一份文件讨论了如何解决潜艇必须浮出水面才能探测附近飞机的问题。提供了两种解决方案,其中传感器位于水面以下,在水面下几至几十米的深度。

第一种选择是鱼眼镜头(FEL)数码相机组合,位于水面下,将有近全半球(360°方位角和90°仰角)的视野,用于探测水面上的物体。这种传感器可以提供海洋和陆地环境中空域的三维图像。

FEL与摄像机相连,可以连续观察其上方的整个天空。该相机可以有一个主动像素传感器(APS)焦平面阵列,允许在传感器中直接建立逻辑电路。逻辑电路允许在传感器头上进行数据处理,而不需要任何其他外部电子设备。

在第二种选择中,一个单光子敏感(光子计数)探测器阵列被用于深度,而不需要在它前面的任何光学设备,因为在这个位置,光信号被散射并到达一个大的(几十度)角度范围。

光束通过云层和海水散射,有效地否定了在多云或湍流条件下几米以下深度的光学成像。在这些条件下,可以通过在窄带滤波器后面使用非成像光子计数检测器来实现最大的收集效率。

在任何一种情况下,来自这些传感器的信号都可以被融合并与其他传感器数据相关或解除相关,以获得潜艇上方物体的准确图像。这些装置可以补充传统潜艇潜望镜在仰角方向视野有限的缺陷。此外,这些技术也避免了将整个潜艇或其潜望镜暴露在外部环境中的需要。

这项工作是由加州理工学院的Hamid Hemmati, Joseph M. Kovalik和William H. Farr,以及美国宇航局喷气推进实验室QinetiQ NA公司的John D. Dannecker完成的。非营利组织- 47916


本摘要包括一个技术支持包(TSP)。
潜艇的半球形水面视场成像仪

(参考NPO-47916)目前可从TSP库下载。

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本文首次发表于2012年8月号NASA技金宝搏官网术简介杂志。

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