Способы выполнения обследования обратного рассеяния сложных целей в ограниченных пространствах

Способы выполнения обследования обратного рассеяния сложных целей в ограниченных пространствах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

[0001] Данная патентная заявка притязает на приоритет по предварительной заявке на патент США №61/476,002, поданной 15 апреля 2011 года под названием "Способы выполнения обследования обратного рассеяния сложных целей в ограниченных пространствах" от изобретателей Jeffrey R. Schubert, John P. Handy, Richard L. Schueller, Terry Lee McElroy, David C. Walazek и William J. Baukus, текст которой полностью включен в настоящую заявку посредством ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0002] Настоящее изобретение относится к обследованию оборудования на основании регистрации обратнорассеянного проникающего излучения, а еще более конкретно к обследованию оборудования, применяемого в обследовании воздушного судна с использованием рентгеновских лучей.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0003] В уровне техники известно обследование объекта путем его облучения проникающим излучением, таким как рентгеновские лучи, например. Некоторое количество излучения может проходить через объект, а некоторое может быть поглощено или рассеяно объектом. Относительно падающего излучения, рассеянного во всех направлениях, излучение, рассеянное в общем направлении, обратном направлению своего поступления, может быть названо излучением обратного рассеяния. Такое рассеянное излучение может проходить в датчик (который может быть назван в настоящей заявке как "датчик рассеяния"), и некоторая часть этого рассеянного излучения будет зарегистрирована датчиком рассеяния.

[0004] Рассеянное излучение позволяет обнаружить особенности, включающие скрытую контрабанду или пластиковые взрывчатые вещества, которые характеризуются низким атомным номером, причем проникающее излучение более вероятно поглотится в объеме материала с высоким атомным номером, поскольку с увеличением атомного номера происходит очень быстрое увеличение фотоэлектрического поглощения (как между четвертой и пятой энергиями). Металлический корпус воздушного судна сильно поглощать рентгеновские лучи, причем запрещенные материалы будут более явными в обратном рассеянии рентгеновского излучения.

[0005] В силу этого, для заданной эффективности регистрации на единицу площади, отношение сигнал-шум увеличивается с увеличением пространственного угла, стянутого датчиком рассеяния, причем системы обратного рассеяния обычно бывают громоздкими и не очень хорошо подходят для обследования в ограниченной области. Это имело эффект ограничения применимости способов обследования с обратным рассеянием.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0006] В первом примере реализации настоящего изобретения раскрыта система обследования с обратным рассеянием и быстрым позиционированием, содержащая основание; стрелу, соединенную с основанием и содержащую первый участок, второй участок и третий участок, а также первое подвижное соединение, соединяющее первый участок со вторым участком, и второе подвижное соединение, соединяющее второй участок с третьим участком; сканирующую головку, соединенную с третьим участком и содержащую источник проникающего излучения для генерирования остронаправленного луча проникающего излучения, характеризующегося осью луча, и первый датчик, выполненный с возможностью регистрации рассеянного проникающего излучения; причем сканирующая головка выполнена с возможностью перемещения по меньшей мере на 3-7 степеней свободы относительно основания, а указанная система выполнена с возможностью захвата излучения обратного рассеяния во множестве ориентаций путем перемещения сканирующей головки, а первый участок сохраняет неподвижное положение по отношению к основанию, в которой по меньшей мере один датчик приближения, прикрепленный к сканирующей головке, выполнен с возможностью регистрации первого заданного интервала между сканирующей головкой и объектом вдоль первой оси.

[0007] В некоторых примерах реализации по меньшей мере один из первого и второго участков выполнен с возможностью удлинения. В некоторых примерах реализации третий участок имеет ось вдоль его длины, а сканирующая головка выполнена с возможностью поворота вокруг оси. В некоторых примерах реализации сканирующая головка имеет такой размер, что она выполнена с возможностью размещения в обследуемом объекте.

[0008] В другом примере реализации способ захвата изображения обратного рассеяния, полученного путем облучения поверхности, расположенной внутри объекта, включает позиционирование системы обследования обратным рассеянием вплотную к объекту, содержащей основание, удлиняемую стрелу, скрепленную с основанием и содержащую по меньшей мере два участка, соединенные посредством подвижного соединения, сканирующую головку, расположенную на дальнем конце стрелы, и по меньшей мере один датчик приближения, прикрепленный к сканирующей головке и выполненный с возможностью регистрации первого заданного интервала между сканирующей головкой и объектом вдоль первой оси; управление стрелой для ее удлинения от основания через канал в объекте по направлению к объему внутри объекта; облучение поверхности внутри объекта с использованием остронаправленного луча проникающего излучения; прием излучения обратного рассеяния в сканирующей головке; и обработку излучения обратного рассеяния для формирования изображения части внутреннего объема объекта. В некоторых примерах реализации способ также включает управление сканирующей головкой для ее последовательного ориентирования во множестве ориентаций в объеме внутри объекта.

[0009] В другом примере реализации подвижная система обследования с обратным рассеянием для исследования объекта содержит подвижное основание; источник остронаправленного луча проникающего излучения, имеющий ось передачи; сканирующую головку, соединенную с основанием и содержащую по меньшей мере один датчик, характеризующийся вектором выравнивания, причем ось излучения ориентирована по существу в том же самом направлении что и вектор выравнивания, так что датчик ориентирован для приема обратного рассеяния проникающего излучения; и по меньшей мере один датчик приближения, прикрепленный к сканирующей головке и выполненный с возможностью регистрации первого заданного интервала между сканирующей головкой и объектом вдоль первой оси. В еще одних примерах реализации подвижная система обследования с обратным рассеянием дополнительно содержит второй датчик приближения, выполненный с возможностью регистрации второго заданного интервала между сканирующей головкой и объектом вдоль второй оси, причем вторая ось не параллельна первой оси.

[0010] В еще одних примерах реализации подвижная система обследования с обратным рассеянием содержит третий датчик приближения, выполненный с возможностью регистрации третьего заданного интервала между сканирующей головкой и объектом вдоль третьей оси, причем третья ось не параллельна первой оси или второй оси, а датчики образуют измерительный пузырь вокруг части сканирующей головки, а в еще одних примерах реализации три оси выполнены взаимно перпендикулярными.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0011] Приведенные выше особенности примеров реализации будут лучше понятны со ссылкой на приведенное далее подробное описание, представленное со ссылкой на прилагаемые чертежи.

[0012] На фиг. 1А-1С схематически показаны примеры реализации системы обследования с обратным рассеянием и быстрым позиционированием.

[0013] На фиг. 2 схематически показана составная стрела.

[0014] На фиг. 3А-3С схематически показаны примеры реализации систем обследования с обратным рассеянием и особенностями для предотвращения столкновений.

[0015] На фиг. 4 схематически показана сканирующая головка с множеством контактных датчиков.

[0016] На фиг. 5А и 5В схематически показана сканирующая головка с амортизаторами.

[0017] На фиг. 6 схематически показан контактный датчик.

[0018] На фиг. 7 схематически показана система обследования с обратным рассеянием в фюзеляже воздушного судна.

[0020] На фиг. 8 схематически показана поворотная сканирующая платформа.

[0021] На фиг. 9 схематически показана система обследования с обратным рассеянием, содержащая множество закрепленных датчиков.

[0022] На фиг. 10 схематически показана систему обследования с обратным рассеянием, содержащая множество источников с поворотными датчиками.

[0023] На фиг. 11 схематически показана система обследования с обратным рассеянием, содержащая множество источников с закрепленными датчиками.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0024] В соответствии с иллюстративными примерами реализации система обследования с обратным рассеянием выполнена с возможностью доступа к ограниченным пространствам и другим местам, которые могут являться труднодоступными или недоступными с использованием обычных систем обследования с обратным рассеянием. Для этого примеры реализации системы обследования с обратным рассеянием содержат шарнирную стрелу для достижения сжатых и удаленных пространств и датчики приближения для оповещения оператора о слишком близком расположении части системы к обследуемому объекту. Некоторые примеры реализации содержат один или большее количество поворотных низкоэнергетических источников проникающего излучения и датчики рассеяния, выполненные с возможностью регистрации обратного рассеяния от поворотных источников.

[0025] Кроме того, некоторые системы обследования могут создавать цифровые данные из зарегистрированного излучения обратного рассеяния. Такие данные могут быть использованы, например, для создания изображения обследуемого объекта.

[0026] Приведенные далее определения могут быть полезны в понимании различных примеров реализации, описанных в настоящей заявке, и в любых пунктах формулы, приложенной к настоящей заявке.

[0027] Под "источником излучения" следует понимать источник остронаправленного луча проникающего излучения. Пример такого проникающего излучения может представлять собой рентгеновские лучи, а настоящее изобретение может быть описано в настоящей заявке в терминах рентгеновских лучей, однако без ограничения назначения. Остронаправленный луч задает ось распространения излучения, которая может быть названа осью луча.

[0028] Под термином "вектор выравнивания", при использовании по отношению к датчику рассеяния, следует понимать направление, заданное линейным геометрическим местом точек, проходящим по направлению наружу от датчика, по отношению к которому пространственный угол, стянутый объемом датчика при виде из точки обзора на геометрическом месте точек, превышает пространственный угол при виде из любой другой точки в плоскости, которая расположена поперечно вектору в точке обзора. Таким образом, проще говоря, вектор выравнивания указывает в направлении мест для которых датчик наиболее эффективен в регистрации рассеяния.

I. Система обследования обратным рассеянием с быстрым позиционированием

[0029] Подвижная система обследования с обратным рассеянием может сталкиваться с объектами с неправильными формами. Такие объекты могут представлять поверхности, контуры и пространства, которые сложно или невозможно обследовать с использованием обычной системы обратного рассеяния. Таким образом, некоторые примеры реализации выполнены с возможностью быстрого позиционирования для обеспечения возможности маневрирования системы и/или сканирующей головки вокруг преград и в труднодоступные пространства. Эти системы продлевают пригодность систем обратного рассеяния для ранее недоступных применений.

[0030] На фиг. 1А схематически показана система 101 обследования с обратным рассеянием и быстрым позиционированием, в соответствии с примером реализации настоящего изобретения, вплотную к крылу 102 воздушного судна. Поскольку крыло 102 расположено близко к земле, попытка размещения обычной системы обратного рассеяния под центральной частью крыла может быть нереализуемой для заданного размера систем обратного рассеяния. Аналогичным образом, попытка размещения системы обследования над крылом 102 может быть нереализуемой для заданного веса систем обратного рассеяния и сложной при безопасном подъеме и ориентировании таких систем.

[0031] Крыло 102 также содержит внутренние пространства 103, которые, по аналогичным причинам, было бы сложно или невозможно обследовать с использованием обычной системы с обратным рассеянием. Поскольку пространства в крыльях воздушного судна являются превосходными местами для хранения или перевозки контрабандных товаров, то существует необходимость в системе обследования обратным рассеянием с возможностью обследования таких мест.

[0032] В отличие от обычных систем, система 101 хорошо подходит для таких задач. Система содержит три основных компонента: основание, стрелу и сканирующую головку, которые вместе обеспечивают возможность достижения и обследования системой 101 множества неровных поверхностей и пространств.

[0033] Подвижное основание 104 обеспечивает опору для системы 101. Мобильность основания обеспечивает возможность простого перемещения системы к обследуемому объекту или повторного перемещения в различные положения вокруг обследуемого объекта. В данном примере реализации основание 104 расположено на колесах 105, однако основание может также иметь, например, гусеницы или ролики.

[0034] Основание 104 выполнено относительно небольшим, например меньшим по сравнению с грузовиком или погрузчиком с вилочным захватом, для улучшения его маневренности. Однако основание 104 также имеет размер и вес, достаточные для обеспечения устойчивости платформы стрелы и сканирующей головки, поскольку они проходят по направлению от основания. В некоторых примерах реализации основание может иметь след на земле, который больше на 30 дюймов, чем на стороне.

[0035] Работу по облучению объекта и захвату излучения обратного рассеяния выполняет сканирующая головка 106. Для обследования объекта сканирующая головка выполнена с возможностью перемещения относительно основания 104 и, таким образом, относительно обследуемого объекта. По существу, система может обследовать различные части крыла 102, например, без необходимости позиционирования всей системы обследования под крылом или над ним.

[0036] Сканирующая головка 106 облучает объект с использованием источника излучения и захватывает излучение обратного рассеяния с использованием по меньшей мере одного датчика (например, см. фиг. 5А и 5В). Источник излучения создает остронаправленный луч проникающего излучения вдоль оси передачи для облучения обследуемого объекта. В некоторых примерах реализации источник излучения может совершать перемещение относительно основания с тем, чтобы указать или сканировать ось передачи во множестве направлений. Таким образом, нет необходимости в перемещении всей сканирующей головки 106 для обследования другой части объекта. На фиг. 1А, веерная форма 107, проходящая от сканирующей головки 106, не является физической особенностью сканирующей головки; а скорее указывает диапазон сканирования, допускаемого источником излучения. По меньшей мере один датчик расположен в заданном положении относительно источника излучения, однако не на оси передачи, и ориентирован с тем, чтобы захватить излучение, рассеянное от обследуемого объекта.

[0037] Кроме того, сканирующая головка 106 может совершать поворот вокруг оси по нормали к стреле, которая его поддерживает, как указано двунаправленной стрелкой в сканирующей головке. По существу, система, показанная на фиг. 1А, имеет множество степеней подвижности.

[0038] Для обследования объекта оператор маневрирует основание 105 к объекту, который должен быть обследован и удлиняет сканирующую головку 106 от основания посредством стрелы 107. Для этого, стрела 107 содержит множество участков, которые облегчают перемещение сканирующей головки 106 множеством способов, включающих подъем сканирующей головки и ее проведение сбоку по направлению от основания 104. В примере реализации по фиг. 1А, стрела содержит подъемное приспособление 108 для подъема сканирующей головки 106 над основанием 104 (то есть, вертикально по отношению к основанию 104). Это обеспечивает возможность сканирующей головке 106 обследовать крыло 102 сверху, как схематически показано на фиг. 1В, без необходимости позиционирования всей сканирующей системы над крылом 102.

[0039] Один или большее количество удлиняемых компонентов 109 стрелы 107 дополнительно увеличивают гибкость системы, как показано на фиг. 1В. Например, участок стрелы может представлять собой телескопический элемент или ножницеобразный элемент. Удлиняемая стрела 107 поддерживает сканирующую головку 106 таким образом, что она может совершать перемещение в сторону по отношению к основанию 104. В некоторых примерах реализации участок стрелы 107, расположенный наиболее близко к основанию, может сохранять неподвижное положение по мере того, как другие части стрелы проходят, вращаются, совершают поворот или другим образом совершают перемещение или изменяют положения или ориентации для повторного размещения сканирующей головки. По существу, стрела 107 может проходить по направлению от основания 104 на расстояние, составляющее по меньшей мере ширину основания, а в некоторых примерах реализации длина стрелы может превышать в 2, 3 и более раз ширину основания.

[0040 В некоторых примерах реализации, которые, например, схематически показаны на фиг. 1С, сканирующая головка 106 выполнена с возможностью поворота обратно по направлению к удлиняемой стреле таким образом, что ось передачи источника излучения указывает по направлению к крылу 102. Это облегчает обследование обратной стороны крыла или других труднодоступных частей крыла, без необходимости позиционирования всей системы обследования обратным рассеянием под крылом.

[0041] Стрела может иметь любое количество участков и может быть выполнена с возможностью удлинения и/или шарнирного соединения для обеспечения любого необходимого количества степеней свободы. Другой пример реализации составной стрелы 200 схематически показан на фиг. 2. Стрела 200 имеет три участка (201, 202 и 203) стрелы, соединенных посредством соединений (205 и 206), которые обеспечивают несколько степеней свободы по отношению к другим ее участкам и основанию, как указано двунаправленными стрелками рядом с соединениями 205, 206 и сканирующей головкой 204. Кроме того, один или большее количество участков стрелы могут быть выполнены с возможностью удлинения.

[0042] Участок 203 стрелы характеризуется осью 209 вдоль его длины, а сканирующая головка 204 соединена с возможностью поворота с участком 203 стрелы посредством подвижного соединения 207 с тем, чтобы обеспечить возможность поворота вокруг оси. По существу, сканирующая головка 204 и стрела 200 могут иметь семь или большее количество степеней свободы по отношению к основанию 208, поддерживающему стрелу. Таким образом, система обеспечивает возможность перемещения сканирующей головки 204 в объекте или вокруг него и даже через каналы в объекте для маневрирования сканирующей головки в место, которое должно быть обследовано. Например, система со стрелой 200, расположенной снаружи небольшого воздушного судна, может маневрировать сканирующую головку через пассажирскую дверь или другое отверстие в фюзеляже и в кабину. Сканирующая головка затем может быть выполнена с возможностью поворота вокруг оси 209 для формирования 360-градусного изображения внутреннего пространства кабины. Другие примеры реализации могут иметь большее или меньшее количество участков стрелы и подвижные соединения и иметь большее или меньшее количество степеней свободы. Например, некоторые примеры реализации могут содержать стрелу с одним концом, соединенным с возможностью перемещения с подвижным основанием, и сканирующую головку, соединенную с другим концом стрелы с тремя степенями свободы. Такой пример реализации имел бы пять степеней свободы, если перемещение основания рассматривать для обеспечения одной из тех степеней свободы.

[0043] Некоторые примеры реализации также содержат дополнительное подвижное соединение 110, расположенное между подъемным приспособлением 108 и первым участком 111 стрелы 107, как схематически показано на фиг. 1С. Подвижное соединение 110 может наклонять удлиняемые участки стрелы 107 снизу таким образом, что может быть обеспечено приближение сканирующей головки к крылу 102 с ее нижней стороны, или кверху таким образом, что может быть обеспечено приближение сканирующей головки к крылу 102 сверху.

[0044] Как показано, различные примеры реализации обеспечивают возможность перемещения сканирующей головки на значительные расстояния от основания, включая расстояния, которые больше размеров самого основания. Проведение сканирующей головки будет перемещать центр тяжести системы, однако не обязательна должна быть обеспечена возможность перемещения центра тяжести за пределы наружных краев основания для уменьшения возможности наклона. По существу, основание должно иметь ширину, достаточную для того, чтобы центр тяжести системы не выходил за пределы краев основания. Точные размеры основания, необходимые для предотвращения наклона, будут зависеть от веса и максимального удлинения стрелы. Например, в некоторых примерах реализации основание составляет по меньшей мере 30 дюймов на угле, а в некоторых примерах реализации даже больше.

II. Система обследования с обратным рассеянием и предотвращением столкновений

[0045] Некоторые объекты, которые должны быть обследованы, такие как воздушное судно, имеют тонкую внешнюю обшивку или, в противном случае, восприимчивы к повреждению. Незначительное перемещение или ошибка в вычислениях системного оператора может вызвать контакт основания или сканирующей головки с объектом с обеспечением потенциального повреждения объекта и сканирующей головки или основания. По этой причине, некоторые примеры реализации содержат измерительные и управляющие особенности для оповещения оператора и/или для замедления или остановки перемещения системы, если часть системы расположена в пределах заданного расстояния от объекта.

[0046] Один такой пример реализации схематически показан на фиг. 3А, в котором система 300 обследования с обратным рассеянием расположена вплотную к небольшому воздушному судну 301. Множество датчиков на сканирующей головке 302, такие как датчики 401-406 на фиг. 4, формируют измерительный периметр 304 или пузырь вокруг сканирующей головки 302. Датчики регистрируют любую часть воздушного судна 301, которая нарушает периметр 304, что обеспечивает оповещение оператора или даже остановку перемещения сканирующей головки 302 или основания 303. По существу, система 300 содержит подсистему предотвращения столкновений. Некоторые примеры реализации аналогичным образом содержат датчики, расположенные на основании 303 и вокруг него, для предотвращения контакта этого основания с обследуемым объектом или другими объектами.

[0047] Сканирующая головка 400 по фиг. 4 содержит контактные датчики 401-406, формирующие измерительный периметр на трех сторонах. Каждый из датчиков 401-406 имеет направление, в котором он может входить в контакт с объектом, таким как обшивка воздушного судна, и тем самым множество датчиков обеспечивают множество возможностей для регистрации. Это направление может быть названо осью чувствительности.

[0048] Некоторые датчики, такие как датчики 403 и 404, направлены в том же самом направлении, в различные места на сканирующей головке 400. Такие датчики могут обеспечить дополнительную чувствительность или могут обеспечить возможность измерения системой ее угла приближения к объекту. Например, при приближении сканирующей головки 400 к объекту под углом, датчик 403 может регистрировать контакт до датчика 404. По существу, оператор системы может изменять траекторию перемещающейся сканирующей головки 400 для поддержания интервала между сканирующей головкой 400 и объектом, который зарегистрирован датчиком 403, однако может продолжать перемещение на более близкое расстояние до, например, столкновения датчика 404 с объектом. Таким образом, сканирующая головка 400 может быть перемещена ближе к обследуемой поверхности, действительности по существу параллельно ей.

[0049] Другие датчики указывают в различных направлениях для удлинения и формирования измерительного периметра. Например, датчики 402 и 405 расположены под углом к датчику 403 и 404. Некоторые датчики, такие как датчики 401 и 406, могут даже указывать в направлениях 180 градусов друг от друга, в данном случае для защиты сторон 407 и 406 сканирующей головки 400. По существу, множество датчиков может быть расположено под углом по отношению друг к другу таким образом, что ни один из этих датчиков не имеет оси чувствительности, которая расположена параллельно осям чувствительности других датчиков. В действительности, некоторые примеры реализации могут содержать три датчика с взаимно перпендикулярными осями.

[0050] На фиг. 3В схематически показан другой пример реализации системы 320, имеющей измерительные и управляющие особенности для оповещения оператора и/или замедления или остановки перемещения системы, если часть системы расположена в пределах заданного расстояния объекта. Данный пример реализации содержит различные дуги 321, 322 и 323 акустических датчиков, которые функционируют как датчики приближения. В некоторых примерах реализации акустические датчики 325 на дугах 321, 322 и 323 могут иметь тип, обычно используемый, например, в качестве запасных датчиков в автомобильной промышленности, а в других примерах реализации датчики могут регистрировать другие формы энергии, такой как инфракрасная или электромагнитная энергия, причем такой датчик работает аналогично акустическим датчикам, описанным в настоящей заявке, но с использованием различных форм энергии. В некоторых примерах реализации каждый акустический датчик 325 может представлять собой передатчик, который может передавать и принимать эхо от акустического сигнала. Процессор, такой как процессор или таймер, может быть применен для определения расстояния между датчиком 325 и объектом путем определения времени между передачей акустического сигнала и приемом эха (при наличии такового) этого сигнала. Для этого, каждый датчик 325 может модулировать его передаваемый сигнал с использованием идентифицируемой модуляции, такой как бинарный код, так что передающий датчик может отличать эхо его передаваемого сигнала от эха сигналов, переданных от других датчиков 325.

[0051] Каждый акустический датчик может быть описан как задающий область чувствительности в пространстве рядом с датчиком. На фиг. 3В, такие области чувствительности схематически показаны в виде пузырей 325В. Объект в области чувствительности (например, в пузыре) будет создавать эхо от соответствующего датчика для указания близости датчика (и дуги датчика) к объекту. Другими словами, объекты в области чувствительности могут быть идентифицированы как расположенные рядом с датчиком. Такая индикация может быть обработана и представлена пользователю как сигнал оповещения о близости объекта или использована другим образом, описанным согласно фиг. 3А.

[0052] На фиг. 3А самая нижняя дуга 321 расположена рядом с дном системы 330 обследования с обратным рассеянием. Однако сканирующая головка 331 может быть поднята, как схематически показано на фиг. 3С. В некоторых примерах реализации одна или большее количество дуг 321, 322, 333 датчика сохраняют положение радом с дном (например, рядом с уровнем земли), а одна или большее количество дуг датчика совершают перемещение со сканирующей головкой 331. Таким образом, одна дуга (например, дуга 321) сохраняет свое положение рядом с землей для регистрации объектов рядом с уровнем земли, а по меньшей мере одна другая дуга (например, дуга 323) совершает перемещение со сканирующей головкой 331 для регистрации объектов рядом со сканирующей головкой 331.

[0053] В некоторых примерах реализации датчики 325 могут представлять собой тип датчиков, используемых в автомобильной промышленности. Такие датчики обычно выполнены в группах из (4) датчиков, в которых каждый датчик в группе выполнен с возможностью передачи уникального сигнала с тем, чтобы предотвратить влияние на работу других датчиков в группе. Другими словами, в группе нет двух датчиков, которые используют такую же модуляцию и, таким образом, в группе нет двух датчиков, которые выполнены одинаковыми. Например, датчики из группы могут быть названы как S1, S2, S3 и S4.

[0054] Если дуга датчика или группа дуг датчиков содержит более одной такой группы, то некоторые примеры реализации могут применять датчики для минимизации или предотвращения взаимного влияния между аналогичными датчиками. Например, если каждая дуга 321, 322, 324 имеет группу из четырех датчиков, датчики могут быть размещены на дугах следующим образом:

[0055] Дуга 321: S1 S2 S3 S4

[0056] Дуга 322: S3 S4 S1 S2

[0057] Дуга 323: S1 S2 S3 S4

[0058] Таким образом, ни одного датчика на одной дуге не расположено непосредственно вплотную к аналогичному датчику на другой дуге. В некоторых примерах реализации заданная дуга датчика может содержать более одной группы датчиков. В таких примерах реализации группы должны быть размещены таким образом, чтобы ни одного датчика на дуге не было расположено вплотную к аналогичному датчику на этой дуге и не одного датчика на одной дуге не было расположено непосредственно вплотную к аналогичному датчику на другой дуге. Кроме того или в качестве альтернативы, в некоторых примерах реализации датчики отделены не только их расстоянием от других датчиков на той же самой дуге и не только их расстоянием от датчиков на других дугах, однако также вследствие кривизны дуг, так что пузыри вокруг различных датчиков ориентированы в различных направлениях.

[0059] Некоторые примеры реализации могут содержать два или большее количество датчиков для регистрации различных расстояний между сканирующей головкой и обследуемым объектом. Например, первый датчик может регистрировать интервал, составляющий 20 сантиметров в заданном направлении, а второй датчик может регистрировать интервал, составляющий только 15 сантиметров в том же самом направлении. Если первый датчик приведен в действие, то система может оповестить оператора, например, посредством света или звукового сигнала оповещения и/или вызвать замедление перемещения основания или сканирующей головки посредством бортовой управляющей системы. Если второй датчик приведен в действие, то управляющая система может быстро остановить перемещение сканирующей головки и/или основания.

[0060] Лицевая часть 409 сканирующей головки 400 может, в частности, являться сложной для защиты, поскольку датчики не могут быть расположены перед источником 410 или датчиками 411 и 412. Другими словами, датчик не должен быть расположен таким образом, что он блокирует передачу излучения посредством источника 410 или блокирует обратнорассеянное излучение от достижения датчиков 411 и 412.

[0061] Для удовлетворения этому требованию некоторые примеры реализации содержат амортизаторы 501, 502 и 503, соединенные с датчиками, как схематически показано на фиг. 5А и 5В. Амортизаторы эффективно удлиняют пузырь или периметр к лицевой стороне 507 сканирующей головки. В примере реализации, показанном на фиг. 5В, амортизаторы 504A-504D формируют раму 504 вплотную к лицевой части 503. Объект, такой как часть воздушного судна, которая контактирует с амортизатором, будет приводить в действие по меньшей мере один из датчиков 505 или 506. В то же самое время амортизаторы не блокируют источник 507 или датчики 508, 509. Кроме того, амортизаторы могут быть изготовлены из материалов, которые выполнены прозрачными по отношению к излучению, что дополнительно уменьшает потенциальное взаимное влияние.

[0062] Аналогичные амортизаторы 501, 503 могут быть применены на сторонах 510 и 511 сканирующей головки 500. Далее, отсутствует риск блокирования необходимого излучения, однако такие амортизаторы являются дорогими, поскольку они могут легко удлинять измерительный периметр без необходимости добавления дополнительных датчиков. Например, в отличие от сканирующей головки 400 по фиг. 4, измерительный периметр сканирующей головки 500 проходит мимо датчика 512 и дополнительно по направлению к обратной стороне 513 сканирующей головки 500. Аналогичным образом, амортизаторы будут взаимодействовать с приближающимся объектом рядом с углом 514 (то есть участок между датчиками 506 и 515) без необходимости в дополнительном датчике, а дополнительное расстояние затем может быть зарегистрировано только датчиками 515 и 506.

[0063] В некоторых примерах реализации амортизаторы могут обеспечивать возможность совместной работы датчиков для выдачи информация о том, где сканирующая головка расположена наиболее близко к объекту. Например, если датчик 505 приведен в действие, а датчик 506 нет, то затем система могут логически делать вывод, что объект расположен наиболее близко к датчику 505. Однако если датчик 505 и датчик 506 приведены в действие, то система может логически делать вывод, что объект расположен рядом с центром амортизатора 502.

[0064] Несмотря на то, что датчики в предыдущих примерах реализации были описаны как контактные датчики, в альтернативных примерах реализации могут быть использованы другие типы датчиков. Например, различные применения могут извлекать пользу из использования емкостных датчиков, инфракрасных датчиков или ультразвуковых или других акустических датчиков, электромагнитных датчиков или других типов механических датчиков, для приведения в качестве примера только некоторых.

[0065] Однако, контактные датчики являются многоцелевыми, что не должно быть проигнорировано. Например, некоторые контактные датчики хорошо подходят для использования с амортизаторами, как описано выше. Кроме того, некоторые контактные датчики могут быть выполнены с возможностью регистрации более одного расстояния или даже сообщения расстояния при множестве малых приращений.

[0066] Один пример реализации простого механического контактного датчика 600 схематически показан на фиг. 6. В данном примере реализации механический датчик 600 содержит наконечник 601, толкатель 602 и корпус 603. При контакте наконечника 601 с объектом толкатель 602 отводится в полость 604 в корпусе 603. Это предотвращает прокалывание, расцарапывание или иные повреждения наконечником 601 поверхности или объекта. Фактически, сила, приложенная к объекту, может быть отрегулирована пружиной 605. Пружина 605 выполняет функцию по сохранению толкателя 602 в полностью выступающем состоянии при отсутствии контакта с объектом, а в противном случае, обеспечивает возможность отведения толкателя 602 в полость 604.

[0067] По мере отведения толкателя 602 в полость 604 его перемещение включает микровыключатель 606, что беспечивает передачу сигнала от выключателя на управляющую систему. Управляющая система, которая может содержать микропроцессор, запрограммированный с использованием конкретного программного обеспечения, или другую обрабатывающую плату, затем узнает расстояние между сканирующей головкой и объектом, с которым эта сканирующая головка вошла в контакт, и может прореагировать соответствующим образом. Например, управляющая система могут среагировать путем применения тормозов к колесам основания для остановки или замедления основания, чтобы предотвращать какое-либо приближение сканирующей головки к объекту. Аналогичным образом, управляющая система может остановить или замедлить перемещение сканирующей головки. Безусловно, управляющая система может также оповестить оператора посредством звукового или визуального сигнала.

[0068] Несмотря на то, что контактный датчик 600 содержит микровыключатель 606, в данном примере реализации множество других датчиков могут быть использованы для измерения перемещения толкателя, содержащее, например, оптические или магнитные датчики.

[0069] Кроме того, множество выключателей (или других подходящих датчиков) может быть размещено на различных глубинах в полости 604, причем каждый из них регистрирует последовательно увеличивающееся проникновение толкателя 602. Для этого и/или для обеспечения возможности уменьшения дополнительного диапазона толкателя при контакте с объектом, глубина полости 604 может обеспечивать проникновение толкателя в полость на дополнительное расстояние после приведения в действие микровыключателя посредством толкателя. В дейс