CN103180750B - 利用紫外辐射的搜索和救援 - Google Patents

Abstract

一种系统包括能够在搜索和救援操作期间检测辐射的紫外c波段辐射探测器、以及配置为响应于所检测到的紫外c波段辐射而产生刺激的刺激产生器，其中所述辐射的至少一部分包括紫外c波段辐射。进一步的实施例可以包括多个同步的c波段检测器，以增强系统灵敏度，且有助于对相对较弱的辐射源、相对较远的源和/或散布在环境中的辐射的检测。

Description

利用紫外辐射的搜索和救援

相关申请的交叉引用

本申请是于2009年9月4日提交的发明名称为“SEARCH ANDRESCUE USING ULTRAVIOLET RADIATION”的美国专利申请No.12/554,527的部分延续申请案，其全部内容通过引用并入本文中。

背景技术

如本领域中所知，紫外（UV）光是波长比可见光的波长短但比x射线的波长长的电磁辐射。UV光包括在100纳米至400纳米（nm）范围之内的波长和从3电子伏特至124电子伏特的能量。UV光由太阳、电弧和诸如不可见光等人造光源发出。作为电离辐射，UV源能够引起会导致许多物质发光或发荧光的化学反应。虽然UV光是不可见光，但大多数人通过晒伤意识到UV辐射的效果。然而，UV光谱具有许多其它对人们的健康有利和有害的效果。

能够采用多种方式对UV辐射分类，包括将辐射波段分为以下波段：

UV A波段：400-320nm；

UV B波段：320-280nm；和

UV C波段：280-100nm。

太阳发出UV A、UV B和UV C波段辐射；然而，地球大气层的臭氧层吸收了该辐射的大约98.7%，主要为UV B和UV C波段。其它UV辐射的自然源包括闪电和火。

也如本领域中所知，普通玻璃对于UV A波段辐射部分透明，但是对于UV B和UV C波段中的更短的UV波长不透明。取决于材料质量（没有杂质），二氧化硅或石英玻璃能够对于UV C波段辐射透明，虽然窗玻璃通过大约90%的350nm以上的UV光，但阻挡90%以上的低于300nm的UV光。

也如本领域中所知，UV C波段辐射对于人和普通相机、视频设备和夜视系统是不可见的。现有的UV检测器通常包括诸如碳化硅或氮化铝器件等的固态器件、或充气管，来作为敏感元件。UV检测器主要用于检测人造光。例如，石化工业使用UV检测器监控在185-260nm范围内强烈辐射的燃烧氢火焰。UV检测器对于诸如碳氢化合物、金属、硫、氢、肼和氨等燃烧化合物敏感。工业安全应用采用UV检测器来有效地检测弧焊、电焊、照明和X射线。

已将UV C波段照相机用作检测从高压电力线中的热点放射的不可见电晕以识别潜在的毁坏性电弧（所谓的“跳火”）。这些照相机使用特殊石英或氟化钙镜头并且具有分光路径以处理和最终将可见光和UV光组合成可见图像。可见光沿着传统摄像机路径，同时UV光穿过UV C波段传输光路。然后UV光穿过日盲过滤器到达UV增强电荷耦合器件（ICCD）中。图像复合导致不可见UV辐射呈现为作为标准视频图像上的覆层的可见光。典型地，照相机操作员在通过现场UV C波段照相机观察UV C波段发射源时能够看见UV C波段光子的亮云（bright cloud）。

发明内容

在搜救被击落或丢失的飞行员或在海上落水的人（MOB）、雪崩遇难者、失踪的徒步旅行者和其它搜救场景期间，时间十分关键。由于遇难者迅速开始体温下降、疲惫、水淹、危险地形或敌对势力，可以用分钟来衡量遇难者搜救的成功。在恶劣的环境条件下，救援队可能不能定位佩带有（或系有）需要视线来定位或追踪的搜索辅助工具的遇难者。此外，许多搜索辅助工具几乎不能从开阔海域中相对较远的距离进行定位和跟踪，并且当救援船改变方向并且试图折回搜索时可能失去联系。

在夜晚时，处于平静水中的闪光灯在小于1英里的距离之内是适度可见的。不幸的是，当在白天期间和/或出现许多事故时的恶劣天气中闪光灯的可见度降低。另外，当救援队暂时失去遇难者的位置时，可能会失去在海上漂流和/或在陆地上移动（例如，为了避免区域中的危险情况和/或敌对势力）的遇难者。洋流和海风会进一步阻碍人们的努力，使得失踪的遇难者漂流较长距离。

在搜索和救援操作期间能够使用UV C波段辐射来克服这些问题中的许多问题。特别地，因为UV C波段检测器是日盲的（地球大气层阻挡UVC波段辐射），所以UV C波段能够用于包括室外和室内、白天和夜晚的多种环境。此外，UV C波段辐射通常不受诸如雨和雾等严酷天气以及尘埃的影响，因此能够有效地用于这些其它有问题的情况下。另一有用的特征是水、土壤、雪和诸如人行道和墙壁等人造表面能够良好地反射UV C波段辐射。

总地来看，本文所述的本发明的概念、技术和系统可以用于搜索和救援操作来定位和追踪失踪的实体。更特别地，本发明的概念、技术和系统涉及使用UV C波段检测器来定位和追踪可贴在和/或系在失踪的遇难者或财物上的UV C波段辐射源。本发明的概念、技术和系统可以用于以克服常规技术中经历的许多问题的方式来支持搜索和救援功能。

有利地，在救援队要覆盖相对长的距离的环境中（诸如试图定位空难的失踪遇难者，其中救援队不能够精确找到空难的确切位置），本发明的概念、技术和系统能够从相对远的距离定位和追踪失踪实体。在一个实施例中，通过视线（即，没有任何障碍物阻挡）、反射的和/或散布的空气传播的辐射的反射，低能量UV C波段辐射源可以在各个方向上在数英里内可见。

在另一实施例中，可以通过手持UV C波段成像仪观察UV C波段辐射。在相同或不同的实施例中，救援设备可以适于并入本发明的系统。例如，发出大约400纳米（nm）至大约700nm（诸如由发光二极管发出）范围的可见光和/或700nm以上的红外光的闪光灯可以适于并入UV C波段辐射源，UV C波段成像仪可以用于加速和简化搜索与救援努力。在使用闪光灯的应用中，可以去除或使用不会阻挡闪光灯发出的UV C波段辐射的另一材料代替一般会阻挡UV C波段辐射的玻璃或塑料闪光灯罩。在其它实例中，能够使用不阻挡UV C波段辐射的另一材料来代替阻挡UV C波段辐射的闪光灯管材料。

在一个方案中，用于搜索和救援的系统包括含有发出辐射的辐射源的救援信标，所发出的辐射的至少一部分包括紫外c波段辐射，并且包括用于检测紫外c波段辐射的紫外c波段检测器以使得能够定位救援信标。

在另外的实施例中，系统包括以下特征中的一个或多个：救援信标耦合到移动主体；辐射源是全向辐射源；大部分辐射是紫外c波段辐射；辐射源是发光二极管和气体放电管中的至少一个；气体放电管是疝或水银放电管；紫外c波段检测器是一位检测器；其中有响应于所检测到的紫外c波段辐射而振动的振动产生器；紫外c波段检测器是成像仪；成像仪向用户呈现图像，该图像包括表示所检测到的紫外c波段辐射的紫外c波段部分和表示救援信标的环境的可见光部分。

在另一方案中，用于搜索和救援的方法包括提供一种包括辐射源的救援信标，辐射的至少一部分包括紫外c波段辐射，并且使用紫外c波段检测器来检测紫外c波段辐射。

该方法的另外的实施例包括以下特征中的一个或多个：救援信标耦合到移动主体；辐射源是全向辐射源；大部分辐射是紫外c波段辐射；辐射源是发光二极管和气体放电管中的至少一个；气体放电管是疝气或水银放电管；紫外c波段检测器是一位检测器；响应于所检测到的紫外c波段辐射而产生振动刺激；紫外c波段检测器是成像仪；该成像仪向用户呈现图像，该图像包括表示所检测到的紫外c波段辐射的紫外c波段部分和表示救援信标的环境的可见光部分。

本发明的概念、技术和系统不限于搜索和救援操作，这对本技术领域普通技术人员而言是显而易见的。通过非限制性示例，本发明的概念、技术和系统可以用于定位和追踪移动的和/或固定的信标以支持研究操作和/或商业化尝试和/或组织功能。例如，UV辐射源可以贴于气象气球以支持气象预报或贴于现场设备（field device）以追踪可以由UV检测器检测的商业财物。

附图说明

可以通过以下附图的描述中更全面地理解以上特征和详细描述，在附图中：

图1是根据本文所述的本发明的概念、技术和系统的搜索和救援系统的实施例的图形表示；

图2是其一部分包括UV C波段辐射的电磁光谱的图形表示；

图3A是根据本文所述的本发明的概念、技术和系统的救援信标的实施例的图形表示；

图3B是根据本文所述的本发明的概念、技术和系统的救援信标的另一实施例的图形表示；

图3C是根据本文所述的本发明的概念、技术和系统的救援信标的又一实施例的图形表示；

图3D是包括本文所述的本发明的概念、技术和系统的实施例的搜索和救援环境的图形表示；

图3E是可以使用本文所述的本发明的概念、技术和系统的实施例的调查环境的图形表示；

图3F是可以使用本文所述的本发明的概念、技术和系统的实施例的又一搜索和救援环境的图形表示；

图4是可以用于图1的系统的紫外（UV）C波段成像仪的类型的实施例的图形表示；以及

图5是本文所述的用于搜索和救援的发明方法的实施例的流程图。

图6A是根据本文所述的本发明的概念、技术和系统的手持设备的实施例的截面图；

图6B是图6A的在用户手中产生振动刺激的手持设备的图形表示；

图6C是图6A的手持设备的另一实施例的近摄截面图；

图7是具有窄视场的紫外c波段检测器的图形表示和示出当检测器向辐射源转动时检测器的特定响应行为的示图；

图8A是耦合于电路的同步检测器的实施例的图形表示；

图8B是具有特定视场的同步检测器的另一实施例的图形表示；

图8C是同步检测器和振动电机的又一实施例的电路图；

图9A是用于紫外c波段检测器的反射器的实施例的图形表示；

图9B是图9A的反射器的实施例的近摄图；

图10至10A是用于搜索和救援的方法的流程图；以及

图11是用于包括操作模式的搜索和救援的另一方法的流程图。

具体实施方式

在开始本文所述的本发明的概念、技术和系统的详细描述之前，对提供搜索和救援操作和使用诸如救生衣（可以包括可水下操作的闪光灯，可夹式射频设备等）的传统技术和搜索辅助工具以及诸如烟信号、鸣笛和闪光等其它方法所出现的问题的综述可以是有用的。

定位诸如被击落的飞行员和/或落水的人(MOB)等遇难者的搜索和救援努力经常遇到环境和程序上的障碍。特别地，搜索环境的障碍和表面特征能够阻碍救援努力。例如，海洋上汹涌的海浪、陆地上崎岖的地带、严酷的天气（包括雨和雾）和距离都能够阻碍对于定位遇难者是必要的从定位器到遇难者的直接视线。诸如波浪上白色的浪花等其它表面特征能使遇难者变得模糊，使得救援队特别难以发现遇难者，在搜索船调转方向时的所谓“改变方向”操作期间，当救援队看不见遇难者时会引起其它问题。

参照图1，根据本文所述的本发明的概念、系统和技术的实施例，用于搜索和救援的系统100包括含有发出辐射112的辐射源103的救援信标102，所发出的辐射102的至少一部分包括紫外C波段辐射，并且包括紫外c波段检测器，用以检测紫外c波段辐射以能够定位救援信标102。

紫外c波段辐射源103包括能发光的设备，所发的光包括在紫外c波段辐射范围的光。参照示出电磁光谱255的图2，在另一实施例中，发出的光的大部分（例如，发出的光的至少80%）相对于发出的处于紫外b波段252、紫外a波段254、可见范围256和红外范围258的光处于电磁光谱255的紫外c波段范围250之内。如图2中所能看到，虽然应当注意紫外c波段辐射250能够低至大约100nm，但紫外c波段辐射250处于大约200nm至大约280nm的范围内。

再次参照图1，作为非限制性示例，辐射源103可以包括诸如碳化硅或氮化铝器件的固态器件、或充气管。在另一非限制性示例中，紫外c波段辐射源103可以包括紫外c波段发光二极管或低压或中压疝气和/或水银气体放电管。这样的管可以包括成本低和使用寿命长的设备的闪光灯。其它辐射源包括激光二极管和其它类型的气体放电管中的气体混合物。

紫外c波段辐射检测器130包括能检测包括紫外c波段辐射范围的光在内的光的设备。作为非限制性示例，检测器130可以包括一位紫外c波段检测器，其非限制性示例是由日本静冈县磐田市滨松光学株式会社制造的UVTron R2868，其能够检测处于大约185nm至大约260nm范围内的光。在另一实施例中，检测器130包括紫外c波段成像仪，其非限制性示例是由以色列NesZiona的Ofil有限责任公司制造的DayCorSuperb，其为具有绝对日盲性能和高精确定位分辨率的灵敏双光谱特性可见光和紫外c波段检测装置。本领域普通技术人员应当理解，检测器130不限于上述实施例并且能够包括其它类型的紫外c波段辐射检测器。

在另一实施例中，紫外c波段检测器130包括可与上述的一位UVTron检测器类似的一位检测器、以及响应于检测到的紫外c波段辐射而产生振动刺激的振动产生器。通过非限制性示例的方式，振动产生器可以是振动电机。振动产生器可以响应于检测到的紫外c波段辐射量而增强和/或减小振动刺激。例如，振动刺激可以响应于相对较强的紫外c波段辐射源而增强。

这样的检测器130可以包括在响应于检测到的紫外c波段辐射而振动的手持设备中。有利地，这样的检测器130相对简单且成本较低，还能够有效地将紫外c波段辐射的存在和/或位置传递给用户。例如，当用户将手持设备正好指向紫外c波段辐射源102时，检测器130可以振动。在其它示例中，检测器130可以响应于散射的紫外c波段辐射（诸如由尘粒散射的辐射和/或反射的紫外c波段辐射，诸如水反射的辐射）而振动。虽然散射和反射的紫外c波段辐射不会表明紫外c波段辐射的精确源和位置，但是它能够表明源的大致位置以缩窄搜索空间。

在另外的实施例中，紫外c波段检测器130还包括音频产生器设备和/或视觉产生器设备，以响应于检测到的紫外c波段辐射而产生相应的音频和视觉刺激。这些设备还可以结合上述的振动产生器设备。

现在参照图3A和3B，其中类似的元件具有类似的附图标记，在另一实施例中，将包括紫外c波段辐射源303的救援信标302（可类似于以上结合图1描述的救援信标102和辐射源103）耦合至遇难者301所穿的救生衣305上（图3A）。在其它实施例中，救援信标302可以耦合至救生圈或可被系307于遇难者301的可抛式人员落水标记器310上（图3B）。多种方法可以用于将救援信标302耦合于这些设备，包括但不限于：提供诸如紧固件（包括铆钉、夹子和订书钉的非限制性示例）的机械设备、或诸如环氧树脂的化学方法、或其组合。

参照图3C，其中图3A和3B中的类似的元件具有类似的附图标记，在另一实施例中，救援信标302是固定主体。如通过非限制性示例，该救援信标可以是插入地面317的杆315，诸如塔的永久支撑结构或其它任意固定主体。在该实施例中，待救援遇难者301可以停留在救援信标302附近，这样救援队能够定位遇难者301。

在另一实施例中，救援信标302是移动主体。如通过非限制性示例，救援信标302可以是随着表面波、洋流和/或由风力引起的漂流而移动的漂浮设备，或者可以将救援信标302耦合于移动的交通工具或移动的失踪遇难者。在后一种情况，失踪遇难者可以移动以避免敌对势力寻找避难所、和/或避免不安全的环境条件（诸如陡峭地带）。在相同或不同的实施例中，救援信标302可以暂时固定或只在特定时间或特定事件期间移动，例如由于不稳定的地面所致。例如，救援信标302可能位于不稳定的雪堆内并可能在雪崩期间或由于冰或雪的下陷、融化和/或冻结而暂时移动。

现在参照图3D，其中图3A和3B中的类似的元件具有类似的附图标记，在另一实施例中，辐射源303是全向辐射源312。全向辐射源是在源周围所有方向上发出基本上相等的光的辐射源。有利地，能够从各种方向（包括从安装在正向辐射源接近和/或正从辐射源后退的交通工具上的紫外c波段检测器）检测到这样的辐射源。

当结合紫外c波段辐射的反射特性时，不管辐射源是否处于救援交通工具319的视线318之内都能够检测到辐射源303。如从图3D中能够看到，救援交通工具319与救援信标302之间的视线318被山顶321阻挡。然而，只要紫外c波段检测器330的视场331的一部分与来自紫外c波段源303的传输的紫外c波段辐射307的一部分重叠333，就能检测到救援信标302。

本发明的概念、技术和系统不限于搜索和救援操作中的应用，这对于本领域普通技术人员而言是显而易见的。如通过非限制性示例，本发明的概念、技术和系统可以用于定位和追踪移动的和/或固定的信标以支持调查操作和/或商业化尝试和/或组织功能。现在参照图3E，例如，包括UV辐射源383的信标382可以贴于气象气球387以支持气象操作。在这个示例中，可以将UV检测器380安装于塔389上。在一个或多个商业化应用中，本发明的概念、技术和系统可以用于追踪财物。

如贯穿本申请所描述的，紫外c波段辐射处于大约200nm至大约280nm的范围内。参照图3F，有利地，这样的发射光392不能由可见光检测照相机395和/或包括本领域中经常遇到的单筒或双筒望远镜397的其它光学设备检测到。以这种方式，本发明的概念、技术和系统可以帮助阻挠典型地使用这些设备395、397的敌对势力393试图定位、捕捉和/或消灭诸如在坠机399中的被击落的飞行员等失踪的或被击落的遇难者391。

现在参照图4，在另一实施例中，本发明的概念、技术和系统包括能检测由紫外c波段辐射源403发出的紫外c波段辐射源412和存在于环境490中的可见光的成像仪430。成像仪430在显示设备432上产生包括所检测到的紫外c波段辐射413和环境423的可视场景的图像434。成像仪430可以包括由附图标记455概括地表示的UV物镜和/或变焦镜头、反射镜和其它部件。

在另一实施例中，将所检测到的紫外c波段图像413转换415成显示为所显示的图像434的可视分量433，可视分量433可以与存在于环境490中的其它显示物体435重叠。以这种方式，救援队能够定位和跟踪可与结合图1所描述的救援信标102类似的救援信标402。

现在参照图5，用于搜索和救援的方法500包括提供包括紫外c波段辐射源的救援信标502以发出紫外c波段辐射，并使用紫外c波段检测器来检测紫外c波段辐射504。在另一实施例中，方法500包括提供辐射扫描仪来自动扫描和监控宽广的搜索区域，例如，救援船周围的360度搜索区域。

在相同的或不同的实施例中，方法500包括提供紫外c波段辐射反射器以将来自宽广的搜索区域的紫外c波段辐射反射至紫外c波段检测器。例如，该紫外c波段反射器可以包括能向该检测器反射紫外c波段辐射的反射镜。这样的反射镜可以可旋转地耦合到上述扫描仪，以将来自所有方向的紫外c波段辐射基本上相等地反射向检测器。

现在参照图6A，在另一实施例中，用于搜索和救援操作的系统600包括能够检测辐射的紫外c波段辐射检测器630（可以与结合图1描述的紫外c波段检测器130相同或相似）、以及配置为响应于所检测到的紫外c波段辐射而产生刺激（概括地由附图标记652表示）的刺激产生器650。系统600能够用于检测由辐射源发出的紫外c波段辐射。在一些实施例中，紫外c波段辐射检测器630配置为检测由救援信标602发出的辐射（其大部分包括紫外c波段辐射）。救援信标602包括配置为发出紫外c波段辐射（概括地由附图标记612表示）的辐射源603。

在一些实施例中，检测器630包括光电气体放电检测器。有利地，光电气体放电检测器是日盲的（即，对紫外c波段辐射之外的辐射波段不敏感）并且不需要另外的过滤来去除诸如可见光等某些辐射。

刺激652能够包括但不限于体觉刺激、声音刺激、视觉刺激或其组合。各种各样的方法可以用于产生刺激652。例如，可以使用制造声波的振动膜片来产生声音刺激，可以使用发光二极管来产生视觉刺激等。

紫外c波段辐射检测器630对紫外c波段辐射612进行响应，并且向刺激产生器650提供代表所述响应的输出信号632。刺激产生器650对输出信号632进行处理，并且提供由用户感觉的视觉、体觉和/或听觉的刺激652。以这种方式，使用户意识到环境中的紫外c波段辐射612的存在，尤其是搜索和救援信标602的紫外c波段辐射源603的存在。所检测到的紫外c波段辐射可能是从除搜索和救援信标以外的源发出（或者可能是从一组搜索和救援信标中的一个发出），然而，由于自然出现的紫外c波段辐射源的稀有性，任意检测到的紫外c波段辐射极有可能是从搜索和救援信标602发出的。

在一个特定实施例中，系统600用于扫描环境以定位紫外c波段辐射源603。在这样的实施例中，刺激产生器650可以取决于从辐射源630的接收到的辐射612的强/弱而以不同的强度提供刺激652，辐射612的强/弱可以受辐射源603距检测器630的距离、和/或检测器630相对于辐射源603的取向的影响。在一些实施例中，系统600可以安装至由电机驱动的旋转轴和/或可旋转三脚架轴，以自动扫描环境。

现在参照图6B并再次参照图6A，在一个特定实施例中，系统600包括用于容纳紫外c波段辐射检测器630和刺激产生器650的手持设备601。用户握持在一些实施例中包括细长主体651、使用户能够感觉到刺激652的手持设备601。

在一些实施例中，刺激652包括用于使手持设备601振动以通知用户的振动刺激。然而，不应该把系统600解释为限于这样的实施例。如通过非限制性示例的方式，其它类型的刺激产生设备包括并入服装的那些设备（例如，并入背心的振动器）、耦合于便携式设备和装备的那些设备（例如，安装于背包的声音蜂鸣器）等。

一些实施例可以包括机电振动器，该机电振动器包括耦合于具有非均衡质量的驱动轴的电机。在这里，当该非均衡质量在驱动轴上旋转时产生使手持设备601振动的振荡机械能。

现在参照示出系统600的实施例的近摄侧视图的图6C并且再次参照图6A，在一些实施例中，手持设备601包括细长主体651，细长主体651具有限定开口623以将紫外c波段辐射612传递至检测器630的端部621。细长主体651包括扩大（619A）和缩小（619B）以控制开口623（其可以被称作孔径）的尺寸的孔径机构619，由此分别增大和减小检测器630的视场613（由附图标记613A和613B表示）。在又一其它实施例中，细长主体651沿径向并朝向端部621扩大，以容纳孔径机构619和/或增大视场613的范围。

有利地，在一种配置中，系统600可以用于检测散布于环境中的且由紫外c波段辐射源603发出的紫外c波段辐射612，以及确定紫外c波段辐射源603相对于持有手持设备651的用户的位置的方向。例如，可以扩大孔径623，使得检测器630可以从相对于用户的宽角度范围检测紫外c波段辐射612。在另一种配置中，在检测到紫外c波段辐射612后，可以缩小孔径623以使检测器的视场613变窄，从而有助于定位紫外c波段辐射源603。系统600配置的这样的组合能够显著地有助于搜索和救援操作，以及有助于期望或需要检测、追踪和/或定位物体的应用。

在另一实施例中，紫外c波段辐射检测器630提供对应于紫外c波段辐射612的存在（或，不存在）的二进制结果（即，第一结果或第二结果）。刺激产生器650接收该二进制结果，并且作为响应产生对应于紫外c波段辐射612的存在的刺激652。

在其它实施例中，紫外c波段辐射检测器630配置为提供对应于所检测到的紫外c波段辐射612的水平的一定范围的值。刺激产生器650接收所提供的值，并且作为响应产生与所提供的值成比例的刺激。例如，刺激产生器650可以产生与所提供的值成比例的相对较强的刺激（例如，强振动）或相对较弱的刺激（例如，弱振动或不振动）。

现在参照图7，在另一实施例中，系统900的刺激产生器960提供对应于一角度（概括地由附图标记935表示）的刺激，该角度是表示搜索和救援信标902相对于由点U表示的用户位置的方向D的轴线936与紫外c波段辐射检测器930的视场913之间的角度。视场913表示检测器930接收紫外c波段辐射的可视区域，并且可以细长手持主体901的纵轴965为中心。

表示系统900对所检测到的紫外c波段辐射的响应955的图形950具有表示在-180度到+180度范围内的角935的水平轴950A和表示由刺激产生器960产生的刺激强度（以任意单位）的垂直轴950B。如图7中可见，由于系统900绕点U朝向搜索和救援信标902从角度α1旋转至角度α2（即，从大约90度至45度，其中轴线936表示0度，即，对齐方向D和纵轴965），刺激产生器960对应地产生从响应955的点955A至点955B所表示的更强的刺激。以这种方式，系统900可以通过追踪系统900（例如，通过握持和移动系统900）和接收动态响应955来用于确定搜索和救援信标902相对于用户位置U的方向D。响应955不需要与如图7中示出的角度935线性相关，并且可以包括其它类型的响应行为，诸如趋于增强响应955（例如，与角度935指数相关的响应）和/或趋于减弱响应955的那些响应行为。

现在参照图8A，在另一实施例中，系统700包括至少两个紫外c波段检测器（例如，第一紫外c波段辐射检测器730A和第二紫外c波段辐射检测器730B）。第一和第二紫外c波段辐射检测器730A、730B耦合至电路760。电路760使第一和第二紫外c波段辐射检测器730A和730B同步。在一些实施例中，第一紫外c波段辐射检测器730A包括第一光电气体放电检测器，第二紫外c波段辐射检测器730B包括第二光电气体放电检测器。第一和第二光电气体放电检测器耦合至电路760以使检测器730A、730B的气体充电和放电同步。

在一个特定实施例中，第一紫外c波段辐射检测器730A包括提供第一输出信号733A的输出端口732A和提供第二输出信号735A的输出端口734A。第一和第二输出信号733A、735A可以表示检测器730A的相应的阴极电极和阳极电极信号，并且与在检测器730A处接收的紫外c波段辐射成比例。

第二紫外c波段辐射检测器730B包括提供第三输出信号733B的输出端口732B和提供第四输出信号735B的输出端口734B。第三和第四输出信号733B、735B可以表示检测器730B的相应的阴极电极和阳极电极信号，并且与在检测器730B处接收的紫外c波段辐射成比例。

电路760的第一输出762响应于耦合的第二和第四输出信号735A、735B（即，阴极电极信号），电路760的第二输出764响应于耦合的第一和第三输出信号733A、733B（即，阳极电极信号）。以这种方式，可以说使检测器760A、760B的相应的输出信号（733A、735A、733B、735B）同步。

有利地，这样的配置可以通过减小和/或消除来自不同步的检测器的气体放电发射的干扰来增强系统700的灵敏度和和可靠性。此外，两个或多个紫外c波段辐射检测器（例如，检测器730A，730B）能够提供增大的用于检测辐射的表面区域，以能够提高系统700的灵敏度。因此，系统700能够用于检测在相对较远的距离和/或由相对较弱的辐射源发出的紫外c波段辐射。此外，检测器（例如，检测器730A、730B）能够布置为接收来自各种期望方向、视场范围内的辐射。例如，在360度的视场，270度的视场等。

多个同步的紫外c波段辐射检测器的其它优势包括减小了电噪声，从而可以得到更可靠、更精确的检测。例如，每个检测器730能够显示由检测器电极的热效应所引起的至少一部分的电噪声。然而，因为每个检测器730是由统计上不相关的热效应激发的，所以能够减少和/或最小化来自每个检测器730的电噪声分量的总和（即，电噪声分量的一部分瞬时高于零均值（mean-zero），电噪声分量的另一部分瞬时低于零均值）。因此，平均而言，对于检测器730数量的每次加倍，电噪声分量的总和能够降低多达3dB。例如，与单个紫外c波段辐射检测器相比，两个紫外c波段辐射检测器730能够降低电背景噪声的热诱导分量多达3dB，四个紫外c波段辐射检测器730能够降低电背景噪声多达6dB，8个紫外c波段辐射检测器730能够降低电背景噪声多达9dB等。

在图8B中示出的一个特定检测器布置中，第一检测器730A′、第二检测器730B′和第三检测器730C′同步地耦合至电路760′，第一检测器730A′平行于第一方向737A设置于平面799上以向从第一方向737A接收的辐射提供方向性灵敏度，第二检测器730B′平行于与第一方向737A正交的第二方向737B设置于平面799上以向从第二方向737B接收的辐射提供方向性灵敏度，第三检测器730C′平行于与第一方向737A相反的第三方向737C设置于平面799上以向从第三方向737C接收的辐射提供方向性灵敏度。以这种方式，第一、第二和第三检测器730A′、730B′和730C′能够提供关于对齐点P的大约等于270度的检测器视场713。

现在参照图8C，在同步检测器（概括地由附图标记730″表示）的一个特定实施例中，耦合于检测器730″的电路760″包括信号调理板739，信号调理板739配置为在相应的输入端口764′和762′接收耦合的阳极信号733″和耦合的阴极信号735″。应当注意，虽然图8C中示出了三个紫外c波段检测器730″，但是当然也可以根据特定应用的需要而使用任意数量的紫外c波段检测器。

电路760″可以耦合到提供电力的电池770或其它电源、以及起动/停用电路760″的电力开关772。微控制器单元（MCU）744和/或脉宽调制器（PWM）单元776可以耦合到信号调理板739。MCU和PWM单元配置为产生输出控制信号775、777以控制振动电机790的速度，从而产生可以被用户感觉到的振动。电路760″可以使用另外的部件，诸如NMOS788和/或一个或多个整流二极管779。

现在参照图9A，在另外的实施例中，系统800包括反射器880以将在其上入射的紫外c波段辐射反射到紫外c波段辐射检测器830附近。在一些实施例中，检测器880设置于细长主体801的端部821。图9B示出了反射器880的一个特定实施例的近摄图，反射器880具有凹反射表面882，凹反射表面882将所接收的紫外c波段辐射812反射（和聚焦）到沿对齐轴895布置的一个或多个紫外c波段检测器（概括地由附图标记830′表示）附近。反射器880可以垂直于细长主体801的纵轴865延长。有利地，反射器880提供相对较大的反射表面882以接收和聚焦多个检测器830附近的辐射，从而能够增强系统800的灵敏度。

然而，应当注意，系统800不限于图9A中示出的4个检测器830和反射器880的类型，而是可以包括任意数量的检测器/反射器配置以适合特定应用的需要。例如，某些配置可以增强对相对较小量的辐射、散布在环境中的辐射、和/或来自相对较窄的视场的辐射的检测（例如，精确找到辐射源的位置）。这些配置可以包括具有凹面的反射器或一组具有凹面和/或凸面的反射器。

现在参照图10，在一个方案中，搜索和救援方法1000包括：在步骤1002中，检测由搜索和救援信标发出的紫外c波段辐射，并且在步骤1004中，响应于所检测到的紫外c波段辐射而产生刺激以通知用户。

现在参照图10A，在另一实施例中，方法1000′包括：在步骤1012中，使用多个检测器检测紫外c波段辐射，并且在步骤1014中，使检测器（其可以包括光电气体放电检测器）的输出同步以降低、最小化和/或消除检测器之间的干扰。

在相同或不同实施例中，方法1000′包括：在步骤1016中，产生振动刺激以振动手持设备。振动刺激的幅度可以对应于一角度，该角度为表示搜索和救援信标相对于用户位置的方向的轴线与一个或多个紫外c波段辐射检测器的视场之间的角度。

现在参照图11，在一些实施例中，方法1100包括：在步骤1102中，检测散布在环境中的紫外c波段辐射并且响应于所检测到的散布的辐射而产生刺激。这可以与检测器监控环境中的由目标搜索和救援信标发出的紫外c波段辐射的被动监听模式相关联。一旦在判定框1103处检测到，该检测器就可以向用户发出警报/通知用户。

在步骤1104中，通过使用具有窄搜索视场（即，窄视场）的检测器主动移动和追踪紫外c波段辐射，来确定搜索和救援信标的位置。这可以称为主动参与模式，在该主动参与模式中期望定位（并且可能地检索）搜索和救援信标。刺激产生器可以产生具有对应于检测器的视场与搜索和救援信标的方向的匹配程度的幅度的刺激。

现在应当理解，根据本公开内容，系统包括能够在搜索和救援操作期间检测辐射的紫外c波段辐射检测器以及配置为响应于所检测到的紫外c波段辐射而产生刺激的刺激产生器，其中所述辐射的至少一部分包括紫外c波段辐射。所述系统还包括以下特征中的一个或多个：其中紫外c波段辐射检测器是光电气体放电检测器；其中刺激包括体觉刺激、声刺激或视觉刺激中的至少一项；其中体觉刺激包括振动刺激；用于容纳紫外c波段辐射检测器和刺激产生器的主体，其中刺激产生器配置为响应于所检测到的由搜索和救援信标发出的紫外c波段辐射而使所述主体振动，所述振动的幅度对应于搜索和救援信标相对于所述主体的纵轴的方向；其中紫外c波段辐射检测器包括第一紫外c波段辐射检测器、第二紫外c波段辐射检测器、以及用于使第一和第二紫外c波段辐射检测器同步的电路；救援信标包括发出辐射的辐射源；其中辐射源是全向辐射源；用于容纳紫外c波段辐射检测器和刺激产生器的细长主体，设置在细长主体的端部的紫外c波段辐射检测器；设置在紫外c波段检测器附近的细长主体的端部的反射器，所述反射器用于将在其上入射的紫外c波段辐射反射到紫外c波段检测器附近；其中紫外c波段检测器包括第一紫外c波段检测器和第二紫外c波段检测器，第一和第二紫外c波段检测器沿一轴线设置，所述反射器将紫外c波段辐射聚焦于所述轴线。

现在还应当理解，根据本公开内容，手持设备包括：紫外c波段辐射检测器，能够在搜索和救援操作期间检测辐射，所述辐射的至少一部分包括紫外c波段辐射；刺激产生器，配置为响应于所检测到的紫外c波段辐射而产生刺激；以及细长主体，用于容纳所述紫外c波段辐射检测器和所述刺激产生器，其中，所述刺激产生器配置为响应于所检测到的紫外c波段辐射而使所述细长主体振动。所述手持设备可以包括以下特征中的一个或多个：其中紫外c波段辐射检测器包括第一紫外c波段辐射检测器、第二紫外c波段辐射检测器以及耦合到第一和紫外c波段辐射检测器的电路，其中所述电路使第一紫外c波段辐射检测器和第二紫外c波段辐射检测器同步；其中刺激产生器配置为对应于发出紫外c波段辐射的源相对于细长主体的纵轴的方向而使细长主体振动。

现在还应当理解，根据本公开内容，搜索和救援的方法包括检测由搜索和救援信标发出的紫外c波段辐射；以及响应于所检测到的紫外c波段辐射而产生刺激以通知用户。所述方法还可以包括以下特征中的一个或多个：其中使用光电气体放电检测器来检测紫外c波段辐射；其中使用第一紫外c波段辐射检测器和第二紫外c波段辐射检测器来检测紫外c波段辐射，还包括使第一和第二紫外c波段辐射检测器同步；其中产生刺激包括：产生振动刺激以使手持设备振动；其中检测紫外c波段辐射还包括：使得能够确定搜索和救援信标相对于用户位置的方向；其中刺激产生器提供对应于一角度的刺激，所述角度为表示搜索和救援信标相对于用户位置的方向的轴线与紫外c波段辐射检测器的视场之间的角度；其中紫外c波段辐射检测器的视场沿用于容纳紫外c波段辐射检测器的细长主体的纵轴而取向。

已经描述了本发明的示例性实施例，还可以使用并入其概念的其它实施例，现在这将对于本技术领域的普通技术人员来说是显而易见的。本文含有的实施例不应当限于所公开的实施例，而应当只受所附权利要求的精神和范围的限制。本文引用的所有公开文献和参考文献通过整体引用而明确地并入本文中。

Claims (17)

1.一种用于搜索和救援的系统，包括：

紫外c波段辐射检测器，使得能够在搜索和救援操作期间检测辐射，所述辐射的至少一部分包括紫外c波段辐射；以及

刺激产生器，配置为响应于所检测到的紫外c波段辐射而产生刺激；

其中所述紫外c波段辐射检测器包括：

第一紫外c波段辐射检测器；

第二紫外c波段辐射检测器；以及

电路，所述电路用于使所述第一紫外c波段辐射检测器和所述第二紫外c波段辐射检测器同步。

2.根据权利要求1所述的系统，其中：所述紫外c波段辐射检测器是光电气体放电检测器。

3.根据权利要求1所述的系统，其中：所述刺激包括以下至少一项：体觉刺激、声刺激或视觉刺激。

4.根据权利要求3所述的系统，其中：所述体觉刺激包括振动刺激。

5.根据权利要求1所述的系统，还包括：

用于容纳所述紫外c波段辐射检测器和所述刺激产生器的主体，

其中，所述刺激产生器配置为响应于所检测到的由搜索和救援信标发出的紫外c波段辐射而使所述主体振动，所述振动的幅度对应于所述搜索和救援信标相对于所述主体的纵轴的方向。

6.根据权利要求1所述的系统，还包括：

救援信标，所述救援信标包括：

发出所述辐射的辐射源。

7.根据权利要求6所述的系统，其中：所述辐射源是全向辐射源。

8.根据权利要求1所述的系统，还包括：

细长主体，用于容纳所述紫外c波段辐射检测器和所述刺激产生器，所述紫外c波段辐射检测器设置在所述细长主体的端部。

9.根据权利要求8所述的系统，还包括：

反射器，设置在所述紫外c波段辐射检测器附近的所述细长主体的所述端部，所述反射器用于将在其上入射的紫外c波段辐射反射到所述紫外c波段辐射检测器附近。

10.根据权利要求9所述的系统，其中：所述第一和第二紫外c波段辐射检测器沿一轴线设置，所述反射器将所述紫外c波段辐射聚焦于所述轴线。

11.一种手持设备，包括：

紫外c波段辐射检测器，能够在搜索和救援操作期间检测辐射，所述辐射的至少一部分包括紫外c波段辐射；

刺激产生器，配置为响应于所检测到的紫外c波段辐射而产生刺激；以及

细长主体，用于容纳所述紫外c波段辐射检测器和所述刺激产生器，

其中，所述刺激产生器配置为响应于所检测到的紫外c波段辐射而使所述细长主体振动；

其中，所述紫外c波段辐射检测器包括：

第一紫外c波段辐射检测器；

第二紫外c波段辐射检测器；以及

电路，耦合到所述第一和第二紫外c波段辐射检测器，其中所述电路使所述第一紫外c波段辐射检测器和所述第二紫外c波段辐射检测器同步。

12.根据权利要求11所述的手持设备，其中：所述刺激产生器配置为对应于发出所述紫外c波段辐射的源相对于所述细长主体的纵轴的方向而使所述细长主体振动。

13.一种搜索和救援方法，包括：

检测由搜索和救援信标发出的紫外c波段辐射；以及

响应于所检测到的紫外c波段辐射而产生刺激以通知用户；

其中，使用第一紫外c波段辐射检测器和第二紫外c波段辐射检测器来检测所述紫外c波段辐射，还包括：

使所述第一和第二紫外c波段辐射检测器同步。

14.根据权利要求13所述的方法，其中：使用光电气体放电检测器检测所述紫外c波段辐射。

15.根据权利要求13所述的方法，其中，产生刺激包括：

产生振动刺激以使手持设备振动。

16.根据权利要求13所述的方法，其中，检测紫外c波段辐射还包括：

使得能够确定所述搜索和救援信标相对于用户位置的方向。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，刺激产生器提供对应于一角度的所述刺激，所述角度为表示所述搜索和救援信标相对于所述用户位置的所述方向的轴线与用于容纳所述第一和第二紫外c波段辐射检测器的细长主体的纵轴之间的角度。