專利名稱：移動(dòng)式飛機(jī)檢查系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及用于檢測(cè)隱藏物品的輻射能量成像系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及用于檢查飛機(jī)的具有威脅的物品和其它違禁品的X射線檢查系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，隨著暴力威脅的增長(zhǎng)，在運(yùn)輸點(diǎn)處除了對(duì)行李和貨物之外的車輛檢查通常 已經(jīng)變?yōu)閹缀跏菑?qiáng)制性的。除載客和載貨的車輛外，違禁品，例如爆炸物、武器、麻醉劑、危險(xiǎn)化學(xué)品以及核與輻射材料，還能被隱藏在常規(guī)飛機(jī)的多個(gè)部件中以進(jìn)行非法運(yùn)輸。飛機(jī)中的上述違禁品和其它具有威脅的物品需要飛機(jī)整體的詳細(xì)檢查。在提供有效的非侵入性檢查的檢測(cè)系統(tǒng)中，X射線成像系統(tǒng)是最常用的?；谕干涞腦射線成像系統(tǒng)傳統(tǒng)地用于檢查卡車和貨物集裝箱中是否有違禁品。然而，整個(gè)飛機(jī)的檢查受到基于透射的幾何體的挑戰(zhàn)，其中典型地，源位于飛機(jī)的一側(cè)上而檢測(cè)器位于飛機(jī)的另ー側(cè)上。該幾何體具有一些挑戰(zhàn)，具體地說(shuō)，當(dāng)在起落架和發(fā)動(dòng)機(jī)附近掃描時(shí)存在放置檢測(cè)器的困難，由此在產(chǎn)生射線檢測(cè)圖像時(shí)也存在困難。在基于反向散射的檢查系統(tǒng)中，X射線用于照射正在被檢查的車輛或物品，并且由物品散射回的射線被ー個(gè)或多個(gè)檢測(cè)器陣列所收集。所得到的數(shù)據(jù)被適當(dāng)?shù)靥幚恚员闾峁椭R(shí)別違禁品存在的圖像。在發(fā)射系統(tǒng)中，輻射源被放置在物品的一側(cè)上而檢測(cè)器被放置在另ー側(cè)上。輻射源和檢測(cè)器彼此保持固定的排列。由于飛機(jī)通常由較輕的材料制成，因此基于反向散射的檢測(cè)系統(tǒng)在大多數(shù)情況下提供充分的穿透并由此僅需要裝備被放置在飛機(jī)的ー側(cè)上。然而，在飛機(jī)的所有區(qū)域必須以高檢測(cè)概率進(jìn)行穿透時(shí)，比如在進(jìn)行核材料檢測(cè)的情況下，反向散射技術(shù)可能是不適合的。根據(jù)反向散射輻射測(cè)量的高衰減區(qū)域包括其它飛機(jī)組件之中的油箱、變壓器、配重(counterweight)。另外,反向散射技術(shù)不能有效地辨別普通金屬和特殊核材料。飛機(jī)檢查需要獨(dú)特的需求，比如從多于一側(cè)檢查大飛機(jī)的能力。另外，不同飛機(jī)的尺寸將需要檢查頭在不同高度進(jìn)行掃描，并且飛機(jī)的幾個(gè)部分，如機(jī)翼和尾部將需要不同的頭和檢測(cè)器掃描構(gòu)造。然而，傳統(tǒng)的X射線反向散射器和透射系統(tǒng)，不具有足夠的掃描穩(wěn)健性、能力以便根據(jù)飛機(jī)檢查應(yīng)用在多個(gè)方向、掃描范圍或視野進(jìn)行工作。因此，需要的是用于在一般航空飛機(jī)中確定隱藏的非法材料，包括核和非核材料的存在的快速和準(zhǔn)確的檢查系統(tǒng)。還需要ー種易于運(yùn)輸、移動(dòng)式并且非侵入的系統(tǒng)，其具有甚至在惡劣的室外條件，如機(jī)場(chǎng)環(huán)境中進(jìn)行操作的能力。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明是能夠整體檢查飛機(jī)中是否有核和其它違禁材料的移動(dòng)式、非侵入的系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的檢查系統(tǒng)能夠檢測(cè)甚至藏在飛機(jī)中很難被掃描的區(qū)域內(nèi)，如機(jī)翼、機(jī)身、發(fā)動(dòng)機(jī)短艙、尾翼和穩(wěn)定器區(qū)域的空間內(nèi)的武器、藥品或其它違禁品。本發(fā)明的檢查系統(tǒng)不僅是快速的和非侵入式的，而且對(duì)于飛機(jī)的中間區(qū)域內(nèi)的所有人員，包括系統(tǒng)操作人員、地勤人員和機(jī)上人員都是安全的。本發(fā)明的系統(tǒng)在ー個(gè)實(shí)施例中被設(shè)計(jì)為移動(dòng)式的，使其能夠被運(yùn)送到任意的飛機(jī)場(chǎng)并且在飛機(jī)場(chǎng)能夠獨(dú)立于其它裝備和器械進(jìn)行操作。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明是用于從飛機(jī)外部掃描飛機(jī)以便進(jìn)行隱藏威脅的檢測(cè)的系統(tǒng)，包括掃描頭，該掃描頭包括用于產(chǎn)生朝向飛機(jī)的X射線束的X射線源；用于相對(duì)于飛機(jī)操縱掃描頭的操作臂，該操作臂具有第一端和第二端，其中該第一端可移動(dòng)地與用于運(yùn)輸所述系統(tǒng)的車輛連接，并且該第二端可移動(dòng)地與掃描頭連接；可移動(dòng)的檢測(cè)器單元，該·檢測(cè)器単元包括第一組檢測(cè)器，并且，該檢測(cè)器単元與所述掃描頭對(duì)準(zhǔn)使得第一組檢測(cè)器接收透射過(guò)飛機(jī)的X射線；用于控制系統(tǒng)移動(dòng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)一歩包括存儲(chǔ)器。在一個(gè)實(shí)施例中，掃描頭進(jìn)ー步包括至少ー個(gè)近距離傳感器(proximitysensorノ。在另ー實(shí)施例中，掃描頭進(jìn)ー步包括用于接收從飛機(jī)反向散射的X射線的第二組檢測(cè)器。在一個(gè)實(shí)施例中，X射線源和第一組檢測(cè)器的位置是遠(yuǎn)程同步的。在一個(gè)實(shí)施例中，X射線源和第一組檢測(cè)器沿飛機(jī)的相對(duì)側(cè)定位。在一個(gè)實(shí)施例中，檢測(cè)器單元是L形以便捕獲透射過(guò)飛機(jī)的X射線。在一個(gè)實(shí)施例中，操作臂具有適于定位掃描頭的多個(gè)自由度，其中所述多個(gè)自由度包括上、下、左、右、內(nèi)、外與旋轉(zhuǎn)中的至少ー個(gè)。在一個(gè)實(shí)施例中，用于控制系統(tǒng)移動(dòng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)一歩包括存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的至少ー個(gè)飛機(jī)輪廓的數(shù)據(jù)庫(kù)，其用于根據(jù)所述飛機(jī)輪廓控制所述移動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，圖像顯示在監(jiān)視器上適于操作者本地或遠(yuǎn)程觀看。在一個(gè)實(shí)施例中，將圖像與從相同型號(hào)飛機(jī)收集的圖像進(jìn)行比較以確定異?，F(xiàn)象。 在一個(gè)實(shí)施例中，所檢測(cè)的威脅包括有機(jī)材料、無(wú)機(jī)材料和核材料。在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)進(jìn)一歩包括用于以被動(dòng)方式進(jìn)行的核和放射性材料檢測(cè)以及用于根據(jù)光致裂變引發(fā)的輻射進(jìn)行核材料檢測(cè)的伽馬射線檢測(cè)器和中子檢測(cè)器。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明是用于從外部掃描具有本體和底面的飛機(jī)以檢測(cè)隱藏威脅的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括由經(jīng)水平梁連接的兩個(gè)垂直梁限定的移動(dòng)式機(jī)架，所述水平梁包括所述機(jī)架的頂側(cè)，所述機(jī)架能夠沿被掃描的飛機(jī)的長(zhǎng)度移動(dòng)；與所述機(jī)架的頂側(cè)相連的X射線源，該源能夠沿頂側(cè)水平地移動(dòng)；以及可移動(dòng)的檢測(cè)器單元，該檢測(cè)器単元包括第一組檢測(cè)器，并且，該檢測(cè)器単元與所述X射線源對(duì)準(zhǔn)并沿飛機(jī)的底面進(jìn)行定位，使得第一組檢測(cè)器接收從X射線源透射過(guò)飛機(jī)的X射線。在一個(gè)實(shí)施例中，X射線源和第一組檢測(cè)器的位置是遠(yuǎn)程同步的。
在一個(gè)實(shí)施例中，掃描運(yùn)動(dòng)包括沿飛機(jī)的長(zhǎng)度移動(dòng)移動(dòng)式機(jī)架以及沿飛機(jī)的寬度移動(dòng)X射線源。在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)包括置于所述機(jī)架的頂側(cè)上的第二組檢測(cè)器，其用于接收從飛機(jī)散射回的X射線。在一個(gè)實(shí)施例中，X射線源能夠在至少四個(gè)方向上傾斜。在一個(gè)實(shí)施例中，所檢測(cè)的威脅包括有機(jī)材料、無(wú)機(jī)材料和核材料。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明是用于從外部掃描具有本體和底面的飛機(jī)以檢測(cè)隱藏威脅的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括由經(jīng)水平梁連接的兩個(gè)垂直梁限定的移動(dòng)式機(jī)架，所述水平梁包括所述機(jī)架的頂側(cè)，所述機(jī)架適于在被掃描的飛機(jī)的至少一部分上移動(dòng)；具有第一端和第二端的橫梁，其與所述機(jī)架的頂側(cè)接合并且適于沿著所述頂側(cè)水平移動(dòng)，X射線源連接于所述橫梁的第一端，并且配重連接于所述橫梁的第二端以平衡所述X射線源；以及可移動(dòng)的檢測(cè)器單元，該檢測(cè)器単元包括第一組檢測(cè)器，并且，該檢測(cè)器単元與所述X射線源對(duì)準(zhǔn)，使得第一組檢測(cè)器接收從X射線源透射過(guò)飛機(jī)的X射線。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的系統(tǒng)進(jìn)一歩包括與X射線源一起布置第二組檢測(cè)器，其用于接收從飛機(jī)散射回的X射線。在一個(gè)實(shí)施例中，X射線源能夠在至少四個(gè)方向上傾斜。在一個(gè)實(shí)施例中，X射線源和第一組檢測(cè)器的位置是遠(yuǎn)程同步的。
在一個(gè)實(shí)施例中，所檢測(cè)的威脅包括有機(jī)材料、無(wú)機(jī)材料和核材料。


結(jié)合附圖參照以下的詳細(xì)描述將更好地理解本發(fā)明的這些和其它特征和優(yōu)點(diǎn)，其中圖I說(shuō)明了本發(fā)明的基于反向散射的飛機(jī)檢查系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)；圖2說(shuō)明了本發(fā)明的基于透射的飛機(jī)檢查系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)；圖3A說(shuō)明了能夠與本發(fā)明移動(dòng)式飛機(jī)檢查系統(tǒng)結(jié)合使用的示例性車輛；圖3B說(shuō)明了用于配置本發(fā)明系統(tǒng)的檢查頭或輻射源的示例性操作臂；圖4是包括反向散射模塊的本發(fā)明的反向散射頭的截面圖；圖5A是基于透射的單向掃描飛機(jī)檢查系統(tǒng)的俯視圖，其中所述源被配置在根據(jù)本發(fā)明的另ー實(shí)施例的可移動(dòng)的吊車上；圖5B是圖5A中示出的基于透射的飛機(jī)檢查系統(tǒng)的正視圖，其中所述源被配置在根據(jù)本發(fā)明的另ー實(shí)施例的可移動(dòng)的吊車上；圖5C是圖5A和圖5B中示出的基于透射的飛機(jī)檢查系統(tǒng)的側(cè)視圖，其中所述源被配置在根據(jù)本發(fā)明的另ー實(shí)施例的可移動(dòng)的吊車上；圖6A是基于透射的多重掃描的飛機(jī)檢查系統(tǒng)的俯視圖，其中所述源被配置在仍根據(jù)本發(fā)明的另ー實(shí)施例的可移動(dòng)的吊車上；圖6B是圖6A中示出的基于透射的多重掃描的飛機(jī)檢查系統(tǒng)的正視圖，其中所述源被配置在仍根據(jù)本發(fā)明的另ー實(shí)施例的可移動(dòng)的吊車上；圖6C是圖6A和圖6B中示出的基于透射的飛機(jī)檢查系統(tǒng)的側(cè)視圖，其中所述源被配置在仍根據(jù)本發(fā)明的另ー實(shí)施例的可移動(dòng)的吊車上；
圖7A是示出了掃描禁區(qū)，諸如但不限于輪子上面區(qū)域的第一方法的飛機(jī)鼻端或正面的正視圖；圖7B是以不同于圖7A的視角示出了掃描禁區(qū)，諸如但不限于輪子上面區(qū)域的第一方法的飛機(jī)側(cè)面的正視圖；圖8A是示出了掃描隱藏區(qū)域，諸如但不限于輪子上面區(qū)域的第二方法的俯視圖；圖SB是以不同于圖8A的視角示出了掃描隱藏區(qū)域，諸如但不限于輪子上面區(qū)域的第二方法的飛機(jī)鼻端或正面的正視圖；圖SC是以不同于圖8A和SB的視角示出了掃描隱藏區(qū)域，諸如但不限于輪子上面區(qū)域的第二方法的飛機(jī)側(cè)面的正視圖；和圖9是ー個(gè)核檢查構(gòu)造的說(shuō)明，其包括在檢查下的飛機(jī)與源/檢測(cè)器陣列之間的示例性距離。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明涉及一種移動(dòng)式、非侵入的檢查系統(tǒng)，其能夠整體地檢查飛機(jī)，尤其是完整的飛機(jī)是否具有核和其它違禁材料。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的系統(tǒng)能夠檢測(cè)甚至藏在飛機(jī)中很難被掃描的區(qū)域內(nèi)，如機(jī)翼、機(jī)身、發(fā)動(dòng)機(jī)短艙、尾翼和穩(wěn)定器區(qū)域的空間內(nèi)的武器、藥品或其它違禁品。本發(fā)明的檢查系統(tǒng)不僅快速和是非侵入式的，而且對(duì)于飛機(jī)的中間區(qū)域內(nèi)的所有人員，包括系統(tǒng)操作人員、地勤人員和機(jī)上人員都是安全的。本發(fā)明的系統(tǒng)在ー個(gè)實(shí)施例中被設(shè)計(jì)為移動(dòng)式的，使其能夠被運(yùn)送到任意的飛機(jī)場(chǎng)并且在飛機(jī)場(chǎng)能夠獨(dú)立于其它裝備和器械進(jìn)行操作。本發(fā)明涉及多個(gè)實(shí)施例。提供以下公開是為了能夠使本領(lǐng)域技術(shù)人員實(shí)施本發(fā)明。本說(shuō)明書中使用的語(yǔ)言不應(yīng)被理解為任ー特定實(shí)施例的一般否定以及用于限定在此使用術(shù)語(yǔ)含義之外的權(quán)利要求。在此限定的一般原理可用于其它實(shí)施例和應(yīng)用而沒(méi)有超出本發(fā)明的精神和范圍。同樣，所用的專業(yè)術(shù)語(yǔ)和措辭用于描述示例性實(shí)施例的目的并且不應(yīng)被認(rèn)為是限制性的。因此，本發(fā)明應(yīng)當(dāng)獲得包含符合披露的原理和特征的多種替代物、修改和等同物的最寬范圍。為清楚起見(jiàn)，沒(méi)有詳細(xì)描述關(guān)于與本發(fā)明相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域中公知的技術(shù)材料的細(xì)節(jié)，以避免對(duì)本發(fā)明造成不必要的混淆。在一個(gè)實(shí)施例中，基本的檢查模式將要使用單一能量以及最低能量的直線加速器，其用于進(jìn)行飛機(jī)的穿透和對(duì)所關(guān)注的核材料的檢測(cè)。這些圖像隨后被分析，以確定高密度和高原子物品的存在，并將這些物品與良性材料進(jìn)行區(qū)分。為了保持對(duì)周圍環(huán)境的低輻射量，所設(shè)計(jì)的X射線源對(duì)于具有低衰減的區(qū)域降低射束電流，而為了穿透高衰減物體則増加射束電流。2010年5月16日遞交的、標(biāo)題為“用于高原子數(shù)材料的自動(dòng)、快速檢測(cè)的系統(tǒng)和方法”、申請(qǐng)?zhí)枮镹o. 12/780,910的美國(guó)專利申請(qǐng)?jiān)诖巳堪鲄⒖肌Ａ硗猓?009年6月12日遞交的、標(biāo)題為“使用強(qiáng)度調(diào)制的X射線源的系統(tǒng)和方法”、申請(qǐng)?zhí)枮镹o. 12/484，172的美國(guó)專利申請(qǐng)?jiān)诖巳恳鲄⒖肌Ｏ到y(tǒng)還使用以交錯(cuò)和非交錯(cuò)方式進(jìn)行的雙能量掃描，以便增強(qiáng)核材料的檢測(cè)。系統(tǒng)還能夠使用具有単一或雙重能量掃描的能量敏感檢測(cè)器。在一個(gè)實(shí)施例中，盡管本領(lǐng)域技術(shù)人員理解飛機(jī)篩查能夠使用任意可獲得的輻射成像技木，但本發(fā)明使用X射線反向散射成像。對(duì)于基于反向散射技術(shù)的飛機(jī)檢查的目的，在一個(gè)實(shí)施例中，源傳送的X射線能量被優(yōu)化處于150kv至450kV的范圍內(nèi)。該范圍使鋁殼和飛機(jī)其它部分充分穿透。為了實(shí)現(xiàn)更好質(zhì)量的成像以及更短的檢查時(shí)間，射束電流也被優(yōu)化至適當(dāng)?shù)募?jí)別，尤其是因?yàn)橐軌蛏贀?dān)心被傳送至飛機(jī)的輻射量。在一個(gè)實(shí)施例中，射束掃描機(jī)械進(jìn)ー步包括斬波器(beam chopper),并且還被設(shè)計(jì)成包括屏蔽材料。在ー個(gè)實(shí)施例中，X射線束的相對(duì)于檢測(cè)器頭前部法線的角度優(yōu)選地被保持在大約10度。該角度避免通過(guò)物體的全部長(zhǎng)度，并為篩查器提供ー些深度信息，所述物體通常是垂直的。應(yīng)當(dāng)理解可以使用其它范圍的能量級(jí)并且能夠使用其它形式的輻射或能量，其包括伽馬射線、毫米波、雷達(dá)或其它能量源。此外，參照X射線透射成像描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。對(duì)于基于透射技術(shù)的飛機(jī)檢查目的，當(dāng)不需要核材料的檢測(cè)吋，根據(jù)飛機(jī)的尺寸，X射線能量可被優(yōu)化處于200kV至IMV范圍內(nèi)。在需要核材料檢測(cè)時(shí)優(yōu)化的能量范圍從IMV增加至9MV。源能夠產(chǎn)生單一能量分布或多重能量分布。
更進(jìn)一歩，在第三實(shí)施例中，本發(fā)明有利地使用反向散射和透射成像。因此，具有適于顯示物品細(xì)節(jié)的電勢(shì)的任意成像系統(tǒng)可用在本發(fā)明的系統(tǒng)和方法中。圖I說(shuō)明了本發(fā)明ー個(gè)實(shí)施例的整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。參照?qǐng)D1，飛機(jī)檢查系統(tǒng)100，在一個(gè)實(shí)施例中包括檢查頭101、車輛或運(yùn)輸車102和操作臂103。在一個(gè)實(shí)施例中，檢查頭101包括反向散射模式，進(jìn)ー步包括X射線源、射束掃描機(jī)械和X射線檢測(cè)器。以下參照?qǐng)D4更詳細(xì)地描述反向散射檢查模式。在一個(gè)實(shí)施例中，車輛或運(yùn)輸車102是適于相對(duì)于飛機(jī)105移動(dòng)的任意標(biāo)準(zhǔn)的車輛。在一個(gè)實(shí)施例中，車輛102可移動(dòng)地與操作臂103的第一近端109a相連，檢查頭101經(jīng)由定制的附件104可移動(dòng)地與操作臂103的第二遠(yuǎn)端109b相連。以下更詳細(xì)地描述操作臂103。在一個(gè)實(shí)施例中，定制的附件104被設(shè)計(jì)為與本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)合使用。在另ー個(gè)實(shí)施例中，可利用現(xiàn)貨供應(yīng)的元件作為定制的附件104，只要其能夠?qū)崿F(xiàn)以下描述的本發(fā)明的目的。在一個(gè)實(shí)施例中，檢查頭101以其允許進(jìn)行多種飛機(jī)尺寸、形狀和構(gòu)造的掃描的方式被配置在操作臂103上。操作臂103還能夠在所有方向上旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)檢查頭101。在一個(gè)實(shí)施例中，定制的附件104在第一接頭104a處可移動(dòng)地連接在操作臂103上，并在第ニ接頭104b處可移動(dòng)地連接在檢查頭101上。因此，定制的附件104允許檢查頭101關(guān)于第一接頭104a和第二接頭104b移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，第一接頭104a和/或第二接頭104b是球窩型接頭，其允許接頭處的至少ー種移動(dòng)，諸如但不限于傾斜、回轉(zhuǎn)和/或旋轉(zhuǎn)，并且在一個(gè)實(shí)施例中，是全運(yùn)動(dòng)。在第一連接接頭104a和第二連接接頭104b處移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)源的能力使系統(tǒng)跟隨飛機(jī)的輪廓，進(jìn)而利用幾個(gè)移動(dòng)自由度調(diào)節(jié)至其形狀。另外，如圖3B中更詳細(xì)示出和參照?qǐng)D3B描述，操作臂103具有允許復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的多個(gè)關(guān)節(jié)或樞軸關(guān)節(jié)107。在一個(gè)實(shí)施例中，為了避免對(duì)正在檢查的飛機(jī)105的損壞，檢查頭101包括至少ー個(gè)近距離傳感器106。在一個(gè)實(shí)施例中，傳感器為多個(gè)，如果ー個(gè)傳感器不能運(yùn)作，那么另一傳感器在系統(tǒng)太接近飛機(jī)時(shí)仍能夠報(bào)警。至少ー個(gè)近距離傳感器106被構(gòu)造成避免碰撞并將檢查頭101保持在距離飛機(jī)105的安全距離。因此，只要至少ー個(gè)近距離傳感器106被觸發(fā)，檢查系統(tǒng)100將停止操作。當(dāng)檢查系統(tǒng)100停止操作時(shí)，掃描頭縮回，并且系統(tǒng)不能操作直到清除傳感器警報(bào)。在一個(gè)實(shí)施例中，經(jīng)由硬件連接和控制至少ー個(gè)近距離傳感器106。在一 個(gè)實(shí)施例中，操作臂103包括至少ー個(gè)近距離傳感器。在一個(gè)實(shí)施例中，車輛102還包括至少ー個(gè)近距離傳感器。圖2說(shuō)明了本發(fā)明另一實(shí)施例的飛機(jī)掃描系統(tǒng)的全部系統(tǒng)設(shè)計(jì)?，F(xiàn)參照?qǐng)D2，飛機(jī)檢查系統(tǒng)200在一個(gè)實(shí)施例中包括X射線源201、車輛和運(yùn)輸車202、源操縱器203、X射線檢測(cè)器陣列205和檢測(cè)器操縱器206，該檢測(cè)器操縱器206容納檢測(cè)器陣列205。在ー個(gè)實(shí)施例中，檢測(cè)器操縱器206包括多方向車，其具有幾個(gè)自由度。在一個(gè)實(shí)施例中，車輛202可移動(dòng)地與操作臂203的第一近端209a相連，X射線源201經(jīng)由定制的附件204可移動(dòng)地與操作臂203的第二遠(yuǎn)端209b相連。以下詳細(xì)描述操作臂203。在一個(gè)實(shí)施例中，X射線源201以其允許進(jìn)行多種飛機(jī)尺寸、形狀和構(gòu)造的掃描的方式被配置在操作臂203上。操作臂203還能夠在所有方向上旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)源201。在ー個(gè)實(shí)施例中，定制的附件204在第一接頭204a處可移動(dòng)地連接于操作臂203，并在第二接頭204b處可移動(dòng)地連接于X射線源201。因此，定制的附件204允許X射線源201關(guān)于第一接頭204a和第二接頭204b移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)。在第一連接接頭204a和第二連接接頭204b處移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)源的能力使系統(tǒng)跟隨飛機(jī)的輪廓，進(jìn)而利用幾個(gè)移動(dòng)自由度調(diào)節(jié)至其形狀。在一個(gè)實(shí)施例中，輻射源和透射檢測(cè)器經(jīng)由遠(yuǎn)程同步進(jìn)行操作。因此，系統(tǒng)能夠確定源和源目標(biāo)點(diǎn)的位置。在一個(gè)實(shí)施例中，利用三角法收集位置信息，隨后集合為信標(biāo)或一組信標(biāo)，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程同步，所述三角法依次利用無(wú)線電波定時(shí)和邏輯信號(hào)以獲得最佳精確度。無(wú)線電波優(yōu)選在視線之上，因?yàn)樵跈z測(cè)器系統(tǒng)附近核周圍通常具有障礙物。在ー個(gè)實(shí)施例中，信標(biāo)位于處于檢查中飛機(jī)的已知位置處。檢測(cè)器陣列205 (經(jīng)由其計(jì)算系統(tǒng))，進(jìn)而容納檢測(cè)器陣列205的檢測(cè)器操縱器206，集合來(lái)自源或與源相連的操作臂的信息以便產(chǎn)生源位置，基于源位置計(jì)算檢測(cè)器的最佳位置和角度，隨后關(guān)于源位置進(jìn)行移動(dòng)。在另ー實(shí)施例中，檢測(cè)器操縱器206基于檢測(cè)器陣列205所測(cè)量的信號(hào)的反饋而跟隨輻射源，通過(guò)該檢測(cè)器操縱器206來(lái)實(shí)行同歩。在該實(shí)施例中，檢測(cè)器操縱器206移動(dòng)以便最大化所測(cè)量的信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，遠(yuǎn)程同步可通過(guò)在掃描頭和/或檢測(cè)器中放置至少ー個(gè)位置傳感器和發(fā)射器并為控制器傳送上述位置信息來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述控制器可位于車輛或単獨(dú)的控制站內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，使用GPS傳感器和發(fā)射器。在一個(gè)實(shí)施例中，GPS傳感器和發(fā)射器為控制器無(wú)線傳送掃描頭和檢測(cè)器位置信息。在一個(gè)實(shí)施例中，電流檢測(cè)器位置通過(guò)使用GPS傳感器進(jìn)行確定，并被無(wú)線傳送給控制器。在一個(gè)實(shí)施例中，電流掃描頭位置通過(guò)使用GPS傳感器進(jìn)行確定，并被無(wú)線傳送給控制器?？刂破麟S后基于掃描頭和檢測(cè)器的位置移動(dòng)指令為檢測(cè)器単元上的控制器無(wú)線傳送所需的檢測(cè)器位置。基于來(lái)自檢測(cè)器系統(tǒng)中控制器単元的方向進(jìn)行操作的電動(dòng)機(jī)將檢測(cè)器移動(dòng)到需要的位置。該過(guò)程重復(fù)進(jìn)行直到獲得所有掃描角度。在另ー實(shí)施例中，根據(jù)無(wú)線傳送的位置信息在源和檢測(cè)器處使用慣性傳感器，使得源和檢測(cè)器位置能夠進(jìn)行調(diào)節(jié)。
為了根據(jù)車輛和操作臂選擇適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)規(guī)格，關(guān)注的關(guān)鍵區(qū)域是a)從源/檢測(cè)器到飛機(jī)的距離，b)源/檢測(cè)器的受控運(yùn)動(dòng)，和c)車輛和操縱器與飛機(jī)的碰撞避免。在一個(gè)實(shí)施例中，從源/檢測(cè)器的布置到飛機(jī)的最佳距離從1/2米直至2米。在一個(gè)實(shí)施例中，上述距離被選擇以提供最佳的圖像分辨率，檢查范圍和信號(hào)強(qiáng)度。與操作臂必須獲得的最大高度和最大伸展結(jié)合的源/檢測(cè)器的重量進(jìn)ー步確定車輛平臺(tái)的尺寸。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解源的重量很大程度依賴于源的類型，源的類型是基于檢查和掃描要求下物品進(jìn)行選擇的。關(guān)于位置和振動(dòng)的掃描順序、運(yùn)動(dòng)速度以及公差還指導(dǎo)對(duì)操作臂和/或任意特殊的附件或工具的說(shuō)明。如早先說(shuō)明，為了最小化研發(fā)時(shí)間和成本，在一個(gè)實(shí)施例中，任意適合的現(xiàn)貨供應(yīng)的車輛和/或操作臂可以被使用并按照本發(fā)明的每ー設(shè)計(jì)需求進(jìn)行修改。在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)包含正在被掃描的實(shí)體的飛機(jī)或大型貨物的尺寸來(lái)確定操作臂的高度和伸展與檢查頭的重量和/或尺寸。圖3A說(shuō)明了示例性車輛300，其經(jīng)由適于本發(fā)明的飛機(jī)檢查系統(tǒng)的操作臂301與反向散射器或發(fā)射模塊(未示出)連接。在一個(gè)實(shí)施例中，例如，車輛300可以是有輪的挖掘機(jī)或較小的車輛。圖3B說(shuō)明了示例性操作臂300，其用于配置適于本發(fā)明的飛機(jī)檢查系統(tǒng)的反向散射器或發(fā)射模塊(未示出)。在一個(gè)實(shí)施例中，操作臂300包括多用途液壓吊臂。吊臂的設(shè)計(jì)考慮到了車輛(未示出)安裝到第一近端309a以及在第二遠(yuǎn)端309b安裝標(biāo)準(zhǔn)或常規(guī)工具的靈活性，在一個(gè)實(shí)施例中，第二遠(yuǎn)端30%被修改為允許反向散射器或發(fā)射檢查模塊在接頭303的安裝。在一個(gè)實(shí)施例中，操作臂300利用計(jì)算機(jī)控制的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行操作，并具有適于沿包括上-下，左-右，內(nèi)/外和旋轉(zhuǎn)的所有方向進(jìn)行定位的至少5個(gè)自由度。在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)進(jìn)一歩包括控制器単元，其能夠遠(yuǎn)離該系統(tǒng)或位于車輛內(nèi)，用于將運(yùn)動(dòng)命令發(fā)送給位于掃描頭或機(jī)架単元內(nèi)的控制器，所述掃描頭或機(jī)架単元引導(dǎo)電動(dòng)機(jī)沿所需方向移動(dòng)掃描頭和/或機(jī)架単元。使用計(jì)算機(jī)控制車輛和操作臂運(yùn)動(dòng)的ー種方法包括提交存儲(chǔ)在計(jì)算系統(tǒng)中存儲(chǔ)器內(nèi)的飛機(jī)模型的數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)每個(gè)入口對(duì)應(yīng)飛機(jī)的輪廓。該數(shù)據(jù)庫(kù)能夠利用運(yùn)動(dòng)控制程序產(chǎn)生掃描方案，其用于控制臂和頭的運(yùn)動(dòng)以便根據(jù)方案掃描飛機(jī)。此外，對(duì)于ー些飛機(jī)，從ー個(gè)車輛的位置不可能掃描整個(gè)飛機(jī)。因此，運(yùn)動(dòng)控制程序分析需要的多個(gè)位置并且系統(tǒng)相應(yīng)地掃描飛機(jī)。在一個(gè)實(shí)施例中，臂能夠進(jìn)行全360度的旋轉(zhuǎn)。操縱器300是線性伸展和收回，并且伸展和收回可借助操縱臂多個(gè)部分的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)予以實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)通過(guò)在距離飛機(jī)表面的近恒定距離處移動(dòng)臂來(lái)掃描飛機(jī)。操作臂300還具有在接頭303處使源旋轉(zhuǎn)的能力，如上所述。在安裝接頭303處通過(guò)幾個(gè)自由度旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)源的上述能力使系統(tǒng)跟隨飛機(jī)的輪廓，進(jìn)而調(diào)節(jié)至其形狀。本發(fā)明的操作臂具有多個(gè)關(guān)節(jié)或樞軸關(guān)節(jié)305，其允許進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)，包括但不限于伸展和收回。圖4是用于本發(fā)明ー個(gè)實(shí)施例的成像系統(tǒng)的本發(fā)明反向散射檢查頭的截面圖，如圖I所示，該檢查頭包括反向散射模塊。在一個(gè)實(shí)施例中，反向散射模塊400包括X射線源401、射束掃描機(jī)械402和X射線檢測(cè)器403。反向散射模塊400的前面板404使用閃爍材料405，其在正被檢查的飛機(jī)407的表面上掃描X射線的筆形射束(pencil beam)406后檢測(cè)反向散射的X射線。圖5A至5C示出了本發(fā)明的飛機(jī)檢查系統(tǒng)500的另ー實(shí)施例，其中整個(gè)飛機(jī)以ー種單ー運(yùn)動(dòng)進(jìn)行掃描。在一個(gè)實(shí)施例中，關(guān)于相對(duì)小的飛機(jī)使用飛機(jī)檢查系統(tǒng)500,對(duì)于小的飛機(jī)，上述系統(tǒng)能夠被設(shè)計(jì)使其不需要大的底座或大的、專用平面布置圖。在一個(gè)實(shí)施例中，檢查系統(tǒng)500是基于X射線發(fā)射的系統(tǒng)。同時(shí)參照?qǐng)D5A至5C，系統(tǒng)500包括移動(dòng)式的高架起重機(jī)502，起重機(jī)502包括兩個(gè)基本平行的垂直梁511，其形成由水平梁507連接的起重機(jī)502的兩側(cè)，水平梁507形成起重機(jī)502的頂側(cè)，從而形成了三側(cè)面的檢查機(jī)架515。在一個(gè)實(shí)施例中，起重機(jī)502可利用與垂直梁511相連的輪子503沿著如箭頭510所示的飛機(jī)長(zhǎng)度移動(dòng)。利用定制的附件將輻射源501配置在水平梁(頂側(cè))507和起重機(jī)502上，如上所述。定制附件的使用允許源的沿所有方向的移動(dòng)，如傾斜和旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明申請(qǐng)人是2010年6月24日遞交的、申請(qǐng)?zhí)枮镹o. 12/822，183的未決美國(guó)專利申請(qǐng)的所有人，該申請(qǐng)?jiān)诖税璉作參考。 在一個(gè)實(shí)施例中，源501是X射線源，如上所述。檢查系統(tǒng)500進(jìn)ー步包括置于可移動(dòng)檢測(cè)器操縱器506上的X射線檢測(cè)器陣列505。在一個(gè)實(shí)施例中，檢查系統(tǒng)500是基于發(fā)射的系統(tǒng)并且源501和檢測(cè)器505經(jīng)由遠(yuǎn)程同步方法進(jìn)行操作，如之前參照?qǐng)D2所述。源501沿著高架水平梁507能夠按照箭頭508所示橫向移動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)起重機(jī)502必須沿著飛機(jī)509 (從鼻端到尾端)長(zhǎng)度無(wú)阻礙軸向移動(dòng)多寬來(lái)確定高架水平梁507的總寬度“W”。換句話說(shuō)，寬度“w”是起重機(jī)502容易容納整個(gè)飛機(jī)的寬度，包括機(jī)翼，具有充分富裕的邊緣部分以便避免在檢查過(guò)程中與飛機(jī)體的任意碰撞或刮蹭。這還確保源501在定位于飛機(jī)頭翼上方時(shí)能夠沿著起重機(jī)502的水平梁507橫向移動(dòng)，使得源有效地覆蓋飛機(jī)機(jī)翼進(jìn)行掃描。類似地，當(dāng)起重機(jī)502定位于尾翼上方時(shí)，源501沿著梁507橫向移動(dòng)使其能夠覆蓋尾翼進(jìn)行掃描。如以下更詳細(xì)描述的，圖9說(shuō)明了示例性的掃描距離。在一個(gè)實(shí)施例中，如果處于檢查下的飛機(jī)900具有大約2米的體直徑，這不包括機(jī)翼，那么源/檢測(cè)器陣列905位干與處于檢查下的飛機(jī)900距離I米的位置，進(jìn)而獲得具有必需分辨率的充分大的視野以便能夠?qū)崿F(xiàn)射線攝像檢查。另外，在可選實(shí)施例中，第二組檢測(cè)器與源對(duì)準(zhǔn)地被配置在水平梁507上，以便檢測(cè)來(lái)自飛機(jī)的反向散射的輻射。在一個(gè)實(shí)施例中，源501是具有反向散射檢測(cè)器的反向散射模塊，如圖4的模塊400。在此情況中，反向散射頭更接近于飛機(jī)。圖6A至6C示出了基于多掃描發(fā)射的飛機(jī)檢查系統(tǒng)，其中源601被安裝在根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的可移動(dòng)的起重機(jī)602上。盡管在該實(shí)施例中至少4個(gè)單獨(dú)的掃描角度是優(yōu)選的(ー個(gè)用于頭/鼻端，一個(gè)用于每個(gè)機(jī)翼，以及ー個(gè)用于尾端)，但有利的是相比于參照?qǐng)D5中描述的檢查系統(tǒng)能夠掃描更大的飛機(jī)?，F(xiàn)同時(shí)參照?qǐng)D6A至6C，在一個(gè)實(shí)施例中，源601是X射線源，如上所述。檢查系統(tǒng)進(jìn)一歩包括置于可移動(dòng)檢測(cè)器操縱器606上的X射線檢測(cè)器陣列605。在一個(gè)實(shí)施例中，檢查系統(tǒng)500是基于發(fā)射的系統(tǒng)進(jìn)而源601和檢測(cè)器操縱器606上的檢測(cè)器陣列605經(jīng)由遠(yuǎn)程同步方法進(jìn)行操作，如之前參照?qǐng)D2所述。同時(shí)參照?qǐng)D6A至6C，可移動(dòng)的起重機(jī)602包括兩個(gè)基本平行的垂直梁611，其形成由水平梁607連接的起重機(jī)602的兩側(cè)，水平梁607形成起重機(jī)602的頂側(cè)，進(jìn)而形成了三側(cè)面的檢查機(jī)架620。水平梁607的寬度“w”足夠?qū)捯员隳軌蚴蛊鹬貦C(jī)602沿著飛機(jī)的長(zhǎng)度移動(dòng)，但不足以允許起重機(jī)602穿過(guò)飛機(jī)的頭翼。在一個(gè)實(shí)施例中，寬度“w”能夠容納尾翼而沒(méi)有刮蹭。在一個(gè)實(shí)施例中，水平高架梁(或機(jī)架的頂側(cè))607進(jìn)ー步支撐橫向懸梁612，其具有第一端612a和第二端612b,其中X射線源601與橫梁的第一端612a相連并且配重613與橫梁的第二端612b相連以便使X射線源601保持平衡。在一個(gè)實(shí)施例中，容納源601的橫梁612的第一端612a比容納配重613的第二端612b長(zhǎng)。橫梁612沿著水平梁607的寬度“w”橫向移動(dòng)。對(duì)于掃描操作，起重機(jī)602從頭端到機(jī)翼經(jīng)過(guò)飛機(jī)一次，如箭頭615所示，隨后對(duì)于兩個(gè)機(jī)翼從機(jī)翼端到機(jī)身分別經(jīng)過(guò)一次，如箭頭616所示，并最后從尾端到機(jī)翼經(jīng)過(guò)一次，如箭頭617所示。在這種方式中，飛機(jī)的所有部分都被掃描了。另外，在可選實(shí)施例中，源601是具有反向散射檢測(cè)器的反向散射模塊，如圖4的模塊400。能夠以任意順 序?qū)嵭幸韵碌膾呙鑑)飛機(jī)上從頭到機(jī)翼與飛機(jī)機(jī)身連接點(diǎn)的部分；b)右翼上從右翼頂端到右翼與飛機(jī)機(jī)身連接點(diǎn)的部分；c)左翼上從左翼頂端到左翼與飛機(jī)機(jī)身連接點(diǎn)的部分；和，d)飛機(jī)上從尾部到機(jī)翼與飛機(jī)機(jī)身連接點(diǎn)的部分。圖5A至5C和圖6A至6C的源501和601分別利用定制的附件安裝于起重機(jī)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉源能夠沿所有方向傾斜。源沿所有方向傾斜的能力在能夠?qū)箙^(qū)，如飛機(jī)的輪上方區(qū)域進(jìn)行有效掃描中是特別有利的，如根據(jù)圖7和8更詳細(xì)描述的。圖7A和7B是飛機(jī)的正視圖,其不出了第一掃描方法,該方法掃描飛機(jī)上的難于掃描的ー些區(qū)域，諸如但不限于輪上方區(qū)域，機(jī)翼、機(jī)身、發(fā)動(dòng)機(jī)短艙、尾翼和穩(wěn)定器區(qū)域的空間。圖7A和7B示出了在利用圖5A至5C和圖6A至6C的起重機(jī)502和602調(diào)配源時(shí)源701的傾斜位置715、716，其分別用于掃描飛機(jī)700的輪上方區(qū)域。檢測(cè)器705相對(duì)于位置715、716橫向布置。源沿著這些起重機(jī)(圖7A、7B中未示出)的水平梁的寬度橫向移動(dòng)并隨后傾斜至設(shè)想的位置715、716以便掃描輪上的區(qū)域。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)注意到在可選實(shí)施例中，源701能夠配置在車輛或運(yùn)輸車而非起重機(jī)的操作臂上，如圖2的系統(tǒng)200中所描述的。 圖8A、8B和8C示出了可選擇的第二掃描方法的視圖，該方法掃描飛機(jī)上的難于掃描的ー些區(qū)域，諸如但不限于輪上方區(qū)域，機(jī)翼、機(jī)身、發(fā)動(dòng)機(jī)短艙、尾翼和穩(wěn)定器區(qū)域的空間。在該實(shí)施例中，為了掃描飛機(jī)800的輪上方區(qū)域,源801位于飛機(jī)800的一側(cè)上同時(shí)檢測(cè)器陣列805位于相對(duì)側(cè)上。在一個(gè)實(shí)施例中，源801是發(fā)射X射線的輻射源同時(shí)檢測(cè)器陣列805是L形的，以便有效捕獲透射過(guò)飛機(jī)的扇形射束816。L形檢測(cè)器805被放置在檢測(cè)器操作臂806上。源801和透射檢測(cè)器805經(jīng)由遠(yuǎn)程同步方法進(jìn)行操作，如之前參照?qǐng)D2所描述的。在一個(gè)實(shí)施例中，源801相對(duì)于飛機(jī)的垂直扇形射束角‘V和位置是這樣的，扇形射束816能夠掃過(guò)飛機(jī)的整個(gè)側(cè)立面。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解源801通過(guò)配置在起重機(jī)或車輛/運(yùn)輸車上是可移動(dòng)的，如之前實(shí)施例中描述的。如圖8A中明確示出，源801和檢測(cè)器805按照箭頭810所示沿著飛機(jī)的長(zhǎng)度移動(dòng)以便能夠?qū)嵭休喩戏絽^(qū)域的掃描。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的飛機(jī)檢查系統(tǒng)能夠產(chǎn)生高分辨率的圖像，其能夠使操作者很容易識(shí)別隱藏的威脅和違禁物品。在一個(gè)實(shí)施例中，利用包含飛機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)圖像的數(shù)據(jù)庫(kù)或威脅庫(kù)來(lái)將所得到的受檢查飛機(jī)的掃描與從相同模型飛機(jī)收集的圖像進(jìn)行比較，從而確定異?，F(xiàn)象。在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)飛機(jī)的尺寸，飛機(jī)各部分的圖像被分別收集。這些圖像隨后被分別顯示，或這些圖像能夠“編織”在一起顯示合成圖像。本發(fā)明的飛機(jī)檢查系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)有機(jī)材料，如固態(tài)和液態(tài)爆炸物，麻醉劑，陶瓷武器，以及無(wú)機(jī)材料，如金屬。在一個(gè)實(shí)施例中，飛機(jī)成像系統(tǒng)使用自動(dòng)化威脅軟件以便提醒操作人員潛在的無(wú)機(jī)和有機(jī)威脅物品的存在。在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)能夠發(fā)送反向散射并無(wú)線發(fā)送攝影影像給操作人員或遠(yuǎn)方的檢測(cè)員。圖9是核檢查構(gòu)造的一個(gè)實(shí)施例的說(shuō)明，該構(gòu)造包括處于檢查情況下的飛機(jī)900 和源/檢測(cè)器陣列905之間的示例性距離。如上所述，對(duì)于處于檢查情況下、具有2米直徑的飛機(jī)900，源/檢測(cè)器陣列905被放置與飛機(jī)900距離I米的位置處。如圖9中所示，為了檢測(cè)核材料910，系統(tǒng)包括源901，其產(chǎn)生具有大約9-15MV能量的X射線和/或例如來(lái)自d-D或d-T反應(yīng)的中子，以便引發(fā)裂變進(jìn)而明確或確認(rèn)S匪的存在。在第一種情況中，使用伽馬射線檢測(cè)器907來(lái)測(cè)量延遲的伽馬射線并且使用中子檢測(cè)器909來(lái)測(cè)量延遲和/或瞬發(fā)中子。在使用中子的情況中，使用微分消亡分析(DDAA) (differential die-awayanalysis)來(lái)檢測(cè)瞬發(fā)和延遲的中子。在兩種情況中，使用高效能慢化的3He或其它中子檢測(cè)器。在一個(gè)實(shí)施例中，使用適當(dāng)?shù)钠帘?02以便使X射線901與伽馬檢測(cè)器907和中子檢測(cè)器909屏蔽。伽馬射線檢測(cè)器907和中子檢測(cè)器909還能用干與X射線檢測(cè)同時(shí)進(jìn)行被動(dòng)測(cè)量。在脈沖過(guò)程中，X射線系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)以便產(chǎn)生圖像并在脈沖后不久，被動(dòng)檢測(cè)器能夠收集伽馬射線和中子。同時(shí)檢測(cè)的主要優(yōu)點(diǎn)是相比于分別實(shí)行X射線和被動(dòng)檢測(cè)具有減少的物流復(fù)雜性和縮短的掃描時(shí)間。被動(dòng)檢測(cè)測(cè)量的結(jié)果和X射線圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)融合以便提高核與放射性材料的檢測(cè)。本發(fā)明的飛機(jī)檢查系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為模塊化的以便增強(qiáng)組件的運(yùn)輸能力和簡(jiǎn)易性。在一個(gè)實(shí)施例中，各個(gè)模塊-車輛、操作臂、掃描頭和可選的檢測(cè)器運(yùn)輸車-能夠現(xiàn)場(chǎng)組裝和/或根據(jù)每個(gè)應(yīng)用定制。另外，在另ー實(shí)施例中，系統(tǒng)隨時(shí)可以工作，不需要再組裝。系統(tǒng)還被設(shè)計(jì)成很堅(jiān)固，使其能夠抵擋甚至在惡劣條件下的戶外調(diào)度的苛刻環(huán)境。在一個(gè)實(shí)施例中，用于運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)所需的能量由飛機(jī)上提供，這允許系統(tǒng)能夠在飛機(jī)場(chǎng)的任意地方進(jìn)行操作。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的飛機(jī)檢查系統(tǒng)對(duì)于從商務(wù)噴射機(jī)到空客380的任意飛機(jī)尺寸是可伸縮的。因此，車輛和臂的尺寸能夠根據(jù)飛機(jī)的尺寸進(jìn)行縮放。上述示例僅是本發(fā)明的系統(tǒng)的ー些應(yīng)用的說(shuō)明。盡管在此僅描述了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明還能夠以不脫離本發(fā)明的精神和范圍的其它特定形式實(shí)施。因此，本發(fā)明的示例和實(shí)施例應(yīng)當(dāng)理解為說(shuō)明性的并且不是限制性的，本發(fā)明在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)還可以進(jìn)行修改。
權(quán)利要求
1.一種用于從外部掃描飛機(jī)以便進(jìn)行隱藏威脅的檢測(cè)的系統(tǒng)，包括 掃描頭，該掃描頭包括用于產(chǎn)生朝向飛機(jī)的X射線束的X射線源； 用于相對(duì)于飛機(jī)操縱掃描頭的操作臂，該操作臂具有第一端和第二端，該第一端可移動(dòng)地與用于運(yùn)輸所述系統(tǒng)的車輛連接，并且該第二端可移動(dòng)地與掃描頭連接； 可移動(dòng)的檢測(cè)器單元，該檢測(cè)器單元包括第一組檢測(cè)器，并且，該檢測(cè)器單元與所述掃描頭對(duì)準(zhǔn)使得第一組檢測(cè)器接收透射過(guò)飛機(jī)的X射線； 用于控制系統(tǒng)移動(dòng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)一步包括存儲(chǔ)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述掃描頭進(jìn)一步包括至少一個(gè)近距離傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述掃描頭進(jìn)一步包括用于接收從飛機(jī)反向散射的X射線的第二組檢測(cè)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述X射線源和所述第一組檢測(cè)器的位置是遠(yuǎn)程同步的。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述X射線源和所述第一組檢測(cè)器沿飛機(jī)的相對(duì)側(cè)定位。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述檢測(cè)器單元是L形的，以便捕獲透射過(guò)飛機(jī)的X射線。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述操作臂具有適于定位掃描頭的多個(gè)自由度，所述多個(gè)自由度包括上、下、左、右、內(nèi)、外與旋轉(zhuǎn)中的至少一個(gè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述用于控制系統(tǒng)移動(dòng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)一步包括存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的至少一個(gè)飛機(jī)輪廓的數(shù)據(jù)庫(kù)，其用于根據(jù)所述飛機(jī)輪廓控制所述移動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，圖像顯示在監(jiān)視器上適于操作者本地或遠(yuǎn)程觀看。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，將圖像與從相同型號(hào)飛機(jī)收集的圖像進(jìn)行比較以確定異?，F(xiàn)象。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所檢測(cè)的威脅包括有機(jī)材料、無(wú)機(jī)材料和核材料。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括用于以被動(dòng)方式進(jìn)行的核和放射性材料檢測(cè)的伽馬射線檢測(cè)器和中子檢測(cè)器。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括用于根據(jù)光致裂變引發(fā)的輻射進(jìn)行核材料檢測(cè)的伽馬射線檢測(cè)器和中子檢測(cè)器。
14.一種用于從外部掃描具有本體和底面的飛機(jī)以檢測(cè)隱藏威脅的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括 由經(jīng)水平梁連接的兩個(gè)垂直梁限定的移動(dòng)式機(jī)架，所述水平梁包括所述機(jī)架的頂側(cè)，所述機(jī)架能夠沿被掃描的飛機(jī)的長(zhǎng)度移動(dòng)； 與所述機(jī)架的頂側(cè)相連的X射線源，該源能夠沿頂側(cè)水平地移動(dòng)；以及可移動(dòng)的檢測(cè)器單元，該檢測(cè)器單元包括第一組檢測(cè)器，并且，該檢測(cè)器單元與所述X射線源對(duì)準(zhǔn)并沿飛機(jī)的底面進(jìn)行定位，使得第一組檢測(cè)器接收從X射線源透射過(guò)飛機(jī)的X射線。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述X射線源和第一組檢測(cè)器的位置是遠(yuǎn)程同步的。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，掃描運(yùn)動(dòng)包括沿飛機(jī)的長(zhǎng)度移動(dòng)移動(dòng)式機(jī)架以及沿飛機(jī)的寬度移動(dòng)X射線源。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)進(jìn)一步包括置于所述機(jī)架的頂側(cè)上的第二組檢測(cè)器，用于接收從飛機(jī)散射回的X射線。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述X射線源能夠在至少四個(gè)方向上傾斜。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所檢測(cè)的威脅包括有機(jī)材料、無(wú)機(jī)材料和核材料。
20.一種用于從外部掃描具有本體和底面的飛機(jī)以檢測(cè)隱藏威脅的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括 由與水平梁連接兩個(gè)垂直梁所限定的移動(dòng)式機(jī)架，所述水平梁包括所述機(jī)架的頂側(cè)，所述機(jī)架適于在被掃描的飛機(jī)的至少一部分上移動(dòng)； 具有第一端和第二端的橫梁，該橫梁與所述機(jī)架的頂側(cè)接合并且適于沿著所述頂側(cè)水平移動(dòng)，X射線源連接于所述橫梁的第一端，并且配重連接于所述橫梁的第二端以平衡所述X射線源；以及 可移動(dòng)的檢測(cè)器單元，該檢測(cè)器單元包括第一組檢測(cè)器，并且，該檢測(cè)器單元與所述X射線源對(duì)準(zhǔn)，使得第一組檢測(cè)器接收從X射線源透射過(guò)飛機(jī)的X射線。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括與X射線源一起布置的第二組檢測(cè)器，該第二組檢測(cè)器用于接收從飛機(jī)散射回的X射線。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中，所述X射線源能夠在至少四個(gè)方向上傾斜。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中，所述X射線源和所述第一組檢測(cè)器的位置是遠(yuǎn)程同步的。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中，所檢測(cè)的威脅包括有機(jī)材料、無(wú)機(jī)材料和核材料。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于掃描飛機(jī)的隱藏威脅的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括車輛和安裝有掃描頭的操作臂，所述掃描頭能夠沿多重方向進(jìn)行操作以便從外部完全掃描飛機(jī)。該系統(tǒng)在各個(gè)實(shí)施例中使用基于透射的X射線檢測(cè)，基于反向散射的X射線檢測(cè)或其組合。該系統(tǒng)還包括用于進(jìn)行核和輻射材料的檢測(cè)的伽馬射線和中子檢測(cè)器。
文檔編號(hào)G01N23/083GK102686999SQ201080060045
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月29日
發(fā)明者J.本達(dá)漢 申請(qǐng)人:拉皮斯坎系統(tǒng)股份有限公司