3中的液滴去除器310的物理實(shí)施。
[0137]在該例證性實(shí)例中，液滴去除器1008、液滴去除器1010和液滴去除器1012在該實(shí)例中顯示為內(nèi)部盤(pán)管。在其它例證性實(shí)例中，液滴去除器1008、液滴去除器1010和液滴去除器1012可以是外部加熱器或與液滴去除器1008、液滴去除器1010和液滴去除器1012的表面相關(guān)。
[0138]在仍其它例證性實(shí)例中，液滴去除器1008、液滴去除器1010和液滴去除器1012可以是機(jī)械器件。這些機(jī)械器件可配置來(lái)從探針500、探針602和探針802表面刮掉冰或水滴。
[0139]如描繪的，照相機(jī)系統(tǒng)1014存在于外殼400中。照相機(jī)系統(tǒng)1014是圖3中的照相機(jī)系統(tǒng)308的物理實(shí)施的實(shí)例。照相機(jī)系統(tǒng)1014配置來(lái)當(dāng)探針500、探針602和探針802中的至少一個(gè)縮回外殼400中時(shí)，產(chǎn)生探針500、探針602和探針802的圖像。在這些例證性實(shí)例中，照相機(jī)系統(tǒng)1014也由控制器1006操作。
[0140]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖11，根據(jù)例證性實(shí)施方式描繪了傳感器單元的等距視圖的圖解。在該實(shí)例中，顯示了傳感器單元128，使得探針500、探針602、探針802和外殼400中的組件是可見(jiàn)的。
[0141]在該視圖中，致動(dòng)器1000具有延伸進(jìn)入空氣中的探針500。在該例證性實(shí)例中，粘性部分502正在收集水滴。探針602和探針802保持在外殼400的內(nèi)部中。
[0142]圖1和圖4-11中的傳感器單元128的圖解不意味著暗示對(duì)可實(shí)施傳感器單元300的方式的限制。例如，除了對(duì)于傳感器單元128顯示的三個(gè)探針以外，其它傳感器單元可具有其它數(shù)目的探針。例如，傳感器單元可包括僅一個(gè)探針、四個(gè)探針或一些其它合適數(shù)目的探針。此外，探針也可具有其它形狀。例如，探針可具有是橢圓形的、矩形的、正方形的、六邊形的或除了對(duì)于探針500、探針602和探針802顯示的圓形形狀以外的一些形狀的橫截面。
[0143]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖12，根據(jù)例證性實(shí)施方式描繪了用于探測(cè)結(jié)冰條件的過(guò)程的流程圖的圖解。圖12中圖解的過(guò)程可在圖2中的結(jié)冰條件探測(cè)環(huán)境200內(nèi)實(shí)施。具體地，該過(guò)程可使用結(jié)冰條件探測(cè)系統(tǒng)204實(shí)施。
[0144]該過(guò)程開(kāi)始于從交通工具外部的空氣中收集水滴(操作1200)。產(chǎn)生所收集的水滴的許多圖像(操作1202)。然后，該過(guò)程使用許多圖像確定許多類(lèi)型的結(jié)冰條件是否存在(操作 1204)。
[0145]如果許多類(lèi)型的結(jié)冰條件存在，執(zhí)行操作(操作1206)，然后該過(guò)程返回至操作1200。如果許多類(lèi)型的結(jié)冰條件不存在，該過(guò)程也返回至操作1200。只要期望對(duì)于一個(gè)或多個(gè)結(jié)冰條件進(jìn)行監(jiān)控，該過(guò)程可重復(fù)。
[0146]不同的所描繪實(shí)施方式中的流程圖和方框圖圖解了例證性實(shí)施方式中的設(shè)備和方法的一些可能實(shí)施的結(jié)構(gòu)、功能和操作。在這點(diǎn)上，流程圖或方框圖中的每個(gè)方框可表示操作或步驟的模塊、段、功能和/或一部分。例如，方框中的一個(gè)或多個(gè)可作為程序編碼在硬件中或程序編碼和硬件的組合中實(shí)施。當(dāng)在硬件中執(zhí)行時(shí)，硬件可例如采取被制造或配置來(lái)執(zhí)行流程圖或方框圖中的一個(gè)或多個(gè)操作的集成電路的形式。[0147]在例證性實(shí)施方式的一些可選實(shí)施中，方框中指出的功能或多個(gè)功能可不以圖中指出的順序發(fā)生。例如，在一些情況中，接連顯示的兩個(gè)方框可基本上同時(shí)執(zhí)行，或者有時(shí)可以以相反的順序執(zhí)行方框，這取決于涉及的功能。同樣，除了流程圖或方框圖中圖解的方框以外，可加入其它方框。
[0148]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖13，根據(jù)例證性實(shí)施方式描繪了用于探測(cè)許多類(lèi)型的結(jié)冰條件的定時(shí)圖的圖解。在該例證性實(shí)例中，定時(shí)圖1300顯示了圖4-11中的傳感器單元128內(nèi)的探針的移動(dòng)循環(huán)時(shí)機(jī)。定時(shí)圖1300包括具有以秒測(cè)量的經(jīng)過(guò)時(shí)間的刻度1302。
[0149]如描繪的，定時(shí)圖1300包括線(xiàn)1304、線(xiàn)1306和線(xiàn)1308。線(xiàn)1304追蹤“探針A”隨著時(shí)間的移動(dòng)，線(xiàn)1306追蹤“探針B”隨著時(shí)間的移動(dòng)，并且線(xiàn)1308追蹤“探針C”隨著時(shí)間的移動(dòng)。在圖4-11中，探針A可對(duì)應(yīng)于探針500，探針B可對(duì)應(yīng)于探針602，并且探針C可對(duì)應(yīng)于探針802。
[0150]在該例證性實(shí)例中，由線(xiàn)1304描繪的探針A的周期時(shí)間由在時(shí)段1310期間在空氣流至空氣中的樣品水滴的五秒、在時(shí)段1312期間在外殼里面拍照和測(cè)量液滴的20秒以及在時(shí)段1314期間從探針加熱或以其它方式去除水滴的35秒組成。在獲取探針A的照片之后，結(jié)冰測(cè)量信號(hào)自鎖(latch)六十秒，如時(shí)段1316中顯示的。自鎖信號(hào)可以是連續(xù)傳輸?shù)男盘?hào)。為了最小化冰防護(hù)系統(tǒng)的多余循環(huán)，可自鎖信號(hào)。在時(shí)段1310、時(shí)段1312和時(shí)段1314期間的周期可對(duì)于探針A重復(fù)許多次。
[0151]在該所描繪實(shí)例中，線(xiàn)1317表示由傳感器單元128中的探針A發(fā)送的信號(hào)。該信號(hào)可發(fā)送至飛行器的駕駛艙或其它合適位置，以用于啟動(dòng)防結(jié)冰系統(tǒng)或其它合適的防結(jié)冰措施的操作。該信號(hào)可在探針A的周期之間連續(xù)發(fā)送。
[0152]如描繪的，探針B遵循與探針A—樣的周期，但該周期偏移15秒。線(xiàn)1306顯示了隨著時(shí)間該周期的收集、圖像產(chǎn)生以及液滴去除部分。線(xiàn)1318表示從傳感器單元128中的探針B發(fā)送至駕駛艙的信號(hào)。
[0153]在該實(shí)例中，探針C也遵循與探針A和探針B —樣的周期。在該例證性實(shí)例中，由線(xiàn)1306描繪的探針C的周期時(shí)間延遲了 30秒。線(xiàn)1320表示從探針C發(fā)送至駕駛艙的信號(hào)。
[0154]以此方式，傳感器單元128將關(guān)于飛行器結(jié)冰條件的信息連續(xù)提供至駕駛艙。因此，飛行器可以基本上實(shí)時(shí)地阻止或從飛行器表面上去除冰、水或冰和水二者，使得當(dāng)結(jié)冰條件存在時(shí)，飛行器如期望地操作。
[0155]因此，例證性實(shí)施方式提供了用于探測(cè)不同類(lèi)型的結(jié)冰條件的方法和設(shè)備。使用例證性實(shí)施方式，結(jié)冰條件探測(cè)系統(tǒng)可在結(jié)冰條件類(lèi)型之間做出區(qū)分。因而，與不能夠在正常和過(guò)冷大液滴結(jié)冰條件之間做出區(qū)分的目前使用的結(jié)冰探測(cè)系統(tǒng)相比，例證性實(shí)施方式提供了關(guān)于結(jié)冰條件的更詳細(xì)信息。
[0156]此外，例證性實(shí)施方式可精確地測(cè)量液滴大小。這些測(cè)量可通過(guò)比較探針上收集的水滴的圖像與數(shù)據(jù)庫(kù)中儲(chǔ)存的圖像進(jìn)行。而且，可使用比目前使用的結(jié)冰探測(cè)系統(tǒng)更少的能量操作例證性實(shí)施方式。例如，傳感器單元可置于“備用”，直到結(jié)冰條件存在。
[0157]另外，使用例證性實(shí)施方式，飛行器操作者不必依賴(lài)飛行器的溫度來(lái)確定結(jié)冰條件。當(dāng)冰在探針上積累時(shí)，結(jié)冰條件探測(cè)系統(tǒng)分析并分類(lèi)飛行器周?chē)h(huán)境中存在的結(jié)冰條件的類(lèi)型。該過(guò)程比其它技術(shù)更快地警報(bào)結(jié)冰條件給駕駛艙，并且提供飛行器周?chē)Y(jié)冰條件的實(shí)時(shí)更新。
[0158]已經(jīng)出于圖解和說(shuō)明的目的呈現(xiàn)了不同的例證性實(shí)施方式的說(shuō)明，并且該說(shuō)明并非意欲是窮舉的或限于公開(kāi)形式的實(shí)施方式。許多修改和變化對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的。
[0159]此外，不同的例證性實(shí)施方式相比于其它例證性實(shí)施方式可以提供不同的特征。選擇和描述選取的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式以便最好地解釋實(shí)施方式的原理、實(shí)際應(yīng)用并使其他本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠理解具有適用于預(yù)期具體用途的各種修改的各種實(shí)施方式的公開(kāi)內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.設(shè)備，其包括: 傳感器系統(tǒng)206，其配置來(lái)從飛行器100外部的空氣中收集水滴 222以及產(chǎn)生收集的所述水滴222的許多圖像224 ;和 結(jié)冰條件探測(cè)器208，其配置來(lái)使用來(lái)自所述傳感器系統(tǒng)206的所述許多圖像224探測(cè)所述飛行器100的許多類(lèi)型的結(jié)冰條件210的存在。
2.權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述結(jié)冰條件探測(cè)器208進(jìn)一步配置來(lái)響應(yīng)于探測(cè)第一類(lèi)型結(jié)冰條件和第二類(lèi)型結(jié)冰條件中的至少一個(gè)的存在，執(zhí)行操作1206。
3.權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其中所述操作選自產(chǎn)生警報(bào)、激活防結(jié)冰系統(tǒng)、產(chǎn)生日志記錄和發(fā)送報(bào)告中的至少一種。
4.權(quán)利要求1、2或3所述的設(shè)備，其中所述傳感器系統(tǒng)206包括: 許多探針304，其配置來(lái)從所述飛行器100外部的空氣中收集所述水滴222 ;和 照相機(jī)系統(tǒng)3 08，其配置來(lái)產(chǎn)生由所述許多探針304收集的所述水滴222的所述許多圖像 224。
5.權(quán)利要求1至4所述的設(shè)備，其中所述許多探針304配置來(lái)延伸進(jìn)入所述飛行器100外部的空氣中，并且從所述飛行器100外部的空氣中縮回所述許多探針304進(jìn)入所述飛行器100的內(nèi)部。
6.權(quán)利要求1至5所述的設(shè)備，其中所述許多探針304配置來(lái)周期性地延伸進(jìn)入所述飛行器100外部的空氣中，并且從所述飛行器100外部的空氣中縮回。
7.權(quán)利要求5所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括: 外殼302、400，其中所述照相機(jī)系統(tǒng)308、1014位于所述外殼302內(nèi)，并且所述許多探針304配置來(lái)從所述外殼302、400延伸進(jìn)入所述飛行器100外部的空氣中，并且從所述飛行器100外部的空氣中縮回進(jìn)入所述外殼302、400 ;和 發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其配置來(lái)移動(dòng)所述許多探針304，以從所述外殼302、400延伸進(jìn)入所述飛行器100外部的空氣中，并且從所述飛行器100外部的空氣中縮回進(jìn)入所述外殼302、400。
8.權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中所述結(jié)冰條件探測(cè)器208配置來(lái)分析所述許多圖像224，以當(dāng)收集的所述水滴222是凍結(jié)水滴228時(shí)，通過(guò)將所述許多圖像224中的所述凍結(jié)水滴228的大小與凍結(jié)水滴228的液滴大小225的液滴數(shù)據(jù)庫(kù)236比較，確定所述飛行器100的結(jié)冰條件的類(lèi)型。
9.權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中所述結(jié)冰條件探測(cè)器208位于所述飛行器100內(nèi)的所述照相機(jī)系統(tǒng)308、1014、外殼302和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的一個(gè)內(nèi)。
10.權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述第一類(lèi)型結(jié)冰條件由具有大約0.00465毫米直徑至大約0.111毫米直徑的第一數(shù)目大小225的第一液滴222引起，并且所述第二類(lèi)型結(jié)冰條件由具有大約0.112毫米直徑至大約2.2毫米直徑的第二數(shù)目大小225的第二液滴222引起。
11.權(quán)利要求1所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括: 一組傳感器單元124、216，其中所述一組傳感器單元124、216中的傳感器單元128、.130,300包括許多探針304和照相機(jī)系統(tǒng)308、1014，所述許多探針304配置來(lái)從所述飛行器100外部的空氣中收集水滴，所述照相機(jī)系統(tǒng)308、1014配置來(lái)產(chǎn)生由所述許多探針304收集的所述水滴222的許多圖像224 ;和防結(jié)冰系統(tǒng)226，其配置來(lái)當(dāng)所述許多類(lèi)型的結(jié)冰條件210的存在出現(xiàn)時(shí)，從所述飛行器100的表面去除冰。
12.探測(cè)結(jié)冰條件的方法，所述方法包括: 從飛行器100外部的空氣中收集水滴222 ； 產(chǎn)生收集的所述水滴222的許多圖像224 ;以及 使用來(lái)自傳感器系統(tǒng)206的所述許多圖像224，確定所述飛行器100的許多類(lèi)型的結(jié)冰條件210是否存在。
13.權(quán)利要求12所述的方法，其進(jìn)一步包括: 當(dāng)所述許多類(lèi)型的結(jié)冰條件210存在時(shí)，執(zhí)行操作1206。
14.權(quán)利要求12或13所述的方法，其中所述收集步驟包括: 移動(dòng)許多探針304以延伸進(jìn)入所述飛行器100外部的空氣中，并且從所述飛行器100外部的空氣中縮回進(jìn)入所述飛行器100的內(nèi)部；并且其中所述產(chǎn)生步驟包括: 當(dāng)所述許多探針 304從所述飛行器100外部的空氣中縮回進(jìn)入所述飛行器100的內(nèi)部時(shí)，產(chǎn)生作為凍結(jié)水滴228的在所述許多探針304上收集的所述水滴222的圖像224。
15.權(quán)利要求14所述的方法，其中所述收集步驟進(jìn)一步包括: 在產(chǎn)生所述圖像224之后以及在移動(dòng)所述許多探針304以延伸返回進(jìn)入所述飛行器100外部的空氣中之前，熔化所述凍結(jié)水滴228。
【文檔編號(hào)】B64D15/20GK103910062SQ201410001154
【公開(kāi)日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年1月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月2日
【發(fā)明者】C·S·梅斯, E·M·浪浩菲爾 申請(qǐng)人:波音公司