用于定位水环境中的飞行器的飞行器定位系统的制作方法

用于定位水环境中的飞行器的飞行器定位系统的制作方法
【专利摘要】一种用于飞行器定位系统的方法和设备，所述飞行器定位系统包括飞行器结构和与飞行器结构关联的若干声学反射器。所述若干声学反射器经配置以响应于接收第二声音信号而生成第一声音信号。
【专利说明】用于定位水环境中的飞行器的飞行器定位系统
【技术领域】【背景技术】
[0001]本发明一般涉及飞行器，并具体涉及定位飞行器。本发明更具体涉及用于在意外遭遇水环境后定位水环境中的飞行器的方法和设备。
[0002]飞行器普遍用来运输人员和货物。当从起始位置行进到目的地位置时，飞行器可以在各种类型地形上方飞行。该地形可以包括平原、山脉、水体和其他类型地形。
[0003]偶然地，飞行器可以意外遭遇地形。在这些事件发生时，执行勘查以确定意外遭遇地形的原因。分析可以用于对飞行器、飞行器操作和/或该两者的一些组合做出改善。
[0004]当确定意外遭遇地形的原因时，经常希望定位飞行器或源自飞行器的用于分析的任何残骸。意外遭遇地形会产生包括源自飞行器的不同结构的残骸。这些结构可以包括，例如，但不限于，机翼、发动机、一段机身、数据记录器和/或其他部件。不同结构可以被分析以判定是否不一致性可以有助于分析意外遭遇地形。数据记录器可以用来分析飞行器飞行期间出现的信息。这些数据记录器可以包括音频记录装置，其记录航班工作人员谈话以及背景区域(如驾驶舱)中的环境噪声。数据记录器也可以记录飞行期间飞行器内的不同计算机和装置之间发送的数据、命令和/或其他信息。例如，关于操纵面位置的数据、发动机性能、温度和/或其他可以从这些数据记录器获得的信息。这些数据记录器可以被称为飞行数据记录器或黑匣子。
[0005]数据记录器具有信号发射器。信号发射器可以用来定位数据记录器。具体地，这些数据记录器可以包括基于声音的信号发射器。如果意外遭遇地形是水环境的形式，则这些基于声音的信号发射器会尤为有益。
[0006]当飞行器意外遭遇水环境形式的地形时，不同的结构可以迅速沉入水中。一些水环境会尤其深，使得越过位置上方以视觉确定飞行器变得不可能。与数据记录器连用的声音发射器可以用来定位水环境中的数据记录器。
[0007]然而，因为数据记录器靠电池供电，所以这些数据记录器仅可以在一些有限时间段发射声音信号。结果，如果飞行器残骸的位置不能在发射声音信号的发射器耗尽电池中的电力之前被定位到，则寻找数据记录器和其他残骸会是尤其困难的。在一些情况下，会数年或永久发现不了数据记录器。进一步地，因为水环境中残骸扩散的不可预测性，所以经常从其他飞行器结构的不同区域中发现数据记录器。若没有发现残骸，则在大多数情况下，不能合适地对意外遭遇水环境进行分析。
[0008]因此，具有考虑上面讨论的问题中的至少一些以及可能的其他问题的方法和设备将是有利的。

【发明内容】

[0009]在一个有利的实施例中，飞行器定位系统包括飞行器结构和与飞行器结构关联的若干声学反射器。若干声学反射器经配置以响应于接收第二声音信号而生成第一声音信号。
[0010]在另一个有利实施例中，飞行器定位系统包括声音定位系统。声音定位系统经配置以发送具有第一频率的第一声音信号到水环境中。第一频率对应于与意外遭遇水环境的飞行器的第一飞行器结构关联的第一声学反射器。声音定位系统经进一步配置以当从第一声学反射器接收响应信号时，使用第二频率发送第二声音信号到水环境中。第二声音信号与第二声学反射器的第二频率对应，该第二声学反射器与意外遭遇水环境的飞行器的第二飞行器结构关联。
[0011]在又一个有利实施例中，提供用于定位飞行器结构的方法。第一声音信号使用第一频率被发送到水环境中。第一频率对应于和意外遭遇水环境的飞行器的第一飞行器结构关联的第一声学反射器的第一选择频率。当从第一声学反射器接收响应信号时，使用第二频率发送第二声音信号到水环境中。第二声音信号与第二声学反射器的第二选择频率对应，该第二声学反射器与意外遭遇水环境的飞行器的第二飞行器结构关联。
[0012]在又一个有利实施例中，提供用于定位飞行器结构的方法。从射频信号发生器发射的射频信号由卫星检测，其中射频信号发生器与意外遭遇水环境的飞行器的飞行器结构关联。飞行器结构的近似位置根据射频信号被确定。基于飞行器结构的近似位置，声音信号被发送到水环境中的一位置处。声音信号具有的频率对应于与飞行器结构关联的声学反射器的所选频率。当从声学反射器接收响应信号时，确定飞行器结构的位置。使用响应信号确定该位置。
[0013]根据本发明的一个方面，提供一种包括飞行器结构和与飞行器结构关联的若干声学反射器的飞行器定位系统，其中若干声学反射器经配置以响应于接收第二声音信号而生成第一声音信号。有利地，第二声音信号可以具有的频率在被选定用于定位飞行器结构的范围中。有利地，若干声学反射器可以包括经配置以生成具有第一频率的第一声音信号的第一声学反射器，和经配置以生成具有不同于第一频率的第二频率的第一声音信号的第二声学反射器。优选地，第一声学反射器的第一频率可以经配置以生成具有第一范围的第一声音信号，而第二声学反射器的第二频率可以经配置以生成具有第二范围的第一声音信号，其中第一范围比第二范围长。
[0014]有利地，本发明可以包括信号生成系统，其经配置以由若干声学反射器中的具体声学反射器激活，并在激活时生成用于定位飞行器结构的信号。优选地，信号生成系统可以包括经配置以在激活时生成信号的射频信号发生器、经配置以检测第一声音信号的检测器，和连接到射频信号发生器和检测器的控制器，其中该控制器经配置以在检测器检测到第一声音信号时激活射频信号发生器。
[0015]优选地，控制器经配置以响应于检测器检测到第一声音信号而激活射频信号发生器一段时间。优选地，控制器经配置以在每次检测到第一声音信号时复位该段时间。优选地，该段时间经选择以增加射频信号发生器的工作时间。有利地，飞行器结构可以具有若干声学反射器中的声学反射器所位于其中的空腔，其中该空腔经配置以使声学反射器在飞行器意外遭遇水环境之后操作，其中飞行器结构与飞行器关联。优选地，飞行器结构具有将飞行器结构的外部连接到空腔的若干通道。优选地，本发明可以进一步包括将飞行器结构的外部连接到空腔的通道，以及经配置以打开通道的可移动结构，其中当飞行器结构在水下时水移动通过通道进入空腔。优选地，可移动结构经配置以在飞行器结构至少部分在水下时打开通道。优选地，本发明可以进一步包括绳索，其具有连接到飞行器结构的第一末端和连接到若干声学反射器中的声学反射器的第二末端。
[0016]有利地，飞行器结构经配置以保护若干声学反射器免受飞行器的影响，其中飞行器结构位于所述飞行器中，所述飞行器意外遭遇水环境，该水环境具有高达约40g (g为重力加速度)的重力。有利地，飞行器结构选自机翼、水平稳定器、尾段、发动机外壳和飞行器的其中之一。有利地，本发明可以进一步包括基于声呐的声音定位系统，其经配置以发送第二声音信号并检测第一声音信号。优选地，若干声学反射器中的声学反射器经配置以响应于接收具有第一频率的第二声音信号而生成具有第一频率的第一声音信号。有利地，若干声学反射器中的声学反射器具有的类型选自球体、圆柱体和三平面反射器的其中之一。
[0017]根据本发明的进一步方面提供一种飞行器定位系统，其包括经配置以发送具有第一频率的第一声音信号到水环境中的声音定位系统，其中第一频率对应于和意外遭遇水环境的飞行器的第一飞行器结构关联的第一声学反射器，以及当从第一声学反射器接收响应信号时，使用第二频率发送第二声音信号到水环境中，其中第二声音信号与第二声学反射器的第二频率对应，该第二声学反射器与意外遭遇水环境的飞行器的第二飞行器结构关联。
[0018]有利地，本发明可以包括移动平台，其中声音定位系统与该移动平台关联。有利地，本发明可以包括第一声学反射器和第二声学反射器。有利地，第一声学反射器的第一频率经配置以生成具有第一范围的第一声音信号，而第二声学反射器的第二频率经配置以生成具有第二范围的第一声音信号，其中第一范围比第二范围长。有利地，第一声学反射器和第二声学反射器具有的类型选自球体、圆柱体和三平面反射器的其中之一。
[0019]根据本发明的更进一步方面提供一种用于定位飞行器结构的方法，该方法包括使用第一频率发送第一声音信号到水环境中，其中第一频率对应于第一声学反射器的第一选择频率，第一声学反射器和意外遭遇水环境的飞行器的第一飞行器结构关联，以及当从第一声学反射器接收响应信号时，使用第二频率发送第二声音信号到水环境中，其中第二声音信号与第二声学反射器的第二选择频率对应，该第二声学反射器与意外遭遇水环境的飞行器的第二飞行器结构关联。有利地，本发明可以进一步包括使用响应信号确定第一飞行器结构的位置。有利地，该响应信号是第一响应信号，并且进一步包括使用第二响应信号确定第二飞行器结构的位置。有利地，第一声学反射器的第一频率经配置以生成具有第一范围的第一声音信号；而第二声学反射器的第二频率经配置以生成具有第二范围的第一声音信号，其中第一范围比第二范围长。有利地，第一声学反射器和第二声学反射器具有的类型选自球体、圆柱体和三平面反射器的其中之一。
[0020]根据本发明的一个进一步方面提供一种用于定位飞行器结构的方法，该方法包括由卫星检测从射频信号发生器发射的射频信号，该射频信号发生器与意外遭遇水环境的飞行器的飞行器结构关联，根据射频信号确定飞行器结构的近似位置，基于飞行器结构的近似位置，发送声音信号到水环境的一位置处，其中所述声音信号具有的频率对应于和飞行器结构关联的声学反射器的所选择频率，并且当从声学反射器接收响应信号时确定飞行器结构的位置，其中该位置使用响应信号被确定。
[0021]有利地，声学反射器具有的类型选自球体、圆柱体和三平面反射器的其中之一。
[0022]上述特征、功能和优点能够在本发明的各种实施例中独立实现，或可以在其他实施例中组合实现，其进一步详情参考以下描述和附图。
【专利附图】

【附图说明】
[0023]被认为是有利的实施例的特性的新颖特征在所附权利要求中阐述，然而，有利实施例，通过参考并结合附图阅读本发明的有利实施例的以下详细描述时，将最好的理解本发明的优选使用模式、进一步目标及其优点，其中:
[0024]图1示出在其中可以实施有利实施例的飞行器定位环境；
[0025]图2示出根据有利实施例的飞行器定位环境的框图；
[0026]图3示出根据有利实施例的飞行器定位系统的框图；
[0027]图4示出根据有利实施例的信号系统的框图；
[0028]图5不出根据有利实施例的声音定位系统；
[0029]图6示出根据有利实施例的声学反射器；
[0030]图7不出根据有利实施例的可生存系统的框图；
[0031]图8示出根据有利实施例的飞行器；
[0032]图9示出根据有利实施例的飞行器的一部分；
[0033]图10是根据有利实施例的信号发生器的更详细图解；
[0034]图11示出根据有利实施例的模块；
[0035]图12示出根据有利实施例的部署配置中的模块；
[0036]图13示出根据有利实施例的模块；
[0037]图14示出根据有利实施例的未部署配置中的模块；
[0038]图15不出根据有利实施例的部署配置中的模块；
[0039]图16示出根据有利实施例的未部署配置中的模块；
[0040]图17示出根据有利实施例的部署配置中的模块；
[0041 ] 图18示出根据有利实施例的模块；
[0042]图19示出根据有利实施例的模块；
[0043]图20示出根据有利实施例的模块；
[0044]图21示出根据有利实施例的声学反射器；
[0045]图22示出根据有利实施例的剖面图形式的声学反射器；
[0046]图23示出根据有利实施例的用于定位飞行器结构的过程的流程图；
[0047]图24示出根据有利实施例的用于定位飞行器结构的过程的流程图；
[0048]图25示出根据有利实施例的用于确定飞行器零件位置的过程的流程图；
[0049]图26示出根据有利实施例的用于生成信号以用于定位飞行器结构的过程的流程图；以及
[0050]图27示出根据有利实施例的用于操作射频信号发生器的过程的流程图。
【具体实施方式】
[0051]不同有利实施例认识并考虑到因为当前使用的信号系统是需要电力的信号系统，所以这些系统仅可以在有限时间段产生信号。不同有利实施例认识并考虑到当信号系统用电时，信号系统的电池(一个或更多个)仅可以持续一有限时间段。[0052]不同有利实施例也认识并考虑到用于数据记录器的当前使用的信号系统连续发射信号。因此，使用当前使用的信号系统，这种类型的发射仅可以持续约30天。因此当电力耗尽时，在水环境(例如图1中的水环境108)中寻找数据记录器会非常困难。
[0053]不同有利实施例认识并考虑到额外的电池或更大型的电池可以与信号系统连用。然而，这类型的解决方案会增加数据记录器的重量，使重量比希望的更大。因此不同有利实施例提供一种用于定位水环境中的飞行器结构的方法和设备。不同有利实施例使用可以包括声音发生器(例如声学反射器)的无源信号系统。例如，在一个有利实施例中，飞行器定位系统包括飞行器结构和与飞行器结构关联的若干声学反射器。若干声学反射器经配置以响应于接收第二声音信号而生成第一声音信号。
[0054]现在参考图1，其根据一个有利实施例示出一种飞行器定位环境。在该示例性例子中，飞行器定位环境100包括水面船102和直升机104。水面船102和直升机104可以包括声呐系统形式的声音检测系统。水面船102和直升机104可以搜索源自意外遭遇水环境108的飞行器的残骸106。在这些示例性例子中，水环境108可以是任何水体。水环境108可以是，例如，但不限于，湖泊、大海、大洋和/或一些其他合适类型的水体。在该示例性例子中，残骸106位于残骸场110中。残骸场110是飞行器的残骸106所在的区域。
[0055]在这些示例性例子中，残骸106可以包括飞行器结构112。飞行器结构112可以是，例如，但不限于，机翼、发动机或发动机外壳、一段机身、数据记录器和/或其他部件或结构中的一个。在这些示例性例子中，根据一个有利实施例，飞行器结构112中的一个或更多个和信号系统114的一个或更多个信号发生器关联。
[0056]这些示出例子中，所述关联在物理关联。第一部件，例如飞行器结构112中的其中一个，可以被认为通过固定到第二部件、绑定到第二部件、安装到第二部件、焊接到第二部件、紧固到第二部件、和/或以一些其他合适方式连接到第二部件，与第二部件(例如信号系统114中的信号发生器)关联。第一部件也可以使用第三部件被连接到第二部件。第一部件也可以被认为通过形成为第二部件的部分和/或第二部件的延伸与第二部件关联。
[0057]一个或更多个有利实施例可以在信号系统114中实施。在这些示例性例子中，信号系统114不依赖需要电力的信号发射器。相反，信号系统114可以允许水面船102、直升机104或两者定位残骸场110中的飞行器结构112。
[0058]例如，信号系统114响应于从水面船102接收第二信号118而生成第一信号116。在另一例子中，也可以响应于从直升机104接收第三信号120,第一信号116被生成。
[0059]在一些有利实施例中，信号系统114也可以包括一个或更多个需要电力的信号发射器，例如，射频发射器。除响应于接收第二信号118而生成第一信号116之外，信号系统114可以生成其他信号，例如射频信号122。在该示例性例子中，从信号系统114中的射频发射器124发射的射频信号122可以由卫星126接收。例如，信号系统114可以生成能够由卫星126检测的射频信号122。射频信号122可以判定可以为残骸场110中的飞行器结构112提供初始位置的位置。水面船102和直升机104可以使用该初始位置以更迅速地定位残骸场110中的飞行器结构112。
[0060]现在参考图2，其根据一个有利实施例示出一种飞行器定位环境的框图。图1中的飞行器定位环境100是图2中以方框形式示出的飞行器定位环境200的其中一种实施的例子。[0061]在该示例性例子中，飞行器202会意外遭遇地形204，在示例性例子中，所述地形采用水环境206的形式。当飞行器202意外遭遇水环境206时，会导致残骸208。残骸208可以在区域210中。当存在残骸208时，区域210采用残骸场212的形式。残骸208可以包括若干飞行器结构214。
[0062]在该示例性例子中，若干飞行器结构214可以使用飞行器定位系统216定位。飞行器定位系统216包括信号系统218和信号定位系统220。
[0063]在这些示例性例子中，信号系统218与若干飞行器结构214关联。如在此使用的，当参考项目使用“若干”时，是指一个或更多个项目。例如“若干飞行器结构214”是一个或更多个飞行器结构。
[0064]通过与若干飞行器结构214中的一个或更多个飞行器结构关联，信号系统218可以与若干飞行器结构214关联。S卩，信号系统218可以不需要与若干飞行器结构214中的每个飞行器结构关联。在这些示例性例子中，信号系统218包括若干信号发生器222。
[0065]若干信号发生器222可以包括若干不同类型的信号发生器。例如若干信号发生器222可以包括若干声音发生器224、若干射频(RF)发生器226、若干光信号发生器228和其他合适类型的信号发生装置中的至少一个。
[0066]如在此使用的，短语“至少一个”在与项目列表一起使用时是指所列项目中的一个或更多个的不同组合可以被使用，以及可以仅需要列表中的每个项目中的其中之一。例如，“项目A、项目B和项目C中的至少一个”可以包括，例如，但不限于，项目A或项目A和项目B。该例子也可以包括项目A、项目B和项目C，项目B和项目C，项目C，或项目B。
[0067]在这些示例性例子中，若干信号发生器222与若干飞行器结构214的关联使得若干信号发生器222可以在飞行器202意外遭遇水环境206之后操作。
[0068]在这些示例性例子中，若干信号发生器222可以以使得若干信号发生器222能够承受力230的方式与若干飞行器结构214关联，该力230源自意外遭遇水环境206。
[0069]在这些示例性例子中，若干信号发生器222可以经配置以承受出现多于一次的力230。在这些示例性例子中，力230可以是，例如，但不限于，高达约40G的重力。
[0070]进一步地，在这些示例性例子中，若干信号发生器222中的至少一个是无源信号发生器232。无源信号发生器232可以是若干声音发生器中的一个。若干信号发生器222中的至少一个也可以包括有源信号发生器233。有源信号发生器233可以是若干射频发生器226或若干光信号发生器228中的一个，并使用电力(例如源自电池或其他能源的电力)工作。
[0071]无源信号发生器232不需要电力来工作。当第一信号234由若干不使用电力的信号发生器222生成时，无源信号发生器232可以比有源信号发生器233持续更长时间。以这种方式，即使在一时间段内(例如，约30天或约60天内)没有定位到若干飞行器结构214，发现若干飞行器结构214的可能性仍可以提高。
[0072]当使用无源信号发生器232时，因为只要无源信号发生器232幸免于力230，无源信号发生器232可以比有源信号发生器233工作更长时间，所以发现若干飞行器结构214的可能性提闻。
[0073]在这些示例性例子中，搜索残骸场212中的若干飞行器结构214可以使用飞行器定位系统216中的若干平台236进行。在这些例子中，若干平台236可以是若干移动平台。飞行器定位系统216包括若干平台236和若干搜索系统238。
[0074]在这些示例性例子中，若干平台236具有与若干平台236关联的若干搜索系统238。若干搜索系统238经配置以搜索若干信号发生器222。例如，若干搜索系统238中的一个或更多个可以每个都包括声音定位系统240、射频定位系统242、光定位系统246和/或其他类型的搜索系统。在该示例性例子中，若干平台236中的每个平台可以包括源自若干搜索系统238的一个或更多个搜索系统。
[0075]在这些不例性例子中，声音定位系统240生成第二信号244。若干声音发生器224可以在第二信号244被接收时生成第一信号224。在这些例子中，第一信号234和第二信号244米取声音信号的形式。声音信号也可以被称为声波。
[0076]其他信号发生器可被加到若干信号发生器222中使用或连同若干信号发生器222一起使用，从而帮助定位若干飞行器结构214。通过使用若干搜索系统238，若干平台236可以定位与信号发生器关联的飞行器结构。当发现飞行器结构时，其他飞行器结构可以足够接近所识别的信号发生器被定位，即使这些飞行器结构可以不与它们自身的信号发生器关联。
[0077]现在参考图3，其根据一个有利实施例示出一种飞行器定位系统的框图。在该示例性例子中，飞行器定位系统300是图2中的飞行器定位系统216的一种实施方式的例子。
[0078]如图示出，飞行器定位系统300包括信号系统302和信号定位系统304。在该示例性例子中，信号系统302包括声音发生器306。声音发生器306米取无源声音发生器308的形式。无源声音发生器308不需要电源来生成第一声音信号310。
[0079]在该示例性例子中，无源声音发生器308包括第一声学反射器312和第二声学反射器314。在这些示例性例子中，声学反射器是响应于从信号定位系统304接收第二声音信号316而生成第一声音信号310的声音发生器。第二声音信号316采取声音脉冲318的形式。声音脉冲318中的声音脉冲也可被称为“爆声(ping)”。第一声音信号310是对由第一声学反射器312和第二声学反射器314中的至少一个生成的声音脉冲318的响应320。在这些示例性例子中，响应320可被称为“回声”。
[0080]如图不出，第一声学反射器312可以与第一飞行器结构322关联。第二声学反射器314可以与第二飞行器结构324关联。在这些示例性例子中，第一飞行器结构322和第二飞行器结构324可以不在残骸场中相互连接。例如，第一飞行器结构322可以是机翼326。第二飞行器结构324可以是数据记录器328。
[0081]在这些不例性例子中，第一声学反射器312可以生成具有第一频率332的第一声音信号310的第一部分330。第二声学反射器314生成具有第二频率336的第一声音信号310的第二部分334。在这些示例性例子中，第一频率332可以不同于第二频率336。具体地，第一频率332可以在频率上低于第二频率336。借助较低频率，第一声音信号310的第一部分330可以比第一声音信号310的第二部分334发射的更远。
[0082]进一步地，在这些示例性例子中，当接收具有第一频率332的第二声音信号316的第一部分338时，第一声学反射器312生成第一声音信号310的第一部分330。第二声学反射器314响应于接收具有第二频率336的第二声音信号316的第二部分340，生成第一声音信号310的第二部分334。换句话说，因为第一声学反射器312和第二声学反射器314是无源声音发生器，所以这些声学反射器使用与接收到的信号相同的频率响应信号。[0083]通过使用第一声学反射器312和第二声学反射器314，可以基于选择具体的频率识别具体结构。例如，可以基于第二声音信号316中所选的频率从数据记录器328单独地识别机翼326。进一步地，使用不同频率可以用来在其他飞行器结构之前识别一些飞行器结构。例如，根据飞行器的不同有利实施例，在残骸场中机翼326可以分离得比数据记录器328更远。
[0084]在这些示例性例子中，第一声学反射器312可以具有第一尺寸342，而第二声学反射器314可以具有第二尺寸344。在这些示例性例子中，当第一频率332低于第二频率336时，第一尺寸342大于第二尺寸344。因此，相对于数据记录器328，第一尺寸342可以更容易地与机翼326关联。
[0085]因此，将具有第一尺寸342的第一声学反射器312设置在机翼中可以使得首先发现机翼326。一旦在残骸场中发现飞行器结构(例如机翼326)，则飞行器定位系统能够使用飞行器结构的位置定位残骸场中的其他飞行器结构。例如，当发现机翼326时，第二频率336可以用来寻找与数据记录器328关联的第二声学反射器314的位置。
[0086]在这些不例性例子中，信号定位系统304可以包括声音定位系统346。声音定位系统346可以经配置以使用包括第一频率332和第二频率336的频率范围生成第二声音信号316。在示例性例子中，第一频率332和第二频率336可以被检测到的范围是不同的。例如，具有第一频率332的第一声音信号310可以具有比具有第二频率336的第二声音信号316长的范围。
[0087]信号定位系统304包括声音定位系统346和平台348。声音定位系统346与平台348关联。平台348可以采取各种形式。例如，但不限于，平台348可以是水面船、潜艇、无人水下交通工具(UUV)、直升机、驳船或一些其他合适类型的平台。在这些示例性例子中，声音定位系统346是基于声呐的定位系统。声音定位系统346经配置以发射具有频率350的第二声音信号316。如图示出，频率350包括第一频率332和第二频率336。以这种方式，声音定位系统346可以选择性地发射第二声音信号316中的第一部分338和第二部分340，从而执行搜索机翼326和数据记录器328。
[0088]图3中的飞行器定位系统300的图解不意味着限制其中可以实施其他有利实施例的方式。例如在其他实施中，无源声学反射器308可以仅包括单个声学反射器或可以包括其他或更多声学反射器以代替上述两个声学反射器。
[0089]接下来转到图4，其根据一个有利实施例以方框形式示出一种信号系统。信号系统400是图2中的若干信号发生器222中的信号系统218的一种实施的例子。在该示例性例子中，信号系统400包括声学反射器402、飞行器结构404和可生存系统406。
[0090]在该示例性例子中，声学反射器402可以经配置以容纳在飞行器结构404内的空腔408中。飞行器结构404是经配置以在图2中的飞行器202中使用的结构。飞行器结构404可以连接到另一个飞行器结构，或位于图2的飞行器202中的飞行器结构内。
[0091]可生存系统406经配置以保护声学反射器402免于受力410，该力410可以响应于飞行器意外遭遇水环境而被施加在飞行器结构404上，其中信号系统400位于飞行器中。可生存系统406可以减小施加到飞行器结构404的力410施加到声学反射器402。
[0092]在这些示例性例子中，可生存系统406可以包括示例性例子中的飞行器结构404的部分或全部。可生存系统406可以经配置以允许声学反射器402承受由于飞行器意外遭遇水环境而产生的力。换句话说，飞行器结构404和可生存系统406的至少一个可以减小施加到声学反射器402的力，以减少飞行器冲击水环境的影响。在这些示例性例子中，可生存系统406可以包括飞行器结构404或可以是飞行器结构404的分离部件。
[0093]可生存系统406可以经配置以保护声学反射器402免于受力410，其具有高达约40G的重力。当然，根据【具体实施方式】，可生存系统406可以经配置以保护声学反射器402免于受到具有更大重力值的力410。
[0094]如图示出，飞行器结构404可以包括若干通道412。若干通道412将飞行器结构404的外部与空腔408连接。若干通道412可以允许水进入飞行器结构404中的空腔408。以这种方式，当飞行器结构404在水下时，声学反射器402可以至少部分地浸没在水中。进一步地，可生存系统406也经配置以允许水到达声学反射器402。在这些示例性例子中，飞行器结构404和可生存系统406可以由不干扰声波传输的材料构成。换句话说,飞行器结构404、可生存系统406或两者可以不减小振幅，或不使可以经过这些部件到声学反射器402和来自声学反射器402的声波失真。
[0095]在一些示例性例子中，飞行器结构404可以包括开孔414。开孔414可以附加到若干通道412中使用和/或代替若干通道412使用。开孔414经配置以允许声学反射器402离开飞行器结构404中的空腔408。
[0096]在这些示例性例子中，保持系统416可以将声学反射器402连接到飞行器结构404。保持系统416可以防止声学反射器402通过开孔414离开空腔408，直到飞行器结构404变得浸没在水中之后。
[0097]保持系统416可以采取若干不同的形式。例如，但不限于，保持系统416可以是将声学反射器402连接到飞行器结构404的线缆。在另一例子中，线缆可以包括网状结构，利用连接到飞行器结构404的网状结构兜住声学反射器402。保持系统416可以由材料，例如，但不限于，尼龙、芳香族聚酰胺合成纤维、钢缆、合成线、飞行器线缆、聚氨酯卷线或其他合适类型的材料制成。
[0098]进一步地，在一些示例性例子中，保持系统416可以包括可移动结构418。如图示出，可移动结构418可以选择性覆盖或不覆盖开孔414。可移动结构418可以是，例如机门、膜片或一些其他可以选择性覆盖和不覆盖开孔414的结构。
[0099]在另一个示例性例子中，控制机构420可以控制可移动结构418的移动。例如，控制机构420可以是基于压力的机构，其在由控制机构420检测到所选择的量的压力时，移动可移动结构418从而暴露开孔414。在另一例子中，控制机构420可以在检测到所选择的量的压力之后的一些时间段之后移动可移动结构418。
[0100]在另一示例性例子中，信号系统400也可以包括射频信号发生器424。射频信号发生器424可以是另一个声学反射器，或可以是不同类型的信号发生系统。在一个示例性例子中，射频信号发生器424可以是图2中的若干射频信号发生器226中的一个。另外，在这些示例性例子中，检测器428和控制器430可以与射频信号发生器424连用。检测器428可以经配置以检测由声学反射器402所生成的在所选频率434上的信号432。
[0101]如果检测到信号432，则接着控制器430可以激活射频信号发生器424。在这些示例性例子中，射频信号发生器424生成若干频率438上的信号436。若干频率438可以是单个频率、多个频率或频谱范围。在这些示例性例子中，若干频率438可以是用于无线电通信、卫星通信或其他合适类型的通信的那些频率。
[0102]控制器430可以激活射频信号发生器424 —时间段440。经过时间段440之后，控制器430可以关闭射频信号发生器424。如果在经过时间段440之前再次检测到信号432，则控制器430将时间段440复位。换句话说，如果时间段440是约一分钟，并且在时间段440已经开始之后检测到信号432，则时间段440被再次设定成约一分钟。在示例性例子中，时间段440可以经选择以增加信号发生器(例如射频信号发生器424)的工作时间。
[0103]在这些示例性例子中，射频信号发生器424也可以具有保持系统442。保持系统442可以将射频信号发生器424连接到飞行器结构404。在一些示例性例子中，保持系统442还可以包括漂浮系统444。漂浮系统444可以经配置以从飞行器结构404脱离并向水面运送射频信号发生器424。在一些情况下，漂浮系统444可以到达水面，这取决于飞行器结构404所在的深度。
[0104]在其他示例性例子中，射频信号发生器424也可以采取光信号发生器的形式。进一步地，额外的信号发生器也可以存在于飞行器结构404中。
[0105]在其他示例性例子中，信号系统400可以采取模块446的形式。模块446可以经配置以设置在飞行器450的空腔448中。例如，模块446可以设置在一段机身、机翼、发动机外壳、机门、碑牌、地板或飞行器450的一些其他部分的空腔中。在这些示例性例子中，模块446可以经配置以与其他部件齐平，例如，当被安装在飞行器450的空腔448中时，与飞行器450的蒙皮齐平。
[0106]现在参考图5,其根据一个有利实施例不出一种声音定位系统。声音定位系统500是图2中的声音定位系统240的一个实施的例子。如图不出，声音定位系统500包括发射器502、接收器504和控制器506。发射器502经配置以生成信号508。信号508可以采取信号束510的形式,这取决于具体实施。在该例子中,信号508是声音信号。接收器504经配置以接收响应512。响应512是响应于信号508的发射而生成的声音信号。
[0107]控制器506经配置以控制发射器502和接收器504的操作。另外控制器506可以包括定位器514。定位器514经配置以基于响应512确定飞行器结构的位置。在这些示例性例子中，定位器514和控制器506可以使用硬件、软件或两者的组合实施。
[0108]接下来转到图6,其根据一个有利实施例不出一种声学反射器。声学反射器600是图2中的若干声学反射器224中的声学反射器的一个实施的例子。声学反射器600也可以用于实施图3中的第一声学反射器312和第二声学反射器314。
[0109]在这些示例性例子中，声学反射器600具有类型601。类型601可以采取各种形式。例如，但不限于，类型601可以是标准角反射器、回复反射器、声学反射镜和/或另一种合适类型的声学反射器的其中一个。在该示例性例子中，类型601可以是球体602、圆柱体604或三平面反射器606。
[0110]在该示例性例子中，球体602可以具有外部608与内部610。外部608围绕内部610并是球体602的外壳。在该示例性例子中，内部610是球体602的核心。当内部610是流体时，球体602是流体填充的球体612。当内部610是固体时，球体602是实心球体614。实心球体614可以经配置以考虑水下状况的压力均衡。
[0111]球体602可以接收声音信号并相对于所接收的声音信号增加响应的幅度。圆柱体604也具有外部616和内部618。内部618也可以是固体或液体。三平面反射器606可以包括第一平面620、第二平面622和第三平面624。这些平面可以相互正交布置。
[0112]声学反射器600也具有若干频率626。若干频率626是声学反射器600在其上生成响应628的一个或更多个频率。例如，如果声学反射器600被配置为约450kHz，则当信号630由声学反射器600接收时，声学反射器600将生成响应628。在这些示例性例子中，响应628和信号630都具有相同频率。在一些情况下，声学反射器600可以对多于一个频率生成响应。若干频率626可以是连同位于范围之间的其他频率的单独频率、频带或其一些组合。在这些示例性例子中，若干频率626可以约50kHz到约900kHz。
[0113]声学反射器600也具有尺寸632。尺寸632可以变化，这取决于声学反射器600的所选择频率。例如，当声学反射器600采取球体602的形式时，球体602经选择以响应若干频率626中约450kHz的频率上的信号630时可以具有约IOOmm的直径。作为另一例子，当球体602经选择以响应若干频率626中的频率上的信号630时，球体630可以具有直径约200mm的尺寸。
[0114]现在转到图7，其根据一个有利实施例示出一种可生存系统的框图。可生存系统700是图4中的可生存系统406的一种实施的例子。在该不例性例子中，可生存系统700可以包括若干不同部件。例如，可生存系统700可以包括飞行器结构702。飞行器结构702可以具有声学反射器可以被设置在其中的空腔704。
[0115]飞行器结构702可以经配置以提供防护以免受力，所述力可以在飞行器结构702意外遭遇水环境时产生。飞行器结构702可以由不同材料构成。例如，飞行器结构702可以具有的材料选自复合材料、金属、铝、钛、塑料和其他合适材料中的至少一种。
[0116]可生存系统700也可以包括其他部件，例如泡沫706、支撑构件708、流体填充球体712和其他合适的部件。这些部件可以位于飞行器结构702的空腔704中，并可以提供进一步防护以免受力，所述力可以随着意外遭遇水环境而产生。
[0117]泡沫706可以经配置以包围空腔704内的声学反射器。泡沫706可以具有的材料选自开孔或闭孔聚氨酯、气凝胶、陶瓷、泡沫橡胶、聚苯乙烯、发泡聚苯乙烯、合成泡沫、自结皮泡沫、弹道聚酯泡沫与其他合适类型的材料中的至少一种。根据该实施例，泡沫706可以经选择以使水围绕声学反射器。
[0118]在一个有利实施例中，当声学反射器经配置以从飞行器结构中的空腔释放到周围水环境时，泡沫可以由无孔的一种材料制成。在一个有利实施例中，声学反射器经配置以留在飞行器结构内，泡沫可以允许水流入空腔到达声学反射器。
[0119]支撑构件708可以连接到声学反射器，泡沫，保持系统，或可生存系统700的另一部件，以及飞行器结构702的空腔704中的壁714。这种连接可以在空腔704内使声学反射器悬浮。这些支撑构件可以是弹性的、柔性的或两者。
[0120]流体填充球体712可以与声学反射器一起位于空腔704中。流体填充球体712可以经配置以位于声学反射器与飞行器结构702中的空腔704的壁714之间。
[0121]图2-7中以方框形式示出的飞行器定位环境和用来定位飞行器结构的部件的图解不意味着暗示对有利实施例可以在其中实施的方式进行物理或架构限制。除图示的部件之外或替代图示的部件的其他部件也可以使用。一些部件可以是不必需的。同样，提供方框以说明一些功能部件。在一个有利实施例中实施时，这些方框中的一个或更多个可以组合和/或分割成不同方框。[0122]例如，机翼326和数据记录器328是上述附图中描述的飞行器结构的例子。不同有利实施例可以应用到除这些飞行器结构之外的其他飞行器结构。例如，不同有利实施例可以应用到水平稳定器、尾段、发动机外壳、飞行器、机门、副翼、襟翼和其他合适类型的飞行器结构。在其他示例性例子中，若干搜索系统238可以仅包括单个类型的搜索系统而不是多种搜索系统。
[0123]在图1和图8-22中示出的不同部件可以与图1-4中的部件组合、与图1_4中的部件连用，或是两者的组合。
[0124]另外，这些图中的部件的一些可以是图1-4中以方框形式示出的部件如何能够实施为物理结构的示例性例子。现在参考图8，其示出一种在其中可以实施有利实施例的飞行器。在该描述的例子中，飞行器800具有附接到机身806的机翼802和机翼804。飞行器800也包括发动机808、发动机810和尾部812。
[0125]在这些示例性例子中，飞行器800是图2中以方框形式示出的飞行器202的一种实施的例子。如图示出，飞行器定位系统814可以使用图3中的飞行器定位系统300实施。在该示例性例子中，飞行器定位系统814可以包括信号发生器816、信号发生器818、信号发生器820和信号发生器822。能够看出，信号发生器816在朝向飞行器800的机鼻824的位置825。信号发生器818在发动机808中的位置826。信号发生器820在机翼804中的位置828。信号发生器822在尾部812中的位置830。
[0126]图8中的信号处理器的位置的图解不意味着暗示对信号发生器可以被设置的位置，或对可以用于飞行器的信号发生器的数目进行限制。例如，其他飞行器可以具有除图8中图解的信号发生器之外或代替所述信号发生器的额外信号发生器。这些信号发生器可以位于水平稳定器上、垂直稳定器上、机门上、飞行器中的行李舱中、飞行器中的地板上，凹入飞行器地板，或位于在其他合适位置。
[0127]现在参考图9，其根据一个有利实施例示出一种飞行器800的一部分。在该示例性例子中，在更详细的视图中观察尾部812。如图所示，信号发生器822采取模块902的形式。在这些示例性例子中，模块902是图4中以方框形式示出的模块446的一种实施的例子。
[0128]如图示出，模块902的飞行器结构900可以设置在尾部812的空腔904中。当设置在空腔904内时，表面906可以相对于尾部812的表面908基本齐平或平滑。在这些示例性例子中，一个或更多个信号发生器可以存在于模块902中。
[0129]在一些示例性例子中，表面906可以形成尾部812的表面的部分。在该示例性例子中，表面906上的可移动结构910可以覆盖模块902中的开孔(未不出)。
[0130]现在参考图10，其根据一个有利实施例示出一种信号发生器的更详细图解。在该示例性例子中，具有模块902被安装到空腔904中并在水环境1000的部署配置中的尾部812的更详细图在透视图中观察。
[0131]在该示例性例子中，信号发生器822在部署配置中示出。在该配置中，可移动结构910移动从而允许声学反射器1001离开空腔1002进入水环境1000。声学反射器1001可以由绳索1004连接到模块902，在这些示例性例子中，绳索1004是保持系统的部分。可移动结构910也是保持系统的部分。
[0132]进一步地，模块902也包括射频信号发生器1006。射频信号发生器1006可以包括允许射频信号发生器1006离开空腔1002进入水环境1000的漂浮系统。在该示例性例子中，射频信号发生器1006的保持系统包括绳索1008。如图所示，射频信号发生器1006也被显示在模块902外的部署配置中。
[0133]在一些不例性例子中，声学反射器1001和射频信号发生器1006都可以位于模块902中的不同空腔内，例如空腔1002内。
[0134]如图示出，当检测到所选择的量的压力时，可移动结构910可以移动到打开位置。当声学反射器1001和射频信号发生器1006的部署应当发生时，压力可以针对具体水深度被选择。
[0135]现在参考图11，其根据一个有利实施例示出一种模块。在该示例性例子中，示出模块1100的展示图。在该示例性例子中，模块1100是图4中的模块446的一种实施的例子。具体地，模块1100是图9中的模块902的一个实施的例子。模块1100在未部署配置中示出。模块1100可以在飞行器的许多不同位置(例如图8中的飞行器800的位置825、826、828和830的其中一个)实施。
[0136]在该示例性例子中，模块1100包括飞行器结构1102、声学反射器1104、射频信号发生器1106和泡沫1108。在该示例性例子中，声学反射器1104位于空腔1110中。射频信号发生器1106位于空腔1112中。空腔1110由壁1114与飞行器结构1102中的空腔1112分离。
[0137]飞行器结构1102具有到空腔1110的开孔1116和到空腔1112的开孔1118。可移动结构1120覆盖开孔1116。可移动结构1122覆盖开孔1118。绳索1124、网状结构1126和绳索1128形成声学反射器1104和射频信号发生器1106的保持系统。网状结构1126兜住声学反射器1104。绳索1124将网状结构1126连接到飞行器结构1102。绳索1128将射频信号发生器1106连接到飞行器结构1102。
[0138]泡沫1108位于空腔1110和空腔1112中。泡沫1108是声学反射器1104和射频信号发生器1106的可生存系统。泡沫1108经配置以保护这些部件免受力，所述力响应于意外遭遇水环境而产生。
[0139]现在转到图12，其根据一个有利实施例示出一种部署配置中的模块。在该示例性例子中，可移动结构1120和可移动结构1122移动从而分别暴露开孔1116和开孔1118。声学反射器1104移动到飞行器结构1102外的位置。另外，射频信号发生器1106也移动到飞行器结构1102的外面。
[0140]在这些示例性例子中，可移动结构1120和可移动结构1122可以在不同时间移动。例如，可移动结构1120可以经配置以在飞行器结构1102上达到所选择压力时移动。可移动结构1122可以经配置以在达到所选择压力之后经过一段时间时移动。现在参考图13，其根据一个有利实施例示出一种模块。在该示例性例子中，示出模块1300的展示图。在该示例性例子中，模块1300是图4中的模块446的一种实施的例子。具体地，模块1300是图9中的模块902的另一个实施的例子。模块1300在未部署配置中示出。模块1300可以在飞行器的不同位置(例如图8中的飞行器800的位置825、826、828和830中的其中一个)实施。
[0141]在该示例性例子中，模块1300包括飞行器结构1302、声学反射器1304、射频信号发生器1306和泡沫1308。在该示例性例子中，声学反射器1304和射频信号发生器1306都位于空腔1310中。飞行器结构1302具有到空腔1310的开孔1312。可移动结构1314覆盖开孔1312。绳索1318、网状结构1320和绳索1322形成声学反射器1304和射频信号发生器1306的保持系统。网状结构1320兜住声学反射器1304。绳索1318将网状结构1320连接到飞行器结构1302。绳索1322将射频信号发生器1306连接到飞行器结构1302。泡沫1308位于空腔1310中。泡沫1308是声学反射器1304和射频信号发生器1306的可生存系统。
[0142]现在转到图14，其根据一个有利实施例示出一种未部署配置中的模块。在该示例性例子中，示出模块1400的展示图。在该示例性例子中，模块1400是图4中的模块446的一种实施的例子。模块1400可以在飞行器的不同位置(例如图8中的飞行器800的位置825、826、828和830中的其中一个)中实施。
[0143]模块1400在未部署配置中示出。在该示例性例子中，模块1400的飞行器结构1401可以具有带有可移动结构1404的开孔1402。可移动结构1404可以移动从而暴露开孔1402，以使声学反射器1406可以通过飞行器结构1401中的开孔1402离开模块1400。在该示例性例子中，可移动结构1404可以绕轴线1407旋转。在其他示例性例子中，可移动结构1404可以从模块1400脱离。如所示的展示图中，声学反射器106位于飞行器结构1401内的空腔1410中。
[0144]当可移动结构1404移动从而暴露开孔1402时，声学反射器1406可以通过开孔1402移动到飞行器结构1401外。如图所示，声学反射器1406可以通过使用绳索1412和网状结构1414连接到模块1400。这些部件是声学反射器1406的保持系统的一部分。
[0145]网状结构1414可以兜住声学反射器1406。绳索1412可以将网状结构1414连接到模块1400的飞行器结构1401。这样，声学反射器1406可以漂浮离开模块1400，但可以使用绳索1412保留在希望距离内。
[0146]在该示例性例子中，模块1400也可以包括泡沫1416形式的可生存系统。泡沫1416位于空腔1410内，并可以为声学反射器1406提供保护，使其免于受力，所述力在意外遭遇水环境时产生。
[0147]现在参考图15，其根据一个有利实施例示出一种部署配置中的模块。在该示例性例子中，模块1400在部署配置中示出。在该部署配置中，声学反射器1406显示在飞行器结构1401外。
[0148]现在转到图16，其根据一个有利实施例示出未部署配置中的模块。模块1600的展示图在图16中示出。在该示例性例子中，模块1600是图4中的模块446的一种实施的例子。模块1600在未部署配置中示出。模块1600可以在飞行器的不同位置(例如图8中的飞行器800的位置825、826、828和830中的其中一个)中实施。
[0149]在该示例性例子中，模块1600包括飞行器结构1602、声学反射器1604、网状系统1606、绳索1608和泡沫1610。在该示例性例子中，飞行器结构1602可以包括两个区段，区段1612和区段1614。这些区段可以在模块1600中的声学反射器1604将要被部署时分离。
[0150]泡沫1610填充飞行器结构1602内的空腔1616。泡沫1610是声学反射器1604的可生存系统的部分。如图示出，泡沫1610包括声学反射器1604所在的体积1618。泡沫1610可以从经配置以减小可以施加到声学反射器1604的力的材料中选择。
[0151]网状结构1606可以包围声学反射器1604。绳索1608将网状结构1606连接到飞行器结构1602的区段1614。
[0152]现在参考图17，其根据一个有利实施例示出一种部署配置中的模块。在该示例性例子中，飞行器结构1602的区段1614和1612相互分离。声学反射器1604可以向上浮。声学反射器1604可以通过绳索1608保持在距区段1614的所选距离内。
[0153]现在参考图18，其根据一个有利实施例示出一种模块。在该示例性例子中，示出模块1800的展示图。在该示例性例子中，模块1800是图4中的模块446的一种实施的例子。模块1800在未部署配置中示出。模块1800可以在飞行器的不同位置(例如图8中的飞行器800的位置825、826、828和830中的其中一个)中实施。
[0154]模块1800包括飞行器结构1802、声学反射器1804、绳索1806和密封元件1808。密封元件1808可以是，例如，聚氨酯充气袋、聚氨酯凝胶填充袋、工业密封材料和其他合适类型的密封元件中的至少一种。密封元件可以基于减小从意外遭遇水环境施加到声学反射器1804的力的能力而被选择。密封元件1808可以被选择以使声学反射器1804可以在意外遭遇水环境发生之后操作。
[0155]声学反射器1804位于飞行器结构1802中的空腔1810中。可移动结构1812覆盖飞行器结构1802中的开孔1814。可移动结构1812可以移动以暴露开孔1814，从而允许声学反射器1804移出飞行器结构1802。
[0156]密封元件1808也位于空腔1810内。密封元件1808可以采取球珠或球体的形式。密封元件1808是用于减小施加到声学反射器1804的力的可生存系统的部分。在该示例性例子中，绳索1806连接到声学反射器1804和飞行器结构1802。
[0157]现在参考图19，其根据一个有利实施例示出一种模块。在该示例性例子中，示出模块1900的展示图。在该示例性例子中，模块1900是图4中的模块446的一种实施的例子。模块1900在未部署配置中示出。模块1900可以在飞行器的不同位置(例如图8中的飞行器800的位置825、826、828和830中的其中一个)中实施。
[0158]在该示例性例子中，模块1900包括飞行器结构1902、声学反射器1904和支撑构件1906。声学反射器1904位于飞行器结构1902中的空腔1910中。可移动结构1912覆盖飞行器结构1902中的开孔1914。可移动结构1912可以移动从而暴露开孔1914。
[0159]支撑构件1906可以支撑空腔1910内的声学反射器1904。支撑构件1906可以是弹性的、柔性的或两者的组合。支撑构件1906可以经配置以在意外遭遇水环境发生时减小可以施加到声学反射器1904的力。
[0160]在该示例性例子中，当可移动结构1912移动从而暴露开孔1914时，声学反射器1904不移到飞行器结构1902外。声学反射器1904留在空腔1910中。然而，当可移动结构1912移动从而暴露开孔1914时，水进入空腔1910。因此，声学反射器1904可以接收信号并响应于接收信号而发射信号。
[0161]现在参考图20，其根据一个有利实施例示出一种模块。在该示例性例子中，示出模块2000的展示图。在该示例性例子中，模块2000是图4中的模块446的一种实施的例子。模块2000在未部署配置中示出。模块2000可以在飞行器的不同位置(例如图8中的飞行器800的位置825、826、828和830中的其中一个)中实施。
[0162]在该示例性例子中，模块2000包括飞行器结构2002、声学反射器2004和泡沫2006。声学反射器2004位于飞行器结构2002中的空腔2008中。通道2010存在于飞行器结构2002中。通道2010提供允许水进入空腔2008中的机制。
[0163]泡沫2006是声学反射器2004的可生存系统的部分。体积2012在泡沫2006内存在。声学反射器2004位于体积2012内。泡沫2006经配置以允许水从通道2010到达体积2012。在这些示例性例子中，泡沫2006经配置以避免干扰信号行进进入和离开飞行器结构2002。
[0164]现在参考图21,其根据一个有利实施例不出一种声学反射器。声学反射器2100是可以在信号发生器中使用的声学反射器的一个例子。在该不例性例子中，声学反射器2100具有球形。在该示例性例子中，声学反射器2100是无源信号发生装置的例子。在这些示例性例子中，声学反射器2100响应于接收第二信号2104而生成第一信号2102。这些信号采取声波的形式。
[0165]换句话说，声学反射器2100充当可以用来指示声学反射器2100所关联的飞行器结构的位置的目标。例如，第二信号2104可以从图2中的声音定位系统240接收。作为响应，声学反射器2100生成第一信号2102。然后这些第一信号可以由声音定位系统240检测。
[0166]现在参考图22，其根据一个有利实施例示出剖面图中的声学反射器。在该示例性实施例中，在沿图21中的线22-22截取的剖视图中观察声学反射器2100。
[0167]在该图中，声学反射器2100具有内部2200和外部2202。在该示例性例子中，内部2200可以形成核心，而外部2202形成围绕内部2200的外壳。
[0168]在该示例性例子中，第二信号2104可以作为波在外部2202中的箭头2204的方向上行进。这些波可以在位置2206处会聚并可以在箭头2208的方向上被弓I导通过内部2200，用于作为第一信号2102通过外部2202往回传输。
[0169]图8-22中的部件和配置的图解不意味着暗示对其中可以实施不同有利实施例的方式的限制。这些图中的图解仅意味着提供以方框形式示出的部件如何可以在一些实施例中实施的例子。例如，这些图中的不同模块被显示为立方体。模块可以以其他形式实施。例如可以使用长方体、角锥体、圆柱体、棱锥或一些其他不规则体。作为另一例子，射频信号发生器可以经配置以在检测到源自与射频发生器不同的飞行器结构关联的声学反射器的声音时激活。在其他示例性例子中，声音发生器、声波发射器(pinger)、灯标和/或一些其他合适的信号发生器可以代替射频发生器使用或除射频发生器之外使用。
[0170]作为另一示例性例子，图中的绳索可以利用卷轴或其他机制附接到模块或其他结构，所述捲轴或其他机制经配置以控制声学反射器在水中向上的移动。捲轴可以采取张力捲轴的形式，其控制声学反射器向上移动的速度，这降低绳索的缠结。在另一示例性例子中，绳索可以具有经配置以在水中的残骸上方的位置中放置声学反射器的长度。该位置经选择以增加声学反射器可以对源自搜索系统的信号的暴露。即，对于声学反射器，具有360度视场是希望的。同样，漂浮系统可以附接到声学反射器和/或绳索从而生成用于声学反射器的正浮力，以使声学反射器向上浮动。
[0171]现在参考图23，其根据一个有利实施例示出用于定位飞行器结构的过程的流程图。图23中示出的过程可以在图2中的飞行器定位环境200中实施。具体地，该过程可以使用飞行器定位系统216实施。更具体地，不同操作中的一个或更多个可以在信号定位系统220中实施。[0172]该过程通过确定与第一飞行器结构关联的声学反射器的频率开始(操作2300)。第一频率对应于和第一飞行器结构关联的声学反射器的第一选择频率。第一飞行器结构是属于意外遭遇水环境的飞行器。第一飞行器结构可以是，例如，飞行器的机翼。
[0173]使用声音定位系统将具有第一频率的第一声音信号发送到水环境中(操作2302)。判定是否响应于第一声音信号而检测到第一响应信号(操作2304)。如果没有检测到响应信号，则该过程将声音定位系统移动到遵循搜索模式的新位置(操作2306)。在一个示例性例子中，操作2306可以包括基于天气、潮汐、自意外遭遇水环境以来逝去的时间以及估计的水环境中飞行器冲击点的分析，选择搜索模式中的新位置。然后该过程返回到操作2302。
[0174]如果检测到第一响应信号，则使用响应信号确定第一飞行器结构的方向(操作2308)。该过程以一定方式移动信号定位系统以确定第一飞行器结构的位置(操作2309)。信号定位系统的移动在操作2308中为第一飞行器结构识别的方向上。
[0175]判定第一响应信号是否具有所希望的强度(操作2310)。该希望强度是确定飞行器结构的位置的第一响应信号的强度。阈值也可以是在其上可以开始搜索第二声学反射器的水平。如果信号强度不符合希望水平，则过程返回操作到2309。
[0176]否则，该过程选择第二频率(操作2312)。第二频率对应于和第二飞行器结构关联的第二声学反射器的所选择的频率。该飞行器结构可以是，例如，数据记录器。然后该过程将具有第二频率的第二声音信号发送到水环境中(操作2314)。
[0177]判定是否检测到响应于第二声音信号而生成的第二响应(操作2316)。如果没有检测到第二响应，则该过程将声音定位系统移动到新位置(操作2318)，该过程此后返回到操作 2314。
[0178]如果检测到第二响应，则该过程使用第二响应信号确定第二飞行器结构的方向(操作2320)。该过程以一定方式移动信号定位系统以确定第二飞行器结构的位置(操作2322)。在操作2322中，信号定位系统可以以增加第二响应信号的幅值的方式移动。该幅值可以被称为第二响应信号的强度。
[0179]判定第二响应信号是否具有所希望的强度(操作2324)。该希望强度是确定飞行器结构的位置的第二响应信号的强度。如果第二响应信号具有希望强度，则该过程终止。可替换地，该过程可以返回到操作2300，从而定位其他飞行器结构。否则，该过程基于所确定的方向将声音定位系统移动到新位置(操作2326)，然后该过程返回到操作2324。
[0180]以这种方式，信号定位系统可以确定与第一飞行器结构关联的第一反射器。第一反射器可以具有低于将要被定位的第二反射器的频率。较低频率增大第一反射器能够被检测到的范围。该较低频率常常使得第一反射器具有比第二反射器大的尺寸，其中第二反射器具有更高频率。因此，与第二反射器相比，第一反射器可以与较大的飞行器结构关联。例如，第一反射器可以与飞行器机翼关联，而第二反射器可以与飞行器的黑匣子关联。
[0181]现在参考图24，其根据一个有利实施例示出一种用于定位飞行器结构的过程的流程图。该过程可以在图2中的飞行器定位环境200中实施。具体地，该过程可以使用信号定位系统220实施。
[0182]该过程通过选择将要被定位的飞行器结构开始(操作2400)。然后该过程确定与飞行器结构关联的反射器的频率(操作2402)。
[0183]该过程接着配置声音定位系统以使用所选择的频率(操作2404)。然后该过程发射具有所选择的频率的第一声音信号(操作2406)。第一声音信号被发射到水环境中。
[0184]判定是否接收到第一响应信号(操作2408)。如果没有接收到第一响应信号，则该过程返回到操作2406。否则，该过程使用第一信号确定飞行器结构的位置(操作2410)，之后，该过程终止。在操作2410中,基于信号的强度,声音定位系统可以被移动或声音定位系统移动的方向可以改变。图24中的过程可以由声音定位系统或由不同声音定位系统针对不同频率同时执行。
[0185]现在转到图25，其根据一个有利实施例示出一种用于确定飞行器零件的位置的过程的流程图。在该示例性例子中，图25中的过程可以在图2中的飞行器定位环境200中实施。具体地，该过程可以使用信号定位系统220实施。图2中的信号定位系统220可以连同图4中的信号系统400 —起使用。
[0186]该过程通过等待源自信号系统的卫星传输开始(操作2500)。在这些示例性例子中，信号系统可以包括生成经配置以由卫星系统接收的信号的射频信号发生器。该系统也可以包括连接到射频发生器的数据装置。数据装置可以经配置以存储并使用射频发生器发送信息。该信息可以包括，例如，关于飞行器结构深度的信息、飞行器结构的识别和/或其他合适信息。
[0187]作为另一例子，信号系统也可以包括全球定位单元。该装置可以发射卫星系统的位置。
[0188]当检测到卫星信号时，该过程确定信号的位置(操作2502)。在这些示例性例子中，所述位置可以是近似位置。该位置可以根据射频信号发生器发射的坐标而确定。射频信号发生器可以包括确定发射器位置的全球定位单元。
[0189]此后，一个或更多个信号定位系统被移动到所确定的位置(操作2504)。然后该过程发射第一信号以搜索飞行器结构(操作2506)，之后该过程终止。操作2506可以通过使用源自图23和/或图24中的流程图的操作来执行。射频信号发生器的使用可以提供具体信号发生器的位置或近似位置。
[0190]现在参考图26，其根据一个有利实施例示出一种用于生成信号以用于定位飞行器结构的过程的流程图。图26中示出的过程可以在图2中的飞行器定位环境200中实施。该过程可以由图4中的信号系统400实施。
[0191]该过程通过检测所选择的压力水平开始(操作2600)。该压力是在飞行期间飞行器遭遇水环境之后可以预期存在的压力。该压力可以是在飞行器结构到达水中的某个所选择深度时预期的压力。当检测到所选择的压力时，该过程操作保持系统以释放射频信号发生器(操作2602)。射频信号发生器的释放可以用以提供针对飞行器结构的位置的初始信号。
[0192]该过程也释放声学反射器(操作2604)，之后该过程终止。在这些示例性例子中，射频信号发生器和声学反射器可以通过移动可移动结构来释放。可移动结构的移动可以允许这些部件移出这些部件所位于的一个或更多个飞行器结构的空腔。
[0193]现在参考图27，其根据一个有利实施例示出一种用于操作射频信号发生器的过程的流程图。在该示例性例子中，该过程可以由图4中的射频信号发生器424实施。具体地，该过程可以由控制器430控制射频信号发生器424的操作而实施。
[0194]该过程通过监测具有所选频率的声音信号开始(操作2700)。所选频率是和飞行器结构关联的声学反射器的频率。信号发生器可以与相同或不同的飞行器结构关联，这取决于实施方式。
[0195]判定是否检测到声音信号(操作2702)。如果没有检测到声音信号，则过程返回操作到2700。
[0196]否则，该过程设定一时间段(操作2704)。然后该过程控制射频信号发生器发射信号(操作2706)。这些信号可以具有若干频率。
[0197]判定是否已经过了所述时间段(操作2708)。如果该时间段没有过去，则该过程判定是否检测到响应信号(操作2710)。如果没有检测到响应信号，则该过程返回到操作2708。如果检测到所述信号，则该过程可以将该时间段复位(操作2712)。然后该过程返回到操作2708。在操作2708中，如果时间段已过去，则该过程控制射频信号发生器以停止发射信号(操作2714)。该过程此后终止。
[0198]不同所示实施例中的流程图和框图示出有利实施例中的设备和方法的一些可能的实施的架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表模块、片段、功能和/或操作或步骤的一部分。例如，方框中的一个或更多个可以实现为软件、在硬件中实施，或软件和硬件的组合。在硬件中实施时，硬件可以，例如，采取集成电路的形式，所述集成电路经制造或配置以执行流程图或框图中的一个或更多个操作。
[0199]在有利实施例的一些可替换实施中，方框中提到的功能(一个或更多个)可以以不同于图中提到顺序发生。例如，在一些情况下，连续示出的两个方框可以基本上同时执行，或方框有时可以以相反顺序执行，这取决于所涉及的功能。同样，除流程图或框图中示出的方框之外，可以添加其他方框。
[0200]出于图示和描述目的，已经提供了不同有利实施例的描述，但并不意图详尽或限制本发明实施例所公开的形式。许多修改和变化对于本领域技术人员将是明显的。进一步地，与其他有利实施例相比，不同的有利实施例可以提供不同的优点。所选择的实施例(一个或更多个)被选择和描述以便最好地解释实施例的原理、实际应用，并使本领域技术人员能够理解具有各种适于所想到的具体应用的修改的各种实施例。
【权利要求】
1.一种飞行器定位系统(216),包括: 飞行器结构(404);和 与所述飞行器结构(404)关联的若干声学反射器，其中所述若干声学反射器经配置以响应于接收第二声音信号(316)而生成第一声音信号(310)。
2.根据权利要求1所述的飞行器定位系统(216)，其中所述第二声音信号(316)具有用于定位所述飞行器结构(404)的选定范围中的频率。
3.根据任何前述权利要求所述的飞行器定位系统(216)，其中所述若干声学反射器包括: 第一声学反射器(312)，所述第一声学反射器(312)经配置以生成具有第一频率(332)的所述第一声音信号(310);和 第二声学反射器(314)，所述第二声学反射器(314)经配置以生成具有不同于所述第一频率(332)的第二频率(336)的所述第一声音信号(310)。
4.根据权利要求3所述的飞行器定位系统(216)，其中所述第一声学反射器(312)的所述第一频率经配置以生成具有第一范围的所述第一声音信号(310);以及所述第二声学反射器(314)的所述第二频率(336)经配置生成具有第二范围的所述第一声音信号(310)，其中所述第一范围比所述第二范围长。
5.根据任何前述权利要求所述的飞行器定位系统(216)，进一步包括: 信号生成系统，所述信号生成系统经配置由所述若干声学反射器中的具体声学反射器激活，并在激活时生成用于定位所述飞行器结构(404)的信号。`
6.根据权利要求5所述的飞行器定位系统(216)，其中所述信号生成系统包括: 射频信号发生器(424)，所述射频信号发生器(424)经配置以在激活时生成所述信号； 检测器(428 )，所述检测器(428 )经配置以检测所述第一声音信号(310 );和 控制器(430)，所述控制器(430)连接到所述射频信号发生器(424)和所述检测器(428)，其中所述控制器(430)经配置以在所述检测器(428)检测到所述第一声音信号(310)时激活所述射频信号发生器(424)。
7.根据权利要求6所述的飞行器定位系统(216)，其中所述控制器(430)经配置以响应于所述检测器(428)检测到所述第一声音信号，激活所述射频信号发生器(424) —段时间。
8.根据任何前述权利要求所述的飞行器定位系统(216)，其中所述飞行器结构(404)具有所述若干声学反射器中的声学反射器(402)位于其中的空腔(408),其中所述空腔(408 )经配置以使所述声学反射器(402 )在飞行器(202 )意外遭遇水环境(206 )之后操作，其中所述飞行器结构(404)与所述飞行器(202)关联。
9.根据权利要求8所述的飞行器定位系统(216)，进一步包括: 通道，所述通道将所述飞行器结构(404)的外部连接到所述空腔(408);和 可移动结构(418)，所述可移动结构(418)经配置以打开所述通道，其中当所述飞行器结构(404 )在水下时水移动通过所述通道进入所述空腔(408 )。
10.根据权利要求8所述的飞行器定位系统(216)，进一步包括: 绳索，所述绳索具有连接到所述飞行器结构(404)的第一末端和连接到所述若干声学反射器中的所述声学反射器的第二末端。
11.根据权利要求1所述的飞行器定位系统(216)，进一步包括:基于声呐的声音定位系统，其经配置以发送所述第二声音信号(316)并检测所述第一声音信号(310)。
12.根据权利要求11所述的飞行器定位系统，其中所述若干声学反射器中的声学反射器(402)经配置以响应于接收具有第一频率(332)的所述第二声音信号(316)而生成具有所述第一频率(332)的所述第一声音信号(310)。
13.根据任何前述权利要求所述的飞行器定位系统(216)，其中所述若干声学反射器中的声学反射器(402)具有的类型(601)选自球体(602)、圆柱体(604)和三平面反射器(606)的其中之一。
14.一种用于定位飞行器结构(214)的方法，所述方法包括: 由卫星(126)检测从射频信号发生器(424)发射的射频信号，所述射频信号发生器(424)与已经意外遭遇水环境(206)的飞行器(402)的所述飞行器结构(404)关联； 根据所述射频信号确定所述飞行器结构(404)的近似位置； 基于所述飞行器结构(404)的所述近似位置，发送声音信号到所述水环境(206)中的一位置处，其中所述声音信号具有的频率对应于与所述飞行器结构(404)关联的声学反射器的所选频率；以及 当从所述声学反射器接收响应信号时，确定所述飞行器结构(404)的位置，其中所述位置通过使用所述响应信号确定。
15.根据权利要求14所述 的方法，其中所述声学反射器具有的类型(601)选自球体(602)、圆柱体(604)和三平面反射器(606)的其中之一。
【文档编号】G01S15/06GK103827692SQ201280046254
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2012年8月21日 优先权日:2011年9月21日
【发明者】C·S·汉斯卡姆, B·L·高思科 申请人:波音公司