辐射探测装置和方法_4

文档序号:9457560阅读:来源:国知局

[0111]?功耗:250mW
[0112]?尺寸规格:25mm X 25mm X 63mm
[0113].重量:60 克
[0114]辐射传感器18被安装在可从市场上购买的压电控制的稳定平台13上,以确保辐射传感器18总是垂直向下地瞄准,从而维持空间灵敏度。
[0115]福射传感器18与轻型Raspberry Pi (TM)计算板14集成在一起。如以上参照图1描述的硬件驱动器能够使辐射传感器18和板14之间以及无人驾驶飞行器的飞行计算机和板14之间进行通讯,以获得位置数据。
[0116]飞行期间,X,Y,Z数据每500毫秒被记入日志并且记录到板载mircoSD卡。Raspberry Pi 14上的控制软件被设置成以高频率(> I个点/10毫秒)处理并记录光谱仪18读数,并且将该产生的数据与位置数据结合,从而GPS位置数据与每个位置处的辐射测量一起被记录。
[0117]Raspberry Pi 14被设置成使组合数据流被传送到远程的基站,在那里它可以进一步被处理。
[0118]该实施例的特征提供了从任何单个位置在数十秒到分钟的周期内获得伽马辐射光谱的能力。
[0119]所示实施例的无人驾驶飞行器安装的辐射探测装置的属性包括;
[0120]I)以高灵敏度典型地以低剂量率(< 10个计数/秒,< 0.2nCi)探测辐射的能力。
[0121]2)被准直(根据需要),从而它具有的地面空间分辨率< lm。
[0122]3)识别造成放射性的放射性元素。
[0123]4)低能量消耗。
[0124]5)拥有在短时间间隔(< I秒,最佳地c.1Oms采样率)内连续地记录并传送辐射信号和位置数据两者的能力。
[0125]6)展不出对福射损伤的合理容忍。
[0126]尽管上面已参照一个或多个优选实施例描述了本发明,但是将领会到可以做出各种改变或修改,不偏离如附属的权利要求书所限定的本发明的范围。单词“包括”可以意味着“包括”或“由组成”,并且因此不排除存在除了在任何权利要求或整个说明书中列出的那些之外的元件或步骤。在相互不同的从属权利要求中叙述的某种测量的纯粹事实不指示这些测量的组合不被用于获利。
【主权项】
1.一种辐射探测装置,包括数据处理器,所述数据处理器被设置成通讯地耦合到:安装到无人驾驶车辆上的位置传感器;以及安装到所述无人驾驶车辆上的固态辐射传感器,所述数据处理器被配置成: 从所述位置传感器接收位置数据; 从所述固态辐射传感器接收辐射数据;以及 周期性地将所述位置数据与辐射数据进行关联,以形成组合数据。2.根据权利要求1的辐射探测装置,其特征在于,所述数据处理器被配置成每秒钟将位置数据与辐射数据至少关联一次。3.根据任一前述权利要求的辐射探测装置,其特征在于,进一步包括用于控制来自所述辐射传感器的读出的装置驱动器,所述装置驱动器被配置成提供传感器读出,包括:跨与所述辐射传感器的检测面板关联的电压范围进行扫描,所述电压范围对应于用于被测辐射的可能的能量值范围,所述电压范围被划分为多个子范围;当扫描时,在所述子范围内对被测辐射实例进行监测;并且将与所述子范围内的被测辐射实例有关的数据传送到所述数据处理器。4.根据权利要求3的辐射探测装置,其特征在于,所述装置驱动器被配置成通过跨所述电压范围进行小于五次横扫而提供传感器读出。5.根据权利要求3和4中的任一项所述的辐射探测装置,其特征在于,所述装置驱动器被配置成将与子范围内的被测辐射实例有关的数据传送到所述数据处理器,但是不传送与在其中无辐射已被检测的子范围有关的数据。6.根据任一前述权利要求的辐射探测装置,其特征在于,被设置成安装到所述无人驾驶车辆上。7.根据任一前述权利要求的辐射探测装置,其特征在于,所述数据处理器被配置成将所述组合数据保存在存储器装置内和/或将所述组合数据传送到远程装置。8.根据任一前述权利要求的辐射探测装置,其特征在于,所述位置传感器包括以下组中的一个或多个:GPS装置;差分流体压力传感器,诸如空气传感器;红外激光传感器;光检测和测距(LIDAR);声传感器;以及用于测定所述辐射探测装置和所述底层表面之间的距离的装置。9.根据任一前述权利要求的辐射探测装置,其特征在于,进一步包括所述固态辐射传感器。10.根据权利要求9的辐射探测装置,其特征在于,所述辐射传感器包括多个半导体检测面板。11.根据权利要求10的辐射探测装置,其特征在于,第一检测面板的定向不同于另一个检测面板的定向。12.根据权利要求10和11中的任一项所述的辐射探测装置,其特征在于,所述检测面板被设置成限定几何形状的外围。13.根据任一前述权利要求的辐射探测装置,其特征在于,所述辐射传感器被准直。14.根据任一前述权利要求的辐射探测装置,其特征在于,由一个或多个检测面板限定的所述辐射传感器的总检测面积的尺寸为至少10cm2。15.根据任一前述权利要求的辐射探测装置,其特征在于,所述辐射探测装置具有的质量为5kg或更小。16.一种无人驾驶车辆,包括根据任一前述权利要求的辐射探测装置。17.根据权利要求16的无人驾驶车辆,其特征在于,进一步包括姿势稳定装置,被设置成在所述无人驾驶车辆的移动期间维持所述固态辐射传感器的定向。18.根据权利要求16和17中任一项所述的无人驾驶车辆,其特征在于,在所述组合数据的创建期间,所述无人驾驶车辆能够移动,或者被配置成相对于目标表面移动,从而与那里隔开不大于5m。19.根据权利要求16至18中任一项所述的无人驾驶车辆,其特征在于,在所述组合数据的创建期间,所述无人驾驶车辆被配置成以小于5m/s的速度移动。20.根据权利要求16至19中任一项所述的无人驾驶车辆,其特征在于,所述无人驾驶车辆是诸如多旋翼平台的UAV或者USV的UGV021.—种利用无人驾驶车辆检测辐射的方法,所述方法包括步骤: 从与所述无人驾驶车辆关联的位置传感器接收位置数据; 从与所述无人驾驶车辆关联的固态辐射传感器接收辐射数据;以及 周期性地将所述位置数据与辐射数据进行关联,以产生组合数据。22.根据权利要求18的方法,其特征在于,每秒钟将位置数据与辐射数据关联至少一次。23.根据权利要求18和19中任一项的方法,其特征在于,包括步骤: 跨与所述辐射传感器的检测面板关联的电压范围进行扫描,所述电压范围对应于用于被测辐射的可能的能量值范围,所述电压范围被划分为多个子范围; 当扫描时,对所述子范围内的被测辐射实例进行监测; 并且利用与所述子范围内的被测辐射实例有关的数据读出辐射数据。24.根据权利要求23的方法,其特征在于,所述扫描步骤包括跨所述电压范围进行五次或更少次横扫。25.根据权利要求23和24中任一项的方法,其特征在于,所述读出步骤包括将与子范围内的被测辐射实例有关的数据传送到所述数据处理器,但是不传送与在其中无辐射已被检测的子范围有关的数据。26.根据权利要求18至25中任一项的方法,其特征在于,包括步骤: 在所述组合数据的创建期间,相对于目标表面移动所述无人驾驶车辆,从而与那里隔开不大于5m,和/或获得至所述底层表面的距离信息。27.根据权利要求18至26中任一项的方法,其特征在于,包括步骤: 在所述组合数据的创建期间,以小于5m/s的速度移动所述无人驾驶车辆。28.一种基本上如这里参照附图描述的辐射探测装置。29.一种基本上如这里参照附图描述的方法。
【专利摘要】一种辐射探测装置(10),包括数据处理器(14),所述数据处理器(14)被设置成通讯地耦合到安装到无人驾驶车辆上的位置传感器(16)和安装到所述无人驾驶车辆上的固态辐射传感器(18)。所述数据处理器被构造成从所述位置传感器接收位置数据,从所述固态辐射传感器接收辐射数据,并且周期性地将所述位置数据与辐射数据进行关联,以形成组合数据。
【IPC分类】G01T7/00
【公开号】CN105209933
【申请号】CN201480013881
【发明人】T·斯科特, J·麦克法兰
【申请人】布利斯脱大学
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2014年3月7日
【公告号】CA2904062A1, EP2972499A1, US20160018532, WO2014140536A1
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