BR102013012900A2 - Sistema de determinação de distância acústica que usando dispersão atmosférica - Google Patents

Abstract

Resumo patente de invenção: "sistema de determinação de distância acústica que usando dispersão atmosférica". A presente invenção refere-se a um método e aparelho para o processamento de som (218) a partir de uma fonte de som (210). O som (218) a partir da fonte de som (210) é detectado. Harmônicas (224) no som (218) a partir da fonte de som (210) são identificadas. Uma distância (222) até a fonte de som (210) é identificada usando-se as harmônicas (224) e uma série de condições atmosféricas (226).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA DE DETERMINAÇÃO DE DISTÂNCIA ACÚSTICA QUE USANDO DISPERSÃO ATMOSFÉRICA".

ANTECEDENTES A presente invenção refere-se, em geral, aos sistemas acústicos e, em particular, aos sistemas de determinação de distância acústica. De forma ainda mais particular, a presente invenção refere-se a um método e aparelho para identificar uma distância até uma fonte de som usando-se sensores acústicos passivos.

Na operação de veículos aéreos não tripulados, os sistemas de sensor são usados para pilotar os veículos aéreos não tripulados durante o voo. Esses sistemas de sensor podem ser usados por um veículo aéreo não tripulado para detectar e evitar objetos ao longo da trajetória de voo do veículo aéreo não tripulado. Esses objetos podem ser, por exemplo, outra aeronave, estruturas, pontos de referência, um terreno ou algum outro tipo de objeto. Para detectar esses objetos, o sistema de sensor pode ser usado para detectar a distância de um objeto a partir do veículo aéreo não tripulado em um intervalo de tempo.

Alguns sistemas de sensor podem incluir diferentes tipos de sensores. Os sistemas ativos de sensor usam sinais ativamente transmitidos para detectar objetos. O veículo aéreo não tripulado pode usar um sistema ativo de sensor tal como um sistema de radar. Um sistema de radar pode usar um pulso de radiação eletromagnétca para identificar a direção e a distância de um objeto a partir do veículo aéreo não tripulado. A distância é determinada pela extensão de tempo que o pulso leva para voltar do objeto.

Este tipo de sistema de sensor, no entanto, pode ser indesejável para o uso em um veículo aéreo não tripulado. Por exemplo, com um sistema de radar, a emissão de radiação eletromagnétca torna mais fácil identificar a presença do veículo aéreo não tripulado. Atualmente, um veículo aéreo não tripulado que use um sistema de radar pode ser detectado por indivíduos indesejados tal como uma aeronave hostil ou uma estação de míssil terrestre. Por exemplo, uma aeronave hostil ou uma estação de míssil terrestre pode identificar a presença do veículo aéreo não tripulado detec-tando-se o pulso de radiação eletromagnétca emitido pelo sistema de radar do veículo aéreo não tripulado. Esta detecção do veículo aéreo não tripulado pode ser indesejável quando o veículo aéreo não tripulado é usado em uma missão de vigilância sobre territórios hostis.

Além disso, um sistema de radar pode incluir mais componentes do que o desejado. Por exemplo, os componentes de um sistema de radar podem ser maiores e mais pesados do que o desejado para um veículo aéreo não tripulado. De maneira adicional, um sistema de radar pode ocupar mais espaço do que o desejado em um veículo aéreo não tripulado. Além disso, um sistema de radar pode usar mais energia do que o desejado durante a transmissão de radiação eletromagnétca.

Portanto, seria desejável ter um método e aparelho que levasse em consideração pelo menos um dentre os problemas discutidos acima bem como outros problemas possíveis.

SUMÁRIO

Em uma modalidade ilustrativa, um método para o processamento de som a partir de uma fonte de som está presente. O som a partir da fonte de som é detectado. Harmônicas no som a partir da fonte de som são identificadas. Uma distância até a fonte de som é identificada usando-se as harmônicas e uma série de condições atmosféricas.

Em outra modalidade ilustrativa, um método para gerenciar o voo de um primeiro veículo aéreo não tripulado em relação a um segundo veículo aéreo não tripulado está presente. Um som a partir do segundo veículo aéreo não tripulado é detectado. Harmônicas no som a partir do segundo veículo aéreo não tripulado são identificadas. Uma distância a partir do primeiro veículo aéreo não tripulado até o segundo veículo aéreo não tripulado é identificada usando-se as harmônicas e uma série de condições atmosféricas. O voo do primeiro veículo aéreo não tripulado é gerenciado usando-se a distância a partir do primeiro veículo aéreo não tripulado até o segundo veículo aéreo não tripulado.

Ainda em outra modalidade ilustrativa, um aparelho compreende um sistema de sensor e um processador de sons. O sistema de sensor está configurado para detectar um som a partir de uma fonte de som. O processador de som está configurado para identificar harmônicas no som a partir da fonte de som. O processador de som também está configurado para identificar uma distância até a fonte de som usando-se as harmônicas e uma série de condições atmosféricas.

Os aspectos e funções podem ser obtidos de forma independente em várias modalidades da presente invenção ou ainda podem ser combinados em outras modalidades nas quais outros detalhes podem ser vistos com referência à descrição e desenhos a seguir.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Os novos aspectos considerados como característicos das modalidades ilustrativas são descritos nas reivindicações em anexo. No entanto, as modalidades ilustrativas bem como um modo preferido de uso, outros objetivos e vantagens das mesmas serão melhor compreendidos por meio de referência a seguinte descrição detalhada de uma modalidade ilustrativa da presente invenção, quando lidas em conjunção com os desenhos em anexo, nos quais: A figura 1 é uma ilustração do ambiente de uma aeronave de acordo com uma modalidade ilustrativa; A figura 2 é uma ilustração de um diagrama em bloco de um sistema de localização de acordo com uma modalidade ilustrativa; A figura 3 é uma ilustração de um diagrama em bloco de um identificador de distância em um processador de som de acordo com uma modalidade ilustrativa; A figura 4 é uma ilustração de um ambiente de vigilância de acordo com uma modalidade ilustrativa; A figura 5 é uma ilustração de um fluxograma de um processo para o processamento de som a partir de uma fonte de som de acordo com uma modalidade ilustrativa; A figura 6 é uma ilustração de um fluxograma de um processo para gerenciar o voo de veículos aéreos não tripulados de acordo com uma modalidade ilustrativa; e A figura 7 é uma ilustração de um sistema de processamento de dados de acordo com uma modalidade ilustrativa.

DESCRIÇÃO DETALHADA

As modalidades ilustrativas reconhecem e levam em consideração uma ou mais considerações diferentes. Por exemplo, as modalidades ilustrativas reconhecem e levam em consideração que com a aeronave, a identificação de uma distância até outra aeronave pode ser útil no gerenciamento do voo da aeronave. Por exemplo, saber a distância e direção de um veículo aéreo não tripulado até outro veículo aéreo não tripulado pode ser útil para efetuar a prevenção contra colisão entre os veículos aéreos não tripulados. Esta prevenção contra colisão pode ser efetuada automaticamente por um controlador ou por um operador.

As modalidades ilustrativas reconhecem e levam em consideração que quando um sistema ativo de sensor tal como um sistema de radar é indesejável, o sistemas de sensor passivo podem ser usados. Por exemplo, um sistema de sensor passivo pode ser um sistema de sensor acústico passivo.

As modalidades ilustrativas reconhecem e levam em consideração que sensores acústicos passivos, tais como microfones, podem ser usados na identificação da direção até uma fonte de som a partir dos sistemas de sensor acústico passivo. Por exemplo, o som detectado por um sistema de sensor acústico pode ser usado para identificar informações de direção tais como um rolamento, azimute e elevação, ou alguma combinação dos mesmos para a fonte de som.

As modalidades ilustrativas reconhecem e levam em consideração que os sistemas de sensor acústico que encontram-se atualmente disponíveis não são capazes de identificar uma distância até uma fonte de som quando o sistema de sensor acústico é um sistema de sensor acústico passivo.

Além disso, as modalidades ilustrativas reconhecem e levam em consideração que o problema com os sistemas de sensor acústico passivo que encontram-se atualmente disponíveis se aplica aos outros usos desses sistemas em outros ambientes em adição ao gerenciamento da aeronave. Por exemplo, as modalidades ilustrativas reconhecem e levam em consideração que os problemas com a identificação de uma distância até uma fonte de som estão presentes nos sistemas de sensor acústico passivo que estão configurados para monitorar sons, tais como disparo de arma, explosões ou ambos.

Atualmente, um sistema de sensor acústico passivo é capaz de identificar a presença de uma fonte de som, tal como uma arma de fogo ou um dispositivo explosivo a partir da comparação de sons que são detectados com assinaturas acústicas de disparo de arma e explosões. O sistema de sensor acústico passivo também é capaz de identificar a direção a partir de um sistema de sensor acústico passivo até uma fonte de som. No entanto, o sistema de sensor acústico passivo não é capaz de identificar uma distância. Como um resultado, a localização de um disparo de arma, explosão ou de ambos não pode ser identificada usando-se um sistema de sensor acústico passivo atualmente disponível.

Desse modo, as modalidades ilustrativas proveem um método e aparelho para identificar uma fonte de som. Em particular, as modalidades ilustrativas proveem um método e aparelho para identificar uma distância até uma fonte de som com um sistema de sensor acústico passivo. Em uma modalidade ilustrativa, um som é detectado a partir da fonte de som. Harmônicas no som da fonte de som são identificadas. A distância até a fonte de som é identificada usando-se as harmônicas e uma série de condições atmosféricas.

Com referência agora às figuras e, em particular, com referência à figura 1, uma ilustração do ambiente de uma aeronave é descrita de acordo com uma modalidade ilustrativa. O ambiente de aeronave 100 é um exemplo de um ambiente no qual as informações sobre uma distância a partir de uma aeronave até uma fonte de som podem ser identificadam. De maneira específica, o ambiente de aeronave 100 é um exemplo de um ambiente no qual as informações sobre uma distância a partir da aeronave até a outra aeronave podem ser identificadas.

Neste exemplo ilustrativo, o ambiente de aeronave 100 inclui uma aeronave na forma do veículo aéreo não tripulado 102, do veículo aéreo não tripulado 104, do veículo aéreo não tripulado 106 e do avião tripulado 108. Nesses exemplos ilustrativos, o veículo aéreo não tripulado 102 inclui o sistema de sensor acústico 110, o veículo aéreo não tripulado 104 inclui o sistema de sensor acústico 112, e o veículo aéreo não tripulado 106 inclui o sistema de sensor acústico 114.

Nesses exemplos ilustrativos, esses sistemas de sensor acústico podem ser implantados de acordo com uma modalidade ilustrativa. Quando implantados de acordo com uma modalidade ilustrativa, esses sistemas de sensor proveem a capacidade de identificar uma distância até uma fonte de som.

Por exemplo, o veículo aéreo não tripulado 104 pode ser uma fonte de som. O veículo aéreo não tripulado 104 gera som 116. O som 116 pode ser gerado por um motor do veículo aéreo não tripulado 104. O som 116 é detectado pelo sistema de sensor acústico 110. O sistema de sensor acústico 110 está configurado para identificar harmônicas no som 116 a partir do veículo aéreo não tripulado 104.

De maneira adicional, o sistema de sensor acústico 110 está configurado para identificar a distância 118 até o veículo aéreo não tripulado 104 a partir do veículo aéreo não tripulado 102. A distância 118 é identificada pelo sistema de sensor acústico 110 usando-se as harmônicas identificadas a partir do som 116 do veículo aéreo não tripulado 104 e de uma série de condições atmosféricas.

Uma série de condições atmosféricas pode afetar a velocidade na qual as harmônicas viajam no ar, nesses exemplos ilustrativos. Em particular, cada harmônica nas harmônicas de som 116 viaja em uma velocidade diferente em relação às outras harmônicas no som 116.

Desse modo, a distância 118 pode ser identificada a partir do veículo aéreo não tripulado 102 até o veículo aéreo não tripulado 104. De um modo similar, o veículo aéreo não tripulado 104 pode detectar o som 120 gerado pelo avião tripulado 108. O sistema de sensor acústico 112 pode identificar harmônicas no som 120 e identificar a distância 122 a partir do veículo aéreo não tripulado 104 até o avião tripulado 108 usando-se as harmônicas e uma série de condições atmosféricas. De maneira similar, o sistema de sensor acústico 114 do veículo aéreo não tripulado 106 também pode usar o som 116 gerado pelo veículo aéreo não tripulado 104 e o som 120 gerado pelo avião tripulado 108 para detectar as distâncias até essas aeronaves. Essas informações sobre a distância podem ser especialmente úteis para gerenciar a operação do veículo aéreo não tripulado 102, do veículo aéreo não tripulado 104 e do veículo aéreo não tripulado 106.

Por exemplo, o operador 124 pode usar o controlador 126 para controlar a operação desses veículos aéreos não tripulados. Neste exemplo ilustrativo, o operador 124 e o controlador 126 estão localizados no chão 130 do edifício 128.

Nesses exemplos ilustrativos, o controlador 126 é um dispositivo de hardware e pode incluir software. O controlador 126 pode ser implantado usando-se um ou mais computadores e está configurado para gerenciar a operação do veículo aéreo não tripulado 102, do veículo aéreo não tripulado 104 e do veículo aéreo não tripulado 106, nesses exemplos ilustrativos.

Com informações tais como a distância 118 entre o veículo aéreo não tripulado 102 e o veículo aéreo não tripulado 104, o operador 124 pode usar a distância 118 para realizar a prevenção contra colisão. Por exemplo, o operador 124 pode determinar se a distância 118 entre o veículo aéreo não tripulado 102 e o veículo aéreo não tripulado 104 é uma distância indesejada. A prevenção contra colisão também pode ser efetuada em relação ao avião tripulado 108.

Em outro exemplo ilustrativo, um ou mais dentre o veículo aéreo não tripulado 102, o veículo aéreo não tripulado 104 e o veículo aéreo não tripulado 106 podem gerenciar automaticamente a sua trajetória de voo para evitar a colisão entre si ou com outra aeronave. Neste exemplo, o operador 124 não precisa realizar a prevenção contra colisão.

Além disso, o desempenho da contra colisão neste exemplo ilus- trativo pode ser efetuada com informações tais como azimute e a elevação até a fonte de som em adição à distância. Com essas informações adicionais, as localizações de uma fonte de som também podem ser identificadas.

Nesses exemplos ilustrativos, o azimute é uma medição angular em um sistema de coordenadas esféricas sobre um plano de referência horizontal. Elevação é uma medição angular da distância entre uma fonte de som e um plano de referência horizontal. A localização pode ser identificada em duas dimensões ou três dimensões dependendo da quantidade de informações adicionais existente. A ilustração do ambiente de aeronave 100 na figura 1 é provida como um exemplo de um ambiente de aeronave no qual um sistema de sensor acústico pode ser implantado. Evidentemente, as diferentes modalidades ilustrativas podem ser implantadas em outros ambientes. Por exemplo, sem limitação, os sistemas de sensor acústico podem ser implantados em ambientes tais como ambientes de segurança, nos ambientes de vigilância e em outros ambientes adequados. Nesses ambientes, a identificação de locais de disparos de arma e explosões pode ser útil. Em particular, a identificação do local de uma arma de fogo ou dispositivo explosivo pode ser útil durante a realização de operações nesses tipos de ambientes. Com a habilidade de identificar as distâncias em adição ao azimute, elevação, ou alguma combinação dos mesmos, as localizações de fontes de som podem ser mais facilmente identificadas usando-se os sistemas de sensor acústico passivo. De maneira adicional, qualquer tipo de sistema de medição direcional pode ser usado em adição ou no lugar de um sistema esférico no qual o azimute e a elevação definem as direções.

Com referência agora à figura 2, uma ilustração de um diagrama em bloco de um sistema de localização é descrita de acordo com uma modalidade ilustrativa. Neste exemplo ilustrativo, o sistema de localização 200 pode ser implantado em vários ambientes, o que inclui o ambiente de aeronave 100 na figura 1. O sistema de localização 200 pode ser um sistema de determinação de distância acústica que identifica as distâncias até as fontes de som. O sistema de localização 200 é composto por uma série de sistemas de sensor acústico 202 neste exemplo descrito. Conforme usado aqui, uma “ série” quando usada com referência a itens significa um ou mais itens. Por exemplo, uma série de sistemas de sensor acústico 202 é um ou mais sistemas de sensor acústico.

Neste exemplo ilustrativo, o sistema de sensor acústico 204 na série de sistemas de sensor acústico 202 está associado com a plataforma 206. A plataforma 206 pode ser considerada parte do sistema de localização 200 ou um componente separado do sistema de localização 200 dependendo da implantação particular. A plataforma 206 pode assumir uma série de diferentes formas. Por exemplo, a plataforma 206 pode assumir a forma de uma aeronave tal como uma aeronave descrita no ambiente de aeronave 100 na figura 1. De maneira adicional, a plataforma 206 pode ser uma plataforma móvel, uma plataforma estacionária, uma estrutura baseada em terra, uma estrutura a-quática ou uma estrutura espacial. De maneira mais específica, a plataforma 206 pode ser um navio de superfície, um tanque, um helicóptero, um veículo blindado de transporte militar, um trem, uma espaçonave, uma estação espacial, um satélite, um submarino, um automóvel, uma usina elétrica, uma ponte, uma represa, uma instalação de fábrica, um edifício ou outro objeto adequado.

Neste exemplo ilustrativo, o sistema de sensor acústico 204 pode ser usado para gerar informações de localização 208 para a fonte de som 210. Conforme descrito, o sistema de sensor acústico 204 pode compreender um grupo de sensores acústicos 212 e o processador de som 214.

Em particular, o grupo de sensores acústicos 212 compreende um ou mais sensores acústicos. Neste exemplo ilustrativo, o grupo de sensores acústicos 212 assume a forma de grupo de sensores acústicos passivos 216. Em outras palavras, o grupo de sensores acústicos 212 não transmite sinais de som ou outros tipos de energia durante a detecção de som 218 gerada pela fonte de som 210. Com o uso de grupo de sensores acústicos passivos 216, a energia não é emitida pelo grupo de sensores acústicos 212. Como um resultado, a capacidade de detecção da plataforma 206 pode ser reduzida.

Nesses exemplos ilustrativos, o grupo de sensores acústicos 212 pode ser um ou mais microfones. Esses microfones podem assumir várias formas. Por exemplo, os microfones podem ser microfones omnidi-recionais, microfones unidirecionais, microfones cardióides e outros tipos adequados de microfones.

Nesses exemplos ilustrativos, a fonte de som 210 pode assumir uma série de diferentes formas. Por exemplo, a fonte de som 210 pode ser uma aeronave, um veículo aéreo não tripulado, uma arma de fogo, ou outro tipo adequado de fonte de som que possa ser de interesse.

Nesses exemplos ilustrativos, o processador de som 214 é um hardware e também pode incluir um software. Conforme descrito, o processador de som 214 pode ser implantado em uma série de formas diferentes. Por exemplo, o processador de som 214 pode ser implantado no sistema computadorizado 219. O sistema computadorizado 219 pode ser um ou mais computadores. Quando mais do que um computador estiver presente, esses computadores podem estar em comunicação um com o outro através de um meio de comunicação tal como uma rede. O processador de som 214 está configurado para detectar e processar o som 218 para identificar informações de localização para a fonte de som 210.

As operações efetuadas pelo processador de som 214 podem ser implantadas em software, hardware ou alguma combinação dos mesmos. Quando um software for usado, as operações efetuadas pelo processador de som 214 poderão ser implantadas em código de programa configurado para ser executado no processador. Quando um hardware for usado, o hardware pode incluir circuitos que operam para realizar as operações para o processador de som 214.

Nos exemplos ilustrativos, o hardware pode assumir a forma de um sistema de circuito, um circuito integrado, um circuito integrado para finalidade específica (ASIC), um dispositivo lógico programável, ou algum outro tipo adequado de hardware configurado para realizar uma série de operações. Com um dispositivo lógico programável, o dispositivo está configurado para realizar uma série de operações. O dispositivo pode ser reconfigurado posteriormente ou pode ser permanentemente configurado para realizar uma série de operações. Exemplos de dispositivos lógicos programáveis incluem, por exemplo, uma matriz lógica programável, uma lógica de matriz programável, uma matriz lógica programável de campo, uma matriz de portas programáveis de campo e outros dispositivos adequados de hardware. De maneira adicional, os processos podem ser implantados em componentes orgânicos integrados com componentes inorgânicos e/ou podem ser compostos inteiramente de componentes orgânicos com exceção do ser humano. Por exemplo, os processos podem ser implantado como circuitos nos semicondutores orgânicos.

Neste exemplo ilustrativo, o processador de som 214 inclui o identificador de distância 220. O identificador de distância 220 é um hardware, software ou ambos, localizado dentro do processador de som 214. O identificador de distância 220 está configurado para identificar a distância 222 até a fonte de som 210. Nesses exemplos ilustrativos, as informações de localização 208 compreendem a distância 222, mas também podem incluir outras informações dependendo da implantação.

Em particular, a distância 222 até a fonte de som 210 é a distância a partir do grupo de sensores acústicos 212 até a fonte de som 210. De maneira mais específica, a distância 222 pode ser uma distância a partir de um sensor acústico do grupo de sensores acústicos 212 até a fonte de som 210. Nesses exemplos ilustrativos, com o sistema de sensor acústico 204 estando associado com a plataforma 206, a distância 222 também pode ser considerada como sendo a distância entre a plataforma 206 e a fonte de som 210. O sistema de sensor de condição atmosférica 225 é um componente de hardware do sistema de sensor acústico 204 e está configurado para detectar uma série de condições atmosféricas 226 no ambiente em torno do sistema de sensor acústico 204. A série de condições atmosféricas 226 pode ser, por exemplo, pelo menos um dentre temperatura, umidade, pressão, e outras condições atmosféricas adequadas.

Conforme usado aqui, a expressão “pelo menos um dentre”, quando usada com uma lista de itens, significa diferentes combinações de um ou mais dos itens listados que podem ser usados e talvez apenas um de cada item da lista seja necessário. Por exemplo, “pelo menos um dentre o item A, item B, e item C” pode incluir, sem limitação, o item A ou o item A e o item B. Este exemplo também pode incluir o item A, o item B e o item C, ou o item B e o item C.

Neste exemplo ilustrativo, o processador de som 214 está configurado para processar o som 218 detectado pelo grupo de sensores acústicos 212. Quando o som 218 é detectado pelo grupo de sensor acústico 212, som 218 é detectado por um ou mais sensores acústicos do grupo de sensores acústicos 212. O processador de som 214 está configurado para identificar harmônicas 224 no som 218 a partir da fonte de som 210. Nesses exemplos ilustrativos, a fonte de som 210 pode ser qualquer fonte de som que gere harmônicas 224 no som 218. Além disso, o processador de som 214 está configurado para identificar a distância 222 até a fonte de som 210 usando-se harmônicas 224 e uma série de condições atmosféricas 226. A série de condições atmosféricas 226 é uma ou mais condições na atmosfera que podem causar a dispersão atmosférica de um modo que afeta a propagação de harmônicas 224. A harmônica nas harmônicas 224 é uma frequência das frequências no som 218. Em particular, esta frequência pode ser um múltiplo inteiro de uma frequência fundamental. A série de condições atmosféricas 226 pode afetar a velocidade na qual a harmônica viaja, causando desse modo a dispersão atmosférica. Como um resultado, o processador de som 214 é capaz de identificar a distância 222 até a fonte de som 210 usando harmônicas 224 e levando em consideração o modo no qual a série de condições atmosféricas 226 afeta as harmônicas 224.

Nesses exemplos ilustrativos, o processador de som 214 tam- bém pode incluir outros componentes para gerar informações adicionais para as informações de localização 208 em adição à distância 222. Por exemplo, o processador de som 214 também pode incluir o identificador de direção 229. O identificador de direção 229 está configurado para identificar a direção 230 até a fonte de som 210 a partir do grupo de sensores acústicos 212. A direção 230 pode ser bidimensional ou tridimensional dependendo da implantação particular.

Nesses exemplos ilustrativos, o identificador de direção 229 pode implantar qualquer série de processos conhecidos de estimativa de direção. Por exemplo, o identificador de direção 229 pode usar um ou mais Igoritmos de estimativa do ângulo de chegada com o grupo de sensores acústicos 212, tal como múltiplos algoritmos emissores de estimativa de parâmetro de localização e sinal. O grupo de sensores acústicos 212 pode ser organizado em uma matriz tal como uma matriz plana. O identificador de direção 229 também pode usar outros tipos de algoritmos tal como um algoritmo de resposta sem distorção de variância mínima. Ainda em outro exemplo ilustrativo, o identificador de direção 229 pode estimar as direções usando técnicas de invariância rotacional.

Nesses exemplos ilustrativos, o identificador de direção 229 pode compreender pelo menos um dentre o identificador de azimute 231 e o identificador de elevação 232. O identificador de azimute 231 está configurado para identificar o azimute 234 nas informações de localização 208. O azimute 234 é o azimute até a fonte de som 210. O azimute 234 é uma direção em relação a um plano horizontal, nesses exemplos ilustrativos. O azimute 234 pode ser medido em graus nesses exemplos ilustrativos. O identificador de elevação 232 está configurado para identificar a elevação 236 nas informações de localização 208. A elevação 236 é uma elevação até a fonte de som 210. Em particular, a elevação 236 é uma elevação a partir da perspectiva da plataforma 206 nesses exemplos ilustrativos. A elevação 236 é uma altitude ou mudança do plano horizontal para a qual o azimute 234 é identificado nesses exemplos ilustrativos. A elevação 236 também pode ser medida em graus. O azimute 234 e a elevação 236 podem formar um suporte para a direção 230. Em alguns exemplos ilustrativos, o suporte pode estar em duas dimensões tais como uma de direção de bússula com informações de ângulo. Em outros exemplos ilustrativos, o azimute 234 e a elevação 236 podem ser medidos usando-se outras unidades tais como milhas, gradação ou outras unidades adequadas.

Com pelo menos um dentre o azimute 234 e a elevação 236, junto com a distância 222, o local 238 pode ser identificado pela fonte de som 210 usando-se as informações de localização 208. Se o azimute 234, a elevação 236 e a distância 222 estiverem presentes, o local 238 pode estar em espaço tridimensional. Se apenas um dentre o azimute 234 e a elevação 236 estiver presente com a distância 222, então o local 238 pode ser um local bidimensional em um plano.

Se nenhum desses três de tipos de medição estiver presente nas informações de localização 208, outros sistemas de sensor acústico da série de sistemas de sensor acústico 202 também podem detectar o som 218 e gerar localizações que podem ser usadas para identificar o local 238 da fonte de som 210 em três dimensões. De maneira adicional, com o uso de múltiplos sistemas de sensor acústico no sistema de localização 200, um sistema de vigilância pode ser configurado para identificar movimentos da fonte de som 210.

Em um exemplo ilustrativo, o processador de som 214 pode gerar o alerta 239 com base na distância 222. Por exemplo, quando a distância 222 é usada para a prevenção contra colisão, o alerta 239 é gerado quando a distância 222 for menor do que uma distância desejada entre a plataforma 206 e a fonte de som 210. O alerta 239 pode ser baseado unicamente na distância 222, mas também pode ser baseado em outras condições. Por exemplo, o alerta 239 pode ser gerado quando a distância 222 for menor do que uma distância desejada e quando tanto a plataforma 206 quanto a fonte de som 210 estiverem na mesma altitude. Essa forma de alerta 239 pode ser útil para um operador gerenciar os múltiplos veículos aéreos não tripulados.

Em outro exemplo ilustrativo, o processador de som 214 pode gerar o mapa 240 com a identificação do local 238 da fonte de som 210. O mapa 240 pode ser usado por um operador de plataforma 206 ou algum outro operador em outro local para identificar uma localização da fonte de som 210. O mapa 240 pode ser útil quando o operador de plataforma 206 efetua a vigilância ou outros tipos de operações de monitoramento.

Nesses exemplos ilustrativos, o sistema de sensor acústico 204 pode identificar o local 238 da fonte de som 210 mais rápido do que outros sistemas passivos tais como o radar passivo. Como um resultado, o sistema de sensor acústico 204 também pode ser usado para rastrear movimento. O sistema de sensor acústico 204 não precisa de muito tempo para identificar uma localização da fonte de som 210 como os outros tipos de sistemas de sensor passivo. Com outros sistemas de sensor passivo, a quantidade de tempo necessário para identificar uma localização da fonte de som 210 pode ocorrer depois que a fonte de som 210 tiver viajado para outro local. Como um resultado, o sistema de sensor acústico 204 provê a habilidade de rastrear o movimento da fonte de som 210 com mais precisão em comparação aos sistemas de sensor passivo que encontram-se atualmente disponíveis, tais como sistemas de radar passivo. Além disso, o custo pode ser menor com sistemas de sensor passivo visto que os sensores acústicos passivos podem custar menos do que sensores de radar passivo.

Voltando agora para a figura 3, uma ilustração de um diagrama em bloco de um identificador de distância em um processador de som é descrita de acordo com uma modalidade ilustrativa. Neste exemplo ilustrativo, os exemplos de componentes que podem ser implantados no identificador de distância 220 do processador de som 214 são mostrados. Neste exemplo ilustrativo, o identificador de distância 220 inclui o identificador de harmônica 300, o identificador de dispersão 302, e o avaliador de distância 304. O identificador de harmônica 300 recebe dados de som 306 a partir do grupo de sensores acústicos 212. Os dados de som 306 são os dados gerados pelo grupo de sensores acústicos 212 em resposta à detecção de som 218. O identificador de harmônica 300 está configurado para identificar harmônicas 224 no som 218 usando os dados de som 306. Nesses exemplos ilustrativos, o identificador de harmônica 300 efetua uma transformada de Fourier nos dados de som 306. A transformada de Fourier converte o som 218 de um domínio de tempo em um domínio de frequência. No domínio de frequência, picos nas frequências são identificados. Esses picos são usados para identificar harmônicas 224 nos dados de som 306 nesses exemplos ilustrativos. O identificador de harmônica 300 gera dados de harmônicas 307 para as harmônicas 224 identificadas nos dados de som 306.

Nesses exemplos ilustrativos, o identificador de dispersão 302 recebe dados da atmosfera 308 a partir de sistema de sensor de condição atmosférica 225. Os dados da atmosfera 308 são os dados gerados pela detecção de uma série de condições atmosféricas 226 efetuada pelo sistema de sensor de condição atmosférica 225. Os dados da atmosfera 308 incluem informações sobre uma série de condições atmosféricas 226 conforme detectado pelo sistema de sensor de condição atmosférica 225.

Conforme descrito, o identificador de dispersão 302 está configurado para identificar mudanças na propagação da velocidade do som 218 usando os dados da atmosfera 308. As mudanças na propagação da velocidade de som 218 são identificadas usando-se uma série de condições atmosféricas 226 dos dados da atmosfera 308.

Essas condições atmosféricas podem incluir pelo menos um dentre temperatura, umidade, pressão e e outras condições atmosféricas adequadas. Nesses exemplos ilustrativos, a velocidade do som 218 muda com base em uma série de condições atmosféricas 226. De maneira adicional, a velocidade do som também é diferente para frequências diferentes e para harmônicas diferentes nas harmônicas 224. Como um resultado, a velocidade de cada harmônica nas harmônicas 224 é uma função de uma série de condições atmosféricas 226 e da frequência da harmônica particular. As informações de frequência sobre as harmônicas podem ser recebidas a partir do identificador de harmônica 300. O identificador de dispersão 302 gera uma série de fatores de dispersão 310 a partir da série de condições atmosféricas 226 dos dados da atmosfera 308. A série de fatores de dispersão 310 é usada pelo avaliador de distância 304 para realizar ajustes nas velocidades para as harmônicas 224. Esses ajustes são criados para levar em consideração uma série de condições atmosféricas 226 que causam a dispersão atmosférica do som 218.

Nesses exemplos ilustrativos, o avaliador de distância 304 usa as harmônicas 224 e uma série de fatores de dispersão 310 para identificar a distância 222 até a fonte de som 210. Nesses exemplos ilustrativos, o avaliador de distância 304 está configurado para identificar uma série de atrasos de fase 312 for harmônicas 224. Um atraso de fase na série de atrasos de fase 312 é um atraso de fase entre duas harmônicas nas harmônicas 224. Usando-se série de atrasos de fase 312, o avaliador de distância 304 identifica série de atrasos de tempo 314 for harmônicas 224. O avaliador de distância 304 identifica uma série de distâncias 316 usando uma série de atrasos de tempo 314 e uma série de fatores de dispersão 310. Nesses exemplos ilustrativos, uma distância na série de distâncias 316 pode ser identificada entre qualquer par de harmônicas nas harmônicas 224 dos dados de harmônicas 307. Como um resultado, se mais de um par de harmônicas for selecionado nas harmônicas 224, a série de distâncias 316 terá mais do que uma distância neste exemplo ilustrativo. Quando há mais de uma distância, a série de distâncias 316 pode ter sua média calculada ou pode ser analisada de outra forma para identificar a distância 222 nesses exemplos ilustrativos.

Por exemplo, o avaliador de distância 304 pode identificar a primeira harmônica 318 e a segunda harmônica 320 nas harmônicas 224 para processamento. Nesses exemplos ilustrativos, a transformada de Fourier de um sinal de som a partir de um domínio de tempo até um domínio de frequência é como se segue: (1) onde F(k)é o sinal de som no domínio de frequência, s(n) é um sinal de som amostrado no domínio de tempo, N é uma extensão de amostra do sinal de som amostrado, n é o índice de tempo do sinal de som amostrado, e k é o índice de frequência das frequências de harmônica.

No domínio de frequência, a série de picos espectrais é definida como se segue: (2) onde PK é os picos espectrais. As frequências de harmônica são extraídas da série de picos espectrais. Cada pico espectral está relacionado a coeficientes de três Fourier. If F(k) é um pico espectral, a frequência de harmônica é estimada usando-se os três coeficientes por meio da seguinte equação: (3) com e onde fjéa frequência de harmônica, e f0 é a frequência discreta do índice de frequência k. f\ é uma frequência de amostragem, Af é a diferença de frequência entre duas frequências discretas adjacentes computada pela transformada de Fourier rápida, e M é uma série de frequências extraídas de harmônica. Neste exemplo, a equação (3) é usada para estimar a frequência entre as duas frequências discretas e provê uma resolução melhor do que o resultado da transformada de Fourier rápida na Equação (1). O avaliador de distância 304 também identifica o atraso de fase 324. Conforme descrito, o atraso de fase 324 na série de atrasos de fase 312 é um atraso de fase entre a primeira harmônica 318 e a segunda harmônica 320.

Nesses exemplos ilustrativos, durante o cálculo de um atraso de fase, a fase de frequência de harmônica fk é calculada a partir do seu coeficiente complexo da transformada de Fourier F(k). O coeficiente complexo da transformada de Fourier é calculado como se segue: (4) e (5) O atraso de fase de duas frequências, é dado por (6) onde (/)k é a fase do coeficiente complexo da transformada de Fourier deF(k), ak é a parte real de F(k), bk é a parte imaginária de F(k), φη é a fase de frequência fn, φχ ê a fase de frequência fx, fx é a frequência de referência, e fn é a n frequência de harmônica selecionada. Com o atraso de fase, atraso de tempo na propagação das duas frequências pode ser computado.

Nesses exemplos ilustrativos, fn e fx são selecionadas. Pelo menos duas frequências de harmônica são usadas para calcular uma diferença de fase e uma dispersão. Com as duas frequências, uma das duas pode ser usada como a frequência de referência para estimar uma diferença de fase e uma dispersão. Embora este exemplo mostre duas frequências, outros números de frequências, tais como 3, 6, 8, ou alguma outra série de frequências, podem ser usados. O atraso de tempo 326 é identificado pelo avaliador de distância 304 a partir do atraso de fase 324 e ele representa o atraso de tempo entre a primeira harmônica 318 e a segunda harmônica 320. O atraso de tempo 326 é a quantidade de tempo que passa entre o recebimento da primeira harmônica 318 e o recebimento da segunda harmônica 320 nesses exemplos ilustrativos.

Na identificação de um atraso de tempo, o atraso de tempo das duas as frequências de harmônica é computado a partir dos seus atrasos de fase usando-se a seguinte equação: (7) onde Atn é o atraso de tempo entre duas as frequências de harmônica, /, é o tempo de propagação para a frequência de referência /,; e tn é o tempo de propagação para a frequência fn conforme selecionado pelo índice de frequências de harmônica n . O avaliador de distância 304 identifica o fator de dispersão 322. O fator de dispersão 322 na série de fatores de dispersão 310 é um fator de dispersão para a primeira harmônica 318 e a segunda harmônica 320. Nesses exemplos ilustrativos, a facção de dispersão 322 pode ser um fator de dispersão atmosférica.

Em um exemplo ilustrativo, na identificação de série de fatores de dispersão 310, a dispersão atmosférica das harmônicas 224 é identificada. De acordo com os princípios da física acústica, a velocidade de propagação do som na atmosfera muda de acordo com uma série de condições atmosféricas 226 e com a frequência de som devido ao relaxamento de nitrogênio e oxigênio. A velocidade do som é uma função de frequências do som para as dadas condições atmosféricas. A função é fornecida como se segue: (8) com (9) e (10) onde C(/) é a velocidade do som paras frequências diferentes, / é qualquer frequência de harmônica do sinal de som, C0(/0) é a velocidade de som de referência para a frequência de referência, DF(f,f0) é uma proporção de velocidades de propagação em duas frequências de harmônica diferentes conforme definido na equação (9). λ é o comprimento de onda das ondas de som, a é um coeficiente de atenuação atmosférica que depende da temperatura atmosférica, umidade, e pressão.

Nesses exemplos ilustrativos, o coeficiente de atenuação atmosférica é calculado usando-se as seguintes equações: (11) onde ps é a pressão atmosférica, Ps0 é o valor de referência da pressão atmosférica (1atm), F = f/Ps, Fr0=fr0/Ps e FrN=frN/Ps são as frequências escaladas pela pressão atmosférica, fé a frequência em Hz, T é a temperatura atmosférica, e TQ é a temperatura de referência. TQ é 293,15 graus K neste exemplo ilustrativo.

As frequências escaladas de relaxamento para o oxigênio e nitrogênio são calculadas como se segue: (12) e (13) respectivamente, onde h é a umidade absoluta. A umidade absoluta é computada como se segue: (14) onde hr é a umidade relativa e psat é a pressão de vapor de saturação. O fator de dispersão acústica das frequências /t e fn é definido como se segue: (15) onde Cn é a velocidade do som para a frequência de harmônica identificada pelo índice de frequências de harmônica n, C, é a velocidade do som para a frequência de referência de harmônica f\, e ACn é a diferença de velocidade entre a frequência de harmônica fn e a frequência de referência fx. O fator de dispersão acústica é usado para estimar a distância entre a fonte acústica e o sensor.

Usando-se essas informações, o avaliador de distância 304 identifica a distância 328 na série de distâncias 316. Na identificação da distância 328, o atraso de tempo das frequências fn e pode ser representado como se segue: (16) onde Dê a distância entre a fonte acústica e o sensor. A distância D pode ser computada como se segue: (17) A ilustração do sistema de localização 200 e dos diferentes componentes do sistema de localização 200 na figura 2 e na figura 3 não pretende impor limitações físicas ou arquiteturais ao modo no qual uma modalidade ilustrativa pode ser implantada. Outros componentes em adição ou no lugar daqueles ilustrados podem ser usados. Alguns componentes podem ser desnecessários. Além disso, os blocos são apresentados para ilustrar alguns componentes funcionais. Um ou mais desses blocos podem ser combinados e divididos, ou combinados e divididos em diferentes blocos quando forem implantados em uma modalidade ilustrativa.

Por exemplo, em algumas modalidades ilustrativas, o cálculo dos atrasos de fase e dos atrasos de tempo pode ser efetuado pelo identificador de harmônica 300 ao invés de ser realizado pelo avaliador de distância 304. De maneira adicional, a identificação da série de distâncias 316 pode ser efetuada usando-se outras operações diferentes daquelas descritas em relação à figura 3 que considerem a velocidade das harmônicas 224 como sendo afetada pela série de condições atmosféricas 226.

Voltando agora para a figura 4, uma ilustração de um ambiente de vigilância é descrita de acordo com uma modalidade ilustrativa. O ambiente de vigilância 400 é um exemplo de outro ambiente no qual o sistema de localização 200 pode ser usado.

Neste exemplo ilustrativo, o ambiente de vigilância 400 é é uma vista de cima para baixo de uma porção da cidade 402. Neste exemplo ilustrativo, a cidade 402 inclui edifícios 404, 406, 408, e 410. A cidade 402 também inclui o parque 412. As estradas 414, 416, e 418 também estão presentes na cidade 402. O veículo 420 está localizado na estrada 414 entre o edifício 404 e o edifício 406.

Neste exemplo ilustrativo, o veículo 420 é um exemplo de plataforma 206. O veículo 420 pode ser uma van de polícia ou outro tipo a- dequado de veículo. Neste exemplo ilustrativo, o sistema de sensor acústico 422 está associado com o veículo 420. O sistema de sensor acústico 422 é outro exemplo de um sistema de sensor acústico da série de sistemas de sensor acústico 202 do sistema de localização 200 na figura 2. O veículo 420 pode efetuar a vigilância das fontes de som na cidade 402.

Como outro exemplo ilustrativo, o sistema de sensor acústico 424 está associado com o edifício 410. O sistema de sensor acústico 424 é outro exemplo de um sistema de sensor acústico da série de sistemas de sensor acústico 202 do sistema de localização 200 na figura 2.

Por exemplo, se a arma 426 gerar o som 428, o som 428 pode ser detectado por um dentre ou ambos o sistema de sensor acústico 422 e o sistema de sensor acústico 424. Nesses exemplos ilustrativos, o som 428 pode ser múltiplos disparos de arma. O sistema de sensor acústico 422 pode identificar a distância 430 a partir do sistema de sensor acústico 422 até a arma 426. O sistema de sensor acústico 424 pode identificar a distância 432 entre o sistema de sensor acústico 424 and a arma 426.

As localizações do sistema de sensor acústico 422 e do sistema de sensor acústico 424 junto com a distância 430 e a distância 432 podem ser usadas para identificar a localização da arma 426. Este local pode ser identificado em duas dimensões e exibido em um mapa dependendo da implantação particular.

Se pelo menos um dentre o sistema de sensor acústico 422 e o sistema de sensor acústico 424 estiver configurado para prover informações adicionais de localização em adição às distâncias, então uma localização em duas ou mais dimensões pode ser identificada com apenas um dos sistemas de sensor acústico.

As ilustrações de ambiente de vigilância 400 na figura 4 e a ilustração de ambiente de aeronave 100 na figura 1 não pretendem impor limitações ao modo no qual um sistema de localização pode ser implantado. O sistema de localização 200 pode ser implantado ainda em outros ambientes nos quais a identificação da distância até as fontes de som é desejável. Por exemplo, o sistema de localização 200 pode ser instalado sobre ou perto de um campo de batalha. Além disso, o sistema de localização 200 pode ser disposto em um helicóptero ou veículo aéreo não tripulado e usado para detectar disparos de arma, explosões, ou ambos em vários locais da cidade 402 na figura 4.

Com referência agora à figura 5, uma ilustração de um fluxogra-ma de um processo para o processamento de som a partir de uma fonte de som é descrita de acordo com uma modalidade ilustrativa. Este processo pode ser implantado no sistema de localização 200 na figura 2. Em particular, o processo pode ser implantado pelo processador de som 214 na figura 2. O processo começa detectando um som a partir de uma fonte de som (operação 500). O processo identifica as harmônicas no som a partir da fonte de som (operação 502). Uma distância até a fonte de som é identificada usando-se as harmônicas e uma série de condições atmosféricas (operação 504) com o processo terminando logo em seguida.

Voltando agora para a figura 6, uma ilustração de um fluxograma de um processo para gerenciar o voo de veículos aéreos não tripulados é descrita de acordo com uma modalidade ilustrativa. O processo ilustrado na figura 6 pode ser implantado usando-se o sistema de localização 200 da figura 2 para gerenciar a aeronave no ambiente de aeronave 100 da figura 1. O processo pode ser usado para gerenciar o voo de um primeiro veículo aéreo não tripulado em relação a um segundo veículo aéreo não tripulado. O processo começa detectando-se um som a partir do segundo veículo aéreo não tripulado (operação 600). O processo identifica as harmônicas no som a partir do segundo veículo aéreo não tripulado (operação 602). Uma distância a partir do primeiro veículo aéreo não tripulado até o segundo veículo aéreo não tripulado é identificada usando-se as harmônicas e uma série de condições atmosféricas (operação 604). O voo do primeiro veículo aéreo não tripulado é gerenciado usando-se a distância a partir do primeiro veículo aéreo não tripulado até o segundo veículo aéreo não tripulado (operação 606) com o processo terminando logo em seguida. Nesses exemplos ilustrativos, a distância pode ser relevante entre o primeiro veículo aéreo não tripulado e o segundo veículo aéreo não tripulado caso eles estejão na mesma altitude. Como um resultado, talvez apenas a distância seja necessária para gerenciar o voo dos veículos aéreos não tripulados. Evidentemente, quando outras informações tais como azimute e elevação estão presentes, um local tridimensional do segundo veículo aéreo não tripulado pode ser identificado.

Tipos adicionais de gerenciamento dos veículos aéreos não tripulados podem ser efetuados quando as informações adicionais estiverem presentes. Por exemplo, o gerenciamento do voo do veículo aéreo não tripulado pode ser usado para identificar o roteamento de operações tais como vigilância ou outros tipos de reunião de dados. Como um resultado, quando as informações adicionais estão presentes, outras operações diferentes da prevenção contra colisão podem ser efetuadas no gerenciamento dos veículos aéreos não tripulados.

Os fluxogramas e os diagramas em bloco das diferentes modalidades descritas ilustram a arquitetura, funcionalidade e operação de algumas implantações possíveis para o aparelho e métodos em uma modalidade ilustrativa. Neste sentido, cada bloco dos fluxogramas ou dos diagramas em bloco pode representar um módulo, segmento, função, e/ou parte de uma operação ou etapa. Por exemplo, um ou mais blocos podem ser implantados como código de programa, em hardware ou uma combinação do código de programa e do hardware. Quando implantados em hardware, o hardware pode assumir, por exemplo, a forma de circuitos integrados que são fabricados ou estão configurados para realizar uma ou mais operações nos fluxogramas ou nos diagramas em bloco.

Em algumas implantações alternativas de uma modalidade ilustrativa, a função ou as funções observadas nos blocos podem ocorrer fora da ordem notada nas figuras. Por exemplo, em alguns casos, dois blocos mostrados em sucessão podem ser executados de forma substancialmente concomitante ou às vezes, os blocos podem ser executados na ordem inversa, dependendo da funcionalidade envolvida. Além disso outros blocos podem ser adicionados em adição aos blocos ilustrados em um fluxograma ou diagrama em bloco.

Voltando agora para a figura 7, uma ilustração de um sistema de processamento de dados é descrita de acordo com uma modalidade ilustrativa. O sistema de processamento de dados 700 pode ser usado para implantar o sistema computadorizado 219 da figura 2. Neste exemplo ilustrativo, o sistema de processamento de dados 700 inclui plataforma de comunicações 702, a qual provê comunicações entre a unidade de processamento 704, a memória 706, o armazenamento persistente 708, a unidade de comunicações 710, a unidade de entrada/saída (l/O) 712, e ateia 714. Neste exemplo, a plataforma de comunicação pode assumir a forma de um sistema de barramento. A unidade de processamento 704 serve para executar instruções de software as quais podem ser carregadas na memória 706. A unidade de processamento 704 pode ser uma série de processadores, um núcleo de multiprocessador ou algum outro tipo de processador, dependendo da implantação particular. A memória 706 e o armazenamento persistente 708 são exemplos de dispositivos de armazenamento 716. Um dispositivo de armazenamento é qualquer hardware que seja capaz de armazenar informações, tais como, por exemplo, sem limitação, dados, código de programa na forma funcional, e/ou outras informações adequadas de forma temporária e/ou permanente. Os dispositivos de armazenamento 716 também podem ser referidos como dispositivos de armazenamento legíveis em computador nesses exemplos ilustrativos. A memória 706, nesses exemplos, pode ser, por exemplo, uma memória de acesso aleatório ou qualquer outro dispositivo de armazenamento volátil ou não volátil que seja adequado. O armazenamento persistente 708 pode assumir várias formas dependendo da implantação particular.

Por exemplo, o armazenamento persistente 708 pode conter um ou mais componentes ou dispositivos. Por exemplo, o armazenamento persistente 708 pode ser uma unidade de disco rígido, uma memória flash, um disco óptico reutilizável, uma fita magnética reutilizável ou alguma combinação dos itens acima. O meio usado pelo armazenamento persistente 708 também pode ser removível. Por exemplo, uma unidade de disco rígido removível pode ser usada para o armazenamento persistente 708. A unidade de comunicações 710, nesses exemplos ilustrativos, provê comunicações com outros sistemas ou dispositivos de processamento de dados. Nesses exemplos ilustrativos, a unidade de comunicações 710 é um cartão com interface em rede. A unidade de entrada/saída 712 permite entrada e saída de dados com outros dispositivos que podem ser conectados ao sistema de processamento de dados 700. Por exemplo, a unidade de entrada/saída 712 pode prover uma conexão para o registro de usuário através de um teclado, um mouse, e/ou algum outro dispositivo de registro adequado. Além disso, a unidade de entrada/saída 712 pode enviar informação para uma impressora. A tela 714 provê um mecanismo para exibir as informações para um usuário.

As instruções para o sistema operacional, aplicativos, e/ou programas podem estar localizadas nos dispositivos de armazenamento 716, os quais estão em comunicação com a unidade de processamento 704 através da plataforma de comunicações 702. O processos das diferentes modalidades podem ser efetuados pela unidade de processamento 704 usando-se instruções implantadas por computador, as quais podem estar localizadas em uma memória, tal como a memória 706.

Essas instruções são referidas como código de programa, código de programa usável em computador ou código de programa legível por computador que pode ser lido e executado por um processador na unidade de processamento 704. O código de programa nas diferentes modalidades pode ser incorporado em diferentes meios físicos ou meios de armazenamento legíveis por computador, tal como a memória 706 ou o armazenamento persistente 708. O código de programa 718 está localizado de uma forma funcional no meio legível por computador 720 que é seletivamente removível e pode ser carregado ou transferido para o sistema de processamento de dados 700 para ser executado pela unidade de processamento 704. O código de programa 718 e o meio legível por computador 720 formam o produto com programa de computador 722 nesses exemplos ilustrativos. Em um exemplo, o meio legível por computador 720 pode ser meio de armazenamento legível por computador 724 ou o meio com sinal legível por computador 726.

Nesses exemplos ilustrativos, o meio de armazenamento legível por computador 724 é um dispositivo de armazenamento físico ou tangível usado para armazenar o código de programa 718 ao invés de um meio que se propaga ou transmite o código de programa 718.

De maneira alternativa, o código de programa 718 pode ser transferido para o sistema de processamento de dados 700 usando-se o meio com sinal legível por computador 726. O meio com sinal legível por computador 726 pode ser, por exemplo, um código de programa 718 contendo um sinal de dados propagado. Por exemplo, o meio com sinal legível por computador 726 pode ser um sinal eletromagnétco, um sinal óptico, e/ou qualquer outro tipo adequado de sinal. Esses sinais podem ser transmitidos atráves de links de comunicações, tais como links de comunicações sem fio, cabo de fibra óptica, cabo coaxial, um fio, e/ou qualquer outro tipo adequado de link de comunicações.

Os diferentes componentes ilustrados para o sistema de processamento de dados 700 não pretendem impor limitações arquiteturais ao modo no qual diferentes modalidades podem ser implantadas. As diferentes modalidades ilustrativas podem ser implantadas em um sistema de processamento de dados que inclui componentes em adição e/ou no lugar daqueles ilustrados para o sistema de processamento de dados 700. Outros componentes mostrados na figura 7 podem ser variar a partir dos exemplos ilustrativos mostrados. As diferentes modalidades podem ser implantadas usando-se qualquer dispositivo de hardware ou sistema capaz de executar o código de programa 718.

Desse modo, as modalidades ilustrativas proveem um método e aparelho para identificar as informações de localização sobre uma fonte de som. Com os exemplos ilustrativos, uma distância entre uma fonte de som e o sensor de som podem ser identificadas. As harmônicas do som viajam em diferentes velocidades através da atmosfera. Os tempos de chegada das diferentes harmônicas serão diferentes. Como um resultado, essas informações em conjunção com as condições atmosféricas são usadas nos exemplos ilustrativos para identificar a distância entre a fonte de som e o sistema de sensor acústico.

Desse modo, os exemplos ilustrativos proveem a habilidade de usar sensores acústicos que não emitem energia. Como um resultado, a operação de um sistema de localização implantado de acordo com uma modalidade ilustrativa pode ser mais difícil de detectar em comparação a um sistema ativo de sensor tal como um sistema de radar. O uso deste tipo de sistema de localização pode ser especialmente útil em veículos aéreos não tripulados no qual a detecção da presença desses veículos pode ser indesejável. Além disso, o uso de um sistema de localização de acordo com uma modalidade ilustrativa também pode ser útil em qualquer tipo de veículo ou plataforma na qual a detecção da operação da plataforma seja indesejável.

De maneira adicional, este tipo de sistema usa menos energia do que sistemas ativos de localização. Como um resultado, o uso reduzido de energia pode ser útil em veículos nos quais a energia provida pelo veículo pode ser limited.

Além disso de usar o sistema de localização 200 para identificar as distâncias até outros veículos, o sistema de localização 200 também pode ser usado para identificar uma localização do veículo em espaço bidimensional ou espaço tridimensional.

As modalidades ilustrativas também podem implantar o sistema de localização 200 para outros usos que não sejam os veículos para determinação de distâncias até outros veículos. Por exemplo, o sistema de localização 200 também pode ser usado em sistemas de monitoramento ou em sistemas de vigilância. Por exemplo, o sistema de localização 200 pode ser usado para identificar uma localização de disparo com arma, explosões e outros tipos de sons.

Nas figuras e no texto de um aspecto, um método é descrito pa- ra o processamento de som 218 a partir de uma fonte de som 210, o método inclui: detectar o som 218 a partir da fonte de som 210; identificar harmônicas 224 no som 218 a partir da fonte de som 210; e identificar uma distância 222 até a fonte de som 210 usando-se as harmônicas 224 e uma série de condições atmosféricas 226. Em uma variante, o método ainda inclui: identificar uma localização 238 da fonte de som 210 usando-se a distância 222 até a fonte de som 210 e pelo menos um dentre um azimute 234 até a fonte de som 210 e uma elevação 236 até a fonte de som 210. Em outra variante, o método ainda inclui: identificar pelo menos um dentre um azimute 234 e uma elevação 236 até a fonte de som 210 a partir do som 218. Em mais uma variante, o método que inclui identificar a distância 222 até a fonte de som 210 usando as harmônicas 224 e a série de condições atmosféricas 226 compreende: identificar um atraso de tempo 326 entre uma primeira harmônica 318 e uma segunda harmônica 320 nas harmônicas 224; e identificar a distância 222 até a fonte de som 210 usando-se o atraso de tempo 326 entre a primeira harmônica 318 e a segunda harmônica 320 e a dispersão atmosférica causada pela série de condições atmosféricas 226.

Ainda em outra variante, o método que inclui identificar a distância 222 até a fonte de som 210 usando-se o atraso de tempo 326 entre a primeira harmônica 318 e a segunda harmônica 320 e a dispersão atmosférica causada pela série de condições atmosféricas 226 compreende: identificar a distância 222 até a fonte de som 210 usando-se o atraso de tempo 326 entre a primeira harmônica 318 e a segunda harmônica 320 e um fator de dispersão atmosférica, no qual o fator de dispersão atmosférica leva em consideração a dispersão causada pela série de condições atmosféricas 226 para a primeira harmônica 318 e a segunda harmônica 320. Em um exemplo, o método que inclui identificar o atraso de tempo 326 entre a primeira harmônica 318 e a segunda harmônica 320 nas harmônicas 224 inclui identificar um atraso de fase entre uma primeira frequência para a primeira harmônica 318 e uma segunda frequência for a segunda harmônica 320; e identificar o atraso de tempo 326 entre a primeira harmônica 318 e a segunda harmônica 320 usando-se o atraso de fase. Em outro exemplo, o método inclui no qual os sons são recebidos cornos dados de som 306 a partir de um sistema de sensor acústico 204 e no qual identificar as harmônicas 224 no som 218 a partir da fonte de som 210 compreende: converter os dados de som 306 a partir de um domínio de tempo até um domínio de frequência u-sando-se uma transformada de Fourier; identificar picos espectrais nas frequências nos dados de som 306 no domínio de frequência; e identificar as harmônicas 224 a partir dos picos espectrais.

Ainda em outro exemplo, o método que inclui a distância 222 é a partir de um primeiro veículo aéreo não tripulado 104 a um segundo veículo aéreo não tripulado 106 e ainda que compreende: gerenciar o voo do primeiro veículo aéreo não tripulado 104 para evitar colisão com o segundo veículo aéreo não tripulado 106 usando-se a distância 222. Ainda em outro exemplo, o método que inclui a distância 222 é usado para identificar uma localização 238 da fonte de som 210 que gera uma pluralidade de disparos que resulta nas harmônicas 224 no som 218. Ainda em outro exemplo, o método inclui uma série de condições atmosféricas 226 que é selecionada a partir de pelo menos um dentre umidade, pressão e temperatura. Em um exemplo, o método inclui a fonte de som 210 que é selecionada a partir de um dentre uma aeronave, um veículo aéreo não tripulado 104, e uma arma de fogo 426.

Em um aspecto, um método é descrito para gerenciar o voo de um primeiro veículo aéreo não tripulado 104 em relação a um segundo veículo aéreo não tripulado 106, o método inclui: detectar um som 218 a partir do segundo veículo aéreo não tripulado 106; identificar harmônicas 224 no som 218 a partir do segundo veículo aéreo não tripulado 106; identificar uma distância 222 a partir do primeiro veículo aéreo não tripulado 104 até o segundo veículo aéreo não tripulado 106 usando-se as harmônicas 224 e uma série de condições atmosféricas226; e gerenciar o voo do primeiro veículo aéreo não tripulado 104 usando a distância 222 a partir do primeiro veículo aéreo não tripulado 104 até o segundo veículo aéreo não tripulado 106. Em uma variante, o método ainda inclui: identificar pelo menos um dentre um azimute 234 no segundo veículo aéreo não tripu- lado 106 e uma elevação 236 no segundo veículo aéreo não tripulado 106. Em outra variante, o método que inclui gerenciar o voo do primeiro veículo aéreo não tripulado 104 usando-se a distância 222 a partir do primeiro veículo aéreo não tripulado 104 até o segundo veículo aéreo não tripulado 106 compreende: gerenciar o voo do primeiro veículo aéreo não tripulado 104 usando-se a distância 222 a partir do primeiro veículo aéreo não tripulado 104 até o segundo veículo aéreo não tripulado 106 e pelo menos um dentre o azimute 234 em direção ao segundo veículo aéreo não tripulado 106 e a elevação 236 no segundo veículo aéreo não tripulado 106. Ainda em outra variante, o método que inclui gerenciar o voo do primeiro veículo aéreo não tripulado 104 usando-se a distância 222 a partir do primeiro veículo aéreo não tripulado 104 até o segundo veículo aéreo não tripulado 106 compreende: gerenciar o voo do primeiro veículo aéreo não tripulado 104 usando-se a distância 222 a partir do primeiro veículo aéreo não tripulado 104 até o segundo veículo aéreo não tripulado 106 para evitar uma distância indesejada 222 entre o primeiro veículo aéreo não tripulado 104 e o segundo veículo aéreo não tripulado 106.

Em um aspecto, um aparelho é descrito o qual inclui: um sistema de sensor configurado para detectar um som 218 a partir de uma fonte de som 210; e um processador de som 214 configurado para identificar harmônicas 224 no som 218 a partir da fonte de som e identificar uma distância 222 até a fonte de som 210 usando-se as harmônicas 224 e uma série de condições atmosféricas 226. Em uma variante, o aparelho que inclui o processador de som 214 compreende: um identificador de distância 220 configurado para identificar as harmônicas 224 no som 218 a partir da fonte de som 210 e identificar a distância 222 até a fonte de som 210 usando-se as harmônicas 224 e a série de condições atmosféricas 226. Em outra variante, o aparelho que inclui o processador de som 214 ainda compreende: um i-dentificador de elevação 232 configurado para identificar uma elevação 236 da fonte de som 210. Ainda em outra variante, o aparelho que inclui o processador de som 214 ainda compreende: um identificador de azimute 231 configurado para identificar um azimute 234 até a fonte de som 210. Em um exemplo, o aparelho que inclui o processador de som 214 está configurado para identificar uma localização 238 da fonte de som 210 usando-se a distância 222 até a fonte de som 210 e pelo menos um dentre um azimute 234 até a fonte de som 210 e uma elevação 236 até a fonte de som 210. A descrição ds diferentes modalidades ilustrativas foi apresentada apenas com a finalidade de ilustrar e descrever e não se espera que ela seja exaustiva ou que limite as modalidades à forma descrita aqui. Desse modo várias modificações e variações torna-se-ão aparentes para aqueles versados na técnica. Além disso, diferentes modalidades ilustrativas podem prover diferentes aspectos em comparação às outras modalidades ilustrativas. A modalidade ou as modalidades selecionadas foram escolhidas e descritas para melhor explicar os princípios das modalidades, a aplicação prática e para permitir que outras pessoas versadas na técnica compreendam a descrição das várias modalidades com diversas modificações quando as mesmas forem adequadas ao uso particular contemplado.

Claims (10)

1. Método para o processamento de som (218) a partir de uma fonte de som (210), o método compreendendo: detectar o som (218) a partir da fonte de som (210); identificar harmônicas (224) no som (218) a partir da fonte de som (210); e identificar uma distância (222) até a fonte de som (210) usando-se as harmônicas (224) e uma série de condições atmosféricas (226).

2. Método de acordo com a reivindicação 1 que ainda compreende: identificar uma localização (238) da fonte de som (210) usando-se a distância (222) até a fonte de som (210) e pelo menos um dentre um azimute (234) até a fonte de som (210) e uma elevação (236) até a fonte de som (210); e identificar pelo menos um dentre um azimute (234) e uma elevação (236) até a fonte de som (210) a partir do som (218).

3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, no qual identificar a distância (222) até a fonte de som (210) usando-se as harmônicas (224) e a série de condições atmosféricas (226) compreende: identificar um atraso de tempo (326) entre uma primeira harmônica (318) e uma segunda harmônica (320) nas harmônicas (224); e identificar a distância (222) até a fonte de som (210) usando-se o atraso de tempo (326) entre uma primeira harmônica (318) e uma segunda harmônica (320) e a dispersão atmosférica causada pela série de condições atmosféricas (226) que inclui um fator de dispersão atmosférica; no qual o fator de dispersão atmosférica leva em consideração dispersão causada pela série de condições atmosféricas (226) para a primeira harmônica (318) e a segunda harmônica (320) selecionada a partir de pelo menos um dentre umidade, pressão e temperatura; e no qual identificar o atraso de tempo (326) entre a primeira harmônica (318) e a segunda harmônica (320) nas harmônicas (224) compre- ende: identificar um atraso de fase entre uma primeira frequência para a primeira harmônica (318) e uma segunda frequência for a segunda harmônica (320); e identificar o atraso de tempo (326) entre a primeira harmônica (318) e a segunda harmônica (320) usando-se o atraso de fase.

4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, no qual os sons são recebidos cornos dados de som (306) a partir de um sistema de sensor acústico (204) e no qual identificar as harmônicas (224) no som (218) a partir da fonte de som (210) compreende: converter os dados de som (306) a partir de um domínio de tempo até um domínio de frequência usando-se uma transformada de Fourier; identificar picos espectrais nas frequências nos dados de som (306) no domínio de frequência; e identificar as harmônicas (224) a partir dos picos espectrais, no qual a fonte de som (210) é selecionada a partir de um dentre uma aeronave, um veículo aéreo não tripulado (104), e uma arma de fogo (426); no qual a distância (222) é usada para identificar uma localização (238) da fonte de som (210) que gera uma pluralidade de disparos que resulta nas harmônicas (224) no som (218).

5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, no qual a distância (222) está entre um primeiro veículo aéreo não tripulado (104) e um segundo veículo aéreo não tripulado (106) e que ainda compreende: gerenciar o voo do primeiro veículo aéreo não tripulado (104) para evitar colisão com e em relação ao segundo veículo aéreo não tripulado (106) usando-se a distância (222); identificar pelo menos um dentre um azimute (234) para o segundo veículo aéreo não tripulado (106) e uma elevação (236) para o segundo veículo aéreo não tripulado (106); no qual gerenciar o voo do primeiro veículo aéreo não tripulado (104) usando-se a distância (222) a partir do primeiro veículo aéreo não tri- pulado (104) até o segundo veículo aéreo não tripulado (106) compreende: gerenciar o voo do primeiro veículo aéreo não tripulado (104) usando-se a distância (222) a partir do primeiro veículo aéreo não tripulado (104) até o segundo veículo aéreo não tripulado (106) e pelo menos um dentre o azimute (234) em direção ao segundo veículo aéreo não tripulado (106) e a elevação (236) até o segundo veículo aéreo não tripulado (106); or gerenciar o voo do primeiro veículo aéreo não tripulado (104) usando-se a distância (222) a partir do primeiro veículo aéreo não tripulado (104) até o segundo veículo aéreo não tripulado (106) para evitar uma distância indesejada (222) entre o primeiro veículo aéreo não tripulado (104) e o segundo veículo aéreo não tripulado (106).

6. Aparelho que compreende: um sistema de sensor configurado para detectar um som (218) a partir de uma fonte de som (210); e um processador de som (214) configurado para identificar harmônicas (224) no som (218) a partir da fonte de som e identificar uma distância (222) até a fonte de som (210) usando-se as harmônicas (224) e uma série de condições atmosféricas (226).

7. Aparelho de acordo com a reivindicação 6, no qual o processador de som (214) compreende: um identificador de distância (220) configurado para identificar as harmônicas (224) no som (218) a partir da fonte de som (210) e identificar a distância (222) até a fonte de som (210) usando-se as harmônicas (224) e a série de condições atmosféricas (226).

8. Aparelho de acordo com a reivindicação 6 ou 7, no qual o processador de som (214) ainda compreende: um identificador de elevação (232) configurado para identificar uma elevação (236) da fonte de som (210).

9. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações de 6 a 8, no qual o processador de som (214) ainda compreende: um identificador de azimute (231) configurado para identificar um azimute (234) até a fonte de som (210).

10. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações de 6 a 9, no qual o processador de som (214) está configurado para identificar uma localização (238) da fonte de som (210) usando-se a distância (222) até a fonte de som (210) e pelo menos um dentre um azimute (234) até a fonte de som (210) e uma elevação (236) até a fonte de som (210).