CN109100779A - 准备和/或执行在感兴趣的区域中的地面勘测的方法和相关设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种准备和/或执行在感兴趣的区域中的地面勘测的方法，包括：‑触发准备和/或执行在感兴趣的区域的预定的地区中的地面勘测的至少一个事件；‑放飞能够检测在感兴趣的区域(14)的预定的地区中的人类和/或动物和/或民用设施的存在的存在检测器(100)；‑在触发事件之前，利用存在检测器(100)检测预定的地区中的人类和/或动物和/或民用设施的存在；‑基于利用存在检测器(100)做出的人类和/或动物和/或民用设施的检测结果来控制事件的触发。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种准备和/或执行在感兴趣的区域中的地面勘测的方法，包括：
-触发准备和/或执行在感兴趣的区域的预定地区中的地面勘测的至少一个事件。
该方法特别地包括：在预定的投放地区中投放旨在部分地穿透到地面中的多个探测器，以在地面中执行测量和/或生成地球物理激励(stimulus)，特别是具有多个源的地面中的地震信号，每个源位于预定的引爆(shooting)地区。
每个探测器特别地是旨在形成包括地震传感器的接收机，以在感兴趣的区域中进行地球物理勘测。
感兴趣的区域特别是难以进入的区域。该区域特别地包括高密度的植被，诸如森林，特别是热带森林。此外，该区域可能包括崎岖的地形，诸如山丘(例如山麓)，悬崖和/或山脉。此外，该区域可能对进入地区构成危险，诸如具有未爆炸弹药(UXO)的地区。
该方法也可以应用于任何感兴趣的区域。
【背景技术】
在这种勘测期间获得的地球物理测量结果在建立表示该感兴趣的区域中的特定地质情况的地表下的地球图像方面至关重要，特别是用以确定潜在的油气储层的位置。
这样的地球物理勘测例如是通过将地震源的阵列放置在感兴趣的区域中的地面上或者放置到在感兴趣的区域中的地面中，并且通过部署能够记录由地球的不同层上的连续的源产生的地震信号的反射的地震传感器而进行的。
勘测一般地需要在不同的位置处植入源，并部分地将接收机引入地面中，例如沿着若干条线或随机图案，以创建接收机的密集阵列。
在勘测之后获得的图像的质量一般地是源和/或接收机的表面密度的函数。特别地，大量的接收机必须在地面中放置就位以获得高质量的图像。当需要三维图像时特别是如此。
将源和传感器放置在遥远的感兴趣的区域可能是繁琐，危险和昂贵的过程。特别是当该区域几乎无法接近时，诸如在热带森林中和/或在具有不平坦的地形的区域中和/或在具有未爆炸弹药(UXO)的区域中，源和传感器必须至少部分地由操作员的团队步行运送。在许多情况下，必须在森林中开辟空地以将相关装备和操作员放置在地面上。必须在森林中开拓路线以将接收机放置就位。
这些任务对感兴趣的区域产生强烈的环境影响，并对操作员造成重大的健康和安全风险。
将接收机和/或源设置在地面中是一个冗长的过程，其有时需要对地面进行钻孔，而在接收机的情况下，确保接收机与地面之间的耦合是充足的。
为了部分地解决这个问题，US2015/0053480公开了一种方法，其中探测器是由诸如无人驾驶航空器的飞行器携带的。使飞行器在其中探测器应当被植入在投放地区中的位置的上方飞行。然后，将探测器从飞行器上投放并降落到地面。
由探测器在其撞击地面时所达到的加速度提供了足够的能量，以至少部分地穿透地面并提供与土壤的耦合以用于随后的测量。
然而，这种解决方案并不完全令人满意。实际上，投放探测器会对在感兴趣的区域内流通的人类和/或动物和/或民用设施引起严重危害。如果探测器降落在人类和/或动物身上，则最乐观情况下可能引起严重伤害并且在最坏的情况下可能引起致命伤害。探测器降落到民用设施上也可能导致严重的物质损失。
当使用源来生成地震激励时，在执行地面勘测期间会出现同样的问题。源通常包括爆炸物。应当防止人类和/或动物进入源周围的引爆区域。
试图克服这个问题的一个解决方案是在感兴趣的区域周围提供围栏以防止人类和/或动物的闯入。这种解决方案要求大量的工作和材料，尤其是在大表面面积的区域周围。此外，它需要砍伐大量的植被来放置围栏。这种解决方案也会干扰自然动物群。附加地，围绕感兴趣的区域放置围栏并不完全可靠，因为围栏中可能存在洞。
【发明内容】
本发明的一个目的是获得一种方法，其允许准备和/或执行在感兴趣的区域中的地面勘测，该方法对存在于感兴趣的区域中的人类和/或动物而言是非常安全的。
为此目的，本发明的主题是上述类型的方法，其特征在于：
-放飞能够检测在感兴趣的区域的预定的地区中的人类和/或动物和/或民用设施的存在的至少一个存在检测器；
-在触发事件之前，利用存在检测器来检测预定的地区中的人类和/或动物和/或民用设施的存在；
-基于利用存在检测器做出的人类和/或动物和/或民用设施的检测的结果来控制事件的触发。
根据本发明的方法可以包括单独或根据任何潜在的技术组合获得的以下特征中的一个或多个：
-存在检测器包括光学检测器，特别是微光相机或红外照相机，和/或多光谱检测器；
-存在检测器包括能够检测位于投放地区中的人类和/或动物的ID标签的传感器；
-事件的触发是在晚上执行的；
-该方法包括利用分析单元来分析由存在检测器产生的至少一个信号，以在检测到人类和/或动物和/或民用设施的存在时生成至少一个警报信号，和/或在没有检测到人类和/或动物和/或民用设施时生成至少一个许可信号，分析单元能够将警报信号和/或许可信号传输到触发事件的控制单元；
-警报信号是在人类警报信号、动物警报信号和/或未定义的警报信号中选取的；
-该方法包括当飞行的存在检测器已经检测到人类和/或动物的存在时，在预定的地区中生成光学或声音警告；
-该方法包括：当飞行的存在检测器已经检测到人类和/或动物的存在时，放飞能够产生光学或声音警告的警告发生器；
-地面勘测的准备和/或执行包括投放旨在部分地穿透到预定的投放地区中的地面中的多个探测器以在地面中执行测量，
该方法包括以下步骤：
-使至少一个探测器载体飞行器在地面上的投放地区上方飞行，探测器载体飞行器携带探测器和发射单元，发射单元能够将每个探测器与探测器载体飞行器分离，
事件的触发包括激活发射单元，以在投放地区上方将探测器中的至少一个与探测器载体飞行器分离；
该方法进一步包括：
-将探测器从探测器载体飞行器降落在投放地区的地面中；
-探测器至少部分地穿透在投放地区的地面中；
-探测器载体飞行器携带存在检测器；
-该方法包括放飞与探测器载体飞行器或每个探测器载体飞行器不同的安全许可飞行器，安全许可飞行器携带能够检测在投放地区中的人类和/或动物和/或民用设施的存在的至少一个补充的飞行的存在检测器，安全许可飞行器有利地在探测器载体飞行器或每个探测器载体飞行器上方飞行；
-该方法包括，在触发事件之前，利用补充的飞行的存在检测器来检测预定的地区中的人类和/或动物和/或民用设施的存在，除了利用存在检测器做出的人类和/或动物和/或民用设施的检测之外，事件的触发的控制还基于利用补充的存在检测器对人类和/或动物和/或民用设施的检测的结果；
-该方法包括同时放飞多个探测器载体飞行器，每个探测器载体飞行器携带探测器和发射单元，发射单元能够在地面上的相同的投放地区上方将每个探测器与飞行器分离，并且放飞相同的安全许可飞行器，用于位于相同的投放地区上的所有探测器载体飞行器；
-该方法包括使多个探测器载体飞行器中的飞行器的至少一个第一组在投放地区上方飞行，同时使至少一个存在检测器在投放地区上方飞行并且将探测器投放在投放地区中，同时使多个探测器载体飞行器中的飞行器的第二组飞行往返于投放地区，并且同时使多个探测器载体飞行器中的飞行器的至少一个第三组在基地中着陆以将探测器装载在第三组探测器载体飞行器上。
-每个探测器载体飞行器具有碰撞检测器和自主重定向模块，当与另一探测器载体飞行器的潜在的碰撞被检测到时，自主重定向模块能够修改探测器载体飞行器的轨迹；
-探测器载体飞行器和/或安全许可飞行器是无人驾驶的航空器；
-地面勘测的准备和/或执行包括生成地球物理激励，特别是利用位于预定的引爆区域中的源而生成的在地面中的地震信号，事件的触发包括激活源以生成地球物理激励；
-探测器收集来自于由源生成的地震信号的地球物理数据。
-事件的触发还是基于从至少一个地面检测器接收到的数据和/或从至少一个固定的航空检测器接收的数据而控制的。
本发明进一步涉一种用于准备和/或执行在感兴趣的区域中的地面勘测的组件，包括：
-用于触发准备和/或执行在感兴趣的区域的预定的地区中的地面勘测的至少一个事件的装置；
-飞行器，其携带能够检测在预定的地区中的人类和/或动物和/或民用设施的存在的至少一个存在检测器；
-控制单元，其基于利用存在检测器所做出的人类和/或动物和/或民用设施的检测的结果来控制事件的触发。
根据本发明的组件可以包括单独或根据任何技术上可行的组合取得的以下特征中的一个或多个：
-地面勘测的准备和/或执行包括将旨在部分地引入到地面中的多个探测器投放在预定的投放地区中以在地面中执行测量，
用于触发准备和/或执行地面勘测的至少一个事件的装置包括携带探测器和发射单元的至少一个探测器载体飞行器，发射单元能够在地面上的投放地区上方将每个探测器与飞行器分离，事件的触发是发射单元的激活。
-组件包括多个探测器载体飞行器，每个探测器载体飞行器至少携带探测器和发射单元，发射单元能够在地面上的相同的投放地区上方将每个探测器与飞行器分离，每个探测器载体飞行器携带存在检测器，控制单元基于利用存在检测器做出的人类和/或动物和/或民用设施的检测的结果来控制多个探测器载体飞行器中的每个探测器载体飞行器的发射单元的激活；
-准备和/或执行地面勘测包括生成地球物理激励，特别是地面中的地震信号，
用于触发准备和/或执行地面勘测的至少一个事件的装置包括位于预定的引爆区域中的至少一个源，该事件的触发是用以生成地球物理激励的源的激活。
-控制单元能够基于利用至少一个地面检测器和/或利用至少一个固定的航空检测器做出的人类和/或动物和/或民用设施的检测的结果来控制事件的触发。
【附图说明】
基于下面的仅作为示例给出的并且参照以下附图做出的以下描述，本发明将被更好地理解，其中：
-图1是包括根据本发明的地面勘测组件的感兴趣的区域的示意图；
-图2是使用根据本发明的方法安装在感兴趣的区域中的探测器的外部的部分的透视图；
-图3是用于投放图2的探测器的探测器载体飞行器的示意图；
-图4是在安装根据本发明的探测器期间的一组探测器载体飞行器的侧视图；
-图5是根据本发明的用于安装探测器的方法的示意图。
【具体实施方式】
在图1中示意性地公开了根据本发明的第一地面勘测组件10，其包括通过投放组件11放置就位的多个探测器12。
地面勘测组件10用于对图1中示意性示出的陆上的感兴趣的区域14进行地球物理勘测。
组件10特别用于收集地球物理数据和测量结果，以确定位于感兴趣的区域中的地表下13的物理特性和/或以构建地表下13的地质情况的图像，优选地表下13的三维图像。
感兴趣的区域14例如是具有不平坦地形16的区域。不平坦地形16特别地包括丘陵，山脉，悬崖或任何类型的崎岖地形。感兴趣的区域14例如位于难以接近的山麓上。
感兴趣的区域14进一步包括植被18。植被18例如是森林，特别是热带森林。它包括高密度的植被，例如形成覆盖感兴趣的区域14中大部分地面的表面的冠层22的树木20。
位于地面下的地表下13包括地质构造层和潜在的油气储层。
在感兴趣的区域14中，植被18限定多个自然和/或人造的空地24。感兴趣的区域14中的植被18还限定了冠层22中的天空洞26。
空地24以沿着两个相邻的空地24之间的视线所取的距离(一般地包括在100米与500米之间，优选地为大约300米)散布在感兴趣的区域14中。
空地24一般在地面水平处具有大于25平方米的表面面积，并且在冠层22的顶部通常具有大于900平方米的面积。地震源30可以在空地24中被放置就位。
空地24例如是在OGP标准“OGP-Helicopter Guideline for Land Seismic andHelirig operations–Report 420 version 1.1 June 2013”中定义的。
天空洞26一般地是天然的。它们有利地在冠层22与地面之间形成垂直的“光管”。
例如，天空洞26具有大于1平方米的最小表面面积，优选地大于3平方米，并且例如包括在3平方米和20平方米之间。
正如后面将要描述的那样，能够将探测器12降落在每个天空洞26中。
至少一个天空洞26具有比空地24的表面面积更小的表面面积。
地面勘测组件10包括多个源30，其能够在地面中生成地球物理激励，特别是地震信号。地面勘测组件10进一步包括散布在感兴趣的区域14中的多个探测器12，以收集来自于由源30生成的地震信号的地球物理数据。
在图1的示例中，地面勘测组件10进一步包括用于投放探测器12的投放组件11。投放组件11包括一组探测器载体飞行器32，其能够在植被18上方飞行以将每个探测器12携带到其安装点上方，并且针对每个探测器载体飞行器32，发射单元34能够在地面上将由飞行器32携带的每个探测器12在分离，以使探测器12自由地降落到其在地面上的安装点。
根据本发明，投放组件11还包括安全许可管理系统35，其能够核查飞行器32下方的区域是否没有人类和/或动物活动和/或民用设施。
民用设施例如是营地、房屋、桥梁、车辆、道路、简易机场、水库或水坝。
地面勘测组件10进一步包括至少一个基地36(或次级营地)，其包括至少一个采集和/或分析单元38以及通讯系统40，通讯系统40能够将由探测器12测量的数据传递到收集和/或分析单元38，并从收集和/或分析单元38传递到外部站(未示出)。
基地36有利地包括直升机停机坪，用于工作人员的夜间设施，和/或收集来自位于附近的小型天线的数据的天线。它用于起飞和着陆的管理。它可以用于急救(如救伤直升机)。
外部站可以位于主营地(未示出)。主营地有利地包括用于收集数据的设施以及主计算单元和/或控制中心。
有利地，地面勘测组件10包括能够在植被上飞行以将源30携带到空地24中的至少一个附加的飞行器42(图1中示出的)。
每个震源30能够生成受控的地震能量，受控的地震能量生成地球物理激励，特别是地面中的地震信号。
源30例如包括能够生成地球物理激励的爆炸物，特别是炸药。
源30被插入在钻入到地面中的洞中，例如在包括在0米至100米之间的深度处，优选地以在5米至80米之间的深度处。
在变形中，源30包括机械装置，例如锤子，振动器......
放置在感兴趣的区域14中的源30位置的密度一般地包括在每平方公里10个源位置和每平方公里100个源位置之间。每个源位置可以包括一个或多个源30。
每个源30优选地被布设在空地24中。源30一般地由附加的飞行器42带到空地24。它可以通过无人地面车辆(诸如半自动钻井平台)放置到位。
每个探测器12被部分地引入地面中以感测特别是起因于由源30生成的地震激励与地表下13的地质情况的相互作用的地震信号。
探测器12的密度例如包括在每平方公里10个探测器和每平方公里1000个探测器之间，特别是每平方公里300个探测器和每平方公里500个探测器之间，特别是每平方公里400个探测器。
在图2中示出的示例中，每个探测器12具有飞镖的形状。在变形中，探测器12具有球形和/或平行管形状。
探测器12包括限定封闭的内部隔室52的空心壳体50，传感器单元54包括接收在封闭的内部隔室52中的至少一个传感器54A，以感测至少一个物理量，特别是地震信号。
探测器12进一步包括能够收集和发送表示由传感器单元54感测到的物理量的数据的发射器56，以及能够为传感器单元54和/或发射器56供电的至少一个电源58。发射器56和电源单元58也被接收在空心壳体50的封闭的内部隔室52中。
在该示例中，空心壳体50有利地包括用以穿透地面的锥形下端60，中央管状隔板62和安装在中央隔板62的与锥形下端60相对的后部的后部封闭部分64。
传感器54A包括至少一个地震检波器，特别是三个地震检波器和/或加速度计。
探测器载体飞行器32的组包括多个探测器载体飞行器32，例如在2至1000个探测器载体飞行器32之间，优选地在10至100个探测器载体飞行器32之间。
如图3中所示出的那样，每个探测器载体飞行器32包括携带发射单元34和探测器12的平台70，以及至少一个螺旋桨72，在该示例中为多个螺旋桨72。
每个探测器载体飞行器32进一步包括中央控制单元74，用于驱动螺旋桨72并且将在感兴趣的区域14上方的探测器载体飞行器32指引到其中每个探测器12必须放置就位的投放地区。
探测器载体飞行器32进一步包括通信单元76，用于接收来自基地36的导引数据并且用于通过通讯系统40将数据发送到基地36。
探测器载体飞行器32有利地进一步包括：碰撞检测器78，其能够检测与另一飞行单元的碰撞的潜在的发生；和自主重定向模块80，其能够在检测到与另一飞行器的潜在的碰撞时，修改探测器载体飞行器32的轨迹。
探测器载体飞行器32进一步包括飞行插入单元81，其能够生成对该地区中的其它飞行器可见的标识信号。
中央控制单元74能够从基地36接收关于探测器载体飞行器32将要达到的轨迹和/或目标定位的数据。控制单元例如被连接到定位检测器82，诸如地面定位系统。
中央控制单元74还能够激活螺旋桨72以使探测器载体飞行器32沿期望的轨迹飞行到瞄准的目标定位。
碰撞检测器78例如包括雷达。它能够检测探测器载体飞行器32附近的另一飞行器的存在，并检测其它飞行器的潜在轨迹。在变形中，碰撞检测器18是声音检测器、超声波检测器、LIDAR或视觉系统。
在另一变形中，碰撞检测器78是应答器。
自主重定向模块80能够修改探测器载体飞行器32的轨迹，以避免与由碰撞检测器78检测到的飞行器的碰撞。它能够在检测到潜在的碰撞的情况下向中央控制单元74发送新的轨迹以实现轨迹。
自主重定向模块80例如能够修改探测器载体飞行器32的高度和/或运动方向以避免碰撞，并且然后将探测器载体飞行器32朝其目标重新定向。
自主重定向模块80能够根据预定义的规则来修改轨迹，预定义的规则包括，在到投放地区的路上的飞行器与从投放地区返回的飞行器相比的优先级规则。
发射单元34包括能够将至少一个探测器12保持在平台70中的至少一个保持器90和至少一个释放机构92，该释放机构92能够释放保持器90以将探测器12从保持器90释放并且使其降落来到投放地区。
位于保持器90下方的体积有利地是开放的以使探测器12从平台70自由降落。释放机构92连接到中央控制单元74以用于其致动。释放机构92能够释放保持器90，而不向探测器12提供推力。
在变形中，可以朝地面发射探测器12。发射冲量可以是通过将推进器(例如：烟火式，涡轮机，螺旋桨......)集成到探测器12中或是通过使用探测器载体飞行器32的机上的推进机构(例如发射致动器或弹簧的解压)。冲量对探测器12的下落进行加速，以帮助其进一步穿透冠层22和/或地面。
在另外又一变形中，探测器12的降落可通过制动机构(例如，附接到后闭合部件64的降落伞)而减速。对探测器12的下落进行减速可以例如避免损坏探测器。
参照图1，安全许可组件35包括至少一个飞行的存在检测器100(这里被携带在每个探测器载体飞行器32上)，飞行的存在检测器100能够检测在投放地区中的人类和/或动物和/或民用设施的存在。它进一步包括附加的检测器，诸如固定的航空检测器101和/或地面检测器102(如在图1中示出的)，以检测投放地区中(并且更一般地在感兴趣的区域14中)的人类和/或动物的存在。
安全许可组件35进一步包括安全许可控制单元104(这里位于基地36中)，以接收和分析来自每个飞行的存在检测器100的，来自每个地面检测器102的，和/或来自每个固定的航空检测器101的数据。安全许可控制单元104能够基于利用每个存在检测器100和/或每个地面检测器102和/或来自每个固定的航空检测器101做出的人类和/或动物和/或民用设施的检测的结果来控制发射单元34的激活。
在图5中示出的有利的变形中，安全许可组件35有利地包括安全许可飞行器106，其携带补充的飞行的存在检测器108。
有利地，安全许可组件35包括警告生成模块110，当飞行的存在检测器100和/或地面检测器102和/或固定的航空检测器101已经检测到在投放地区中的人类和/或动物和/或民用设施的存在时，警告生成模块110能够触发声音警告和/或光警告。生成的警告可能会警告人类和/或动物，以便使其离开投放地区。
飞行的存在检测器100优选地是由探测器载体飞行器32携带的。
至少一个飞行的存在检测器100包括光学检测器，特别是微光相机、红外相机或多光谱检测器，特别是高清晰度视觉相机或红外相机。其探测范围朝投放地区中的地面向下地指向。在变形中，飞行存在检测器100是激光雷达(LIDAR)。
有利地，至少一个飞行存在检测器100能够检测位于投放地区中的人类和/或动物的ID标签。检测器100例如是高清晰度相机或红外相机。
地面检测器102例如是能够检测进入感兴趣的区域14或靠近投放地区的区域的人类和/或动物的运动、热量、特定形状(即，图像上的分类)的检测器。它有利地还包括能够检测进入靠近投放地区的区域的人类和/或动物的ID标签的检测器。ID标签例如是RFID标签。
在变形中，地面检测器102包括基于例如光纤的分布式声学感测(DAS)传感器和/或分布式振动感测(DVS)传感器。
至少一个地面检测器102例如是位于靠近感兴趣的区域14中的投放地区的检查点处。地面检测器102可以被设置在特定的感兴趣的点处以利用粗糙的地形，像桥梁，道路，山口...
在变形中，至少一个地面检测器102是沿着感兴趣的区域14的物理边界定位的，以监控在感兴趣的区域14内的投放地区中的每个单独的人类和/或动物的进入和离去。
固定的航空检测器101例如是装备有如上定义的检测器的气球，特别是具有至少一个相机。
在通过每个飞行的存在检测器100或通过每个地面检测器102和/或通过每个固定的航空检测器101没有检测到人类和/或动物和/或民用设施时，安全许可控制单元104能够与探测器载体飞行器32的控制单元74进行通信以向发射单元34提供许可，用于投放探测器12。
有利地，当通过至少一个飞行的存在检测器100或通过至少一个地面检测器102和/或通过一个固定的航空检测器101检测到人类和/或动物和/或民用设施的存在时，安全许可控制单元104能够与探测器载体飞行器32的控制单元74进行通信以提供防止发射单元34的激活的防止信号。
安全许可控制单元104特别地能够收集来自于每个飞行的检测器100的、来自于每个地面检测器102的和来自于每个固定的航空检测器101的所有信息。它包括分析器，该分析器能够在所有检测器100,101,102在投放地区中没有检测到人类和/或动物和/或民用设施的存在的情况下，生成许可信号，或/和在检测器100,101,102中的任何一个检测器检测到在投放地区中存在人类和/或动物和/或民用设施的存在时，生成防止信号。
安全许可控制单元104能够与每个探测器载体飞行器32进行通信，以通过通讯系统40和通信单元76向中央控制单元74发送许可信号或/和防止信号。在激活发射单元34之前，许可信号或/和阻止信号被发送到每个探测器载体飞行器32。
有利地，安全许可控制单元104的分析器能够根据从飞行的存在检测器100、从地面检测器102和/或从每个固定的航空检测器101接收的数据来确定检测到的存在是否是人类存在、动物存在和/或未定义的存在，并且基于检测到的存在经由警告生成模块110生成人类警报信号，动物警报信号和/或未定义的警报信号。
安全许可附加的飞行器106能够在多个探测器载体飞行器32上方飞行以与补充的飞行的检测器108一起执行安全许可操作。它还连接到安全许可控制单元104。其能够扫描整个感兴趣的区域，特别是投放地区。
补充的飞行的存在检测器108是光学检测器，特别是微光相机、红外相机或多光谱检测器，特别是高清晰度视觉相机、红外相机或激光雷达(LIDAR)。其探测范围是朝投放地区中的地面向下指向的。
当飞行检测器100和/或地面检测器102和/或固定航空检测器101中的一个检测到投放地区中的人类和/或动物和/或民用设施的存在时，警告生成模块110能够生成警告。
它包括由探测器载体飞行器32携带的飞行警报发生器112和/或位于感兴趣的区域14中的一个或多个地面警告生成器114(参见图1)。
飞行的警告生成器112能够生成指向地面(特别是投放地区中)的定向声音和/或光学警告，特别是警笛，和/或光学信号。
地面警告生成器114位于感兴趣的区域14中以及周围的各个地方。它们能够在接收到对感兴趣的区域14中的对人类和/或动物和/或民用设施的检测时，生成声音和/或光警告。
通讯系统40包括位于空地24的至少部分中的天线，和/或飞行的天线。它能够收集从每个探测器12的发射器56接收到的数据并将其传送到基地34处的收集和分析单元38。它还能够在基地36处的安全许可控制单元104与每个探测器载体飞行器32的通信单元76之间传送数据。
附加的飞行器42例如是直升机、飞艇或气球，其能够将源30朝每个空地24携带。有利地，飞艇可以是混合动力飞艇等。
现在将描述根据本发明的地面勘测组件10的安装和操作。
最初，将感兴趣的区域14中的多个源30的位置和的多个探测器12的位置分别定义到感兴趣的区域14中的人工或自然的空地24中和感兴趣的区域14中的天空洞26中。
源30和探测器12被携带到基地36。然后，源30被放置就位在空地24中，有利地通过使附加的飞行器42飞行到每个空地24并且通过将的每个源30卸载在空地24中。
然后将每个源30安装在钻入在地面中的洞中。
探测器12的安装有利地是在夜间执行的以便于促进检测人类和/或动物和/或民用设施。
每个探测器载体飞行器32在基地34处被装载有一个或多个探测器12。
探测器载体飞行器32起飞并飞向投放地区。在抵达投放地区上方时，就在每个探测器12被发射之前，飞行的存在探测器100被激活以监控投放地区中位于探测器载体飞行器32下方的人类和/或动物和/或民用设施的存在，如图5中示出的那样。
同时，地面检测设备102和固定的航空检测器101被激活以检测感兴趣的区域14中的人类和/或动物的侵入，并且更准确地，在投放地区中和/或在投放地区的附近。
安全许可控制单元104收集从检测器100,101,102接收的所有数据，并且如果所有检测器100、101、102在投放地区中都未检测到人和/或动物和/或民用设施，则生成许可信号。
然后将许可信号通过通讯系统40和通信单元76传输到探测器载体飞行器32的中央控制单元74。
中央控制单元74于是激活释放机构92以将探测器12从保持器90释放。探测器12从保持器90向下降落到地面并且至少部分地穿透到地面中，以建立传感器单元54与地面之间的耦合。
在变形或补充中，如果通过检测器100,101,102中的任何一个在投放地区中检测到人类和/或动物和/或民用设施，则安全许可控制单元104生成防止信号。
防止信号通过通讯系统40和通信单元76被发送到探测器载体飞行器32的中央控制单元74。
防止信号被发送到探测器载体飞行器32的中央控制单元74，以防止发射单元34的激活。
在有利的变形中，控制单元104分析由存在检测器100,101,102产生的信号以检测所检测到的存在是人类存在、动物存在还是未定义存在。它触发警报信号，分别是人类警报信号、动物警报信号和/或未定义的警报信号。
当在地面上、在投放地区附近的区域中检测到人类和/或动物和/或民用设施的存在时，激活警报生成模块110。
如果在远离投放地区检测到人类和/或动物活动，则从地面警告生成器114发出视觉和/或声音信号，以向人类和/或动物警告可能发生危险。
如果在投放地区中检测到人类和/或动物，则飞行的警告生成器112被触发以形成指向地面的定向声音和/或光线警告，以制止人类和/或动物保持在投放地区中。
然后重复上述操作，用于利用探测器载体飞行器32投放其它的探测器12。
当探测器载体飞行器32已经投放其全部的探测器12时，它返回到基地36，在基地那里它再次装载新的探测器12。
有利地，如在图5中示出的那样，安全许可飞行器106在探测器载体飞行器32上方飞行，以利用补充的飞行的人类存在检测器108执行补充的检测。
优选地，如在图4中示出的那样，探测载体飞行器32的组同时地飞行到感兴趣的区域14中的各个投放地区。
探测器载体飞行器32的第一组150同时在投放地区上方飞行，以将多个探测器12投放在投放地区中。同时，飞行器的第二组往来飞行于投放地区，并且飞行器32的第三组154在基地36处着陆以使探测器被装载在探测器载体飞行器32中。
在这种情况下，由基地36处的控制单元向每个探测器载体飞行器32的中央控制单元74给出目标位置和期望的轨迹。
每个探测器载体飞行器32的碰撞检测器78和自主重定向模块80被激活，以使每个探测器载体飞行器32自主地沿着期望的轨迹向目标位置飞行。
如果探测器载体飞行器32A碰撞检测器78沿着期望的轨迹检测到另一飞行器，则自主重定向模块80重定向探测器载体飞行器32A以避免碰撞，例如通过临时改变其航向或高度直到碰撞风险被避免。
因此，探测器载体飞行器32的组中的每个探测器载体飞行器32飞行在投放地区上方的缩小的航空空间中飞行，并且来往于投放地区而没有碰撞风险，并且不需要精确地对每个投放探测器载体飞行器32进行导航。
然后地面勘测的执行包括生成多个地球物理激励，特别是利用位于预定的引爆区域中的至少一个源30的地面中的地震信号。
根据本发明的方法有利地包括在激活每个源30之前，放飞能够检测预定的引爆区域中的人类和/或动物和/或民用设施的存在的至少一个存在检测器100。
如上所述，存在检测器100被携带在飞行器32上，例如无人驾驶的航空器。
在激活源30之前，存在检测器100与每个地面检测器102和/或每个固定的航空检测器101一起被激活，以检测预定引爆区域中的人类和/或动物和/或民用设施的存在。
基于利用由如上所述的存在检测器100和/或地面检测器102和/或固定的航空检测器101做出的人类和/或动物和/或民用设施的检测结果来控制源30的激活。
在通过每个飞行的存在检测器100或每个地面检测器102和/或每个固定的空中检测器101没有检测到人类和/或动物和/或民用设施的存在时，安全许可控制单元104能够与源30的控制单元进行通信以提供用于激活源30的许可。
有利地，当通过至少一个飞行的存在检测器100或通过至少一个地面检测器102和/或通过一个固定的空中检测器101检测到人类和/或动物和/或民用设施的存在时，安全许可控制单元104能够与源30的控制单元进行通信以提供防止信号源30的激活的防止信号。
在变形中，安全许可控制单元104位于主营地处。
总体而言，根据本发明的方法非常有效且安全。其大大缩短了在准备好地面勘测组件10进行勘测之前将地面勘测组件10放置到位的时间。即使对于大量的探测器12而言，探测器12的安装也是容易执行的，并且不需要大量的时间来执行操作。
将包括飞行的存在检测器100的安全许可组件35潜在地与地面存在检测器102和/或与固定的航空检测器组合地使用，对于现场检测感兴趣的区域14中(并且更确切地说，在投放地区中或引爆区域中)的人类和/或动物和/或民用设施的存在是非常有效的。这极大地减少甚至消除了感兴趣的区域中的人口和动物的任何风险。
该方法不要求设置昂贵的围栏或安全屏障，并且比物理围栏更可靠。
如上所述，当安全许可飞行器106在探测器载体飞行器32上方飞行以利用补充的飞行的人类存在检测器108执行补充的检测时，除了其它收集的信息之外，安全许可控制单元104还能够收集来自于对于所有探测器载体飞行器32共用的每个补充的飞行的人类存在检测器108的信息。
因此，在通过探测器载体飞行器32的检测器100和通过对于至少一组和/或探测器载体飞行器共用的其它检测器101、102、108没有在感兴趣的区域中检测到人类和/或动物和/或民用设施的存在的情况下，分析器能够为每个探测器载体飞行器32生成许可信号，并且当检测器100,101,102,108中的任一个在投放地区中检测到人类和/或动物和/或民用设施的存在时，分析器能够生成防止信号。
Claims (21)
1.一种准备和/或执行在感兴趣的区域(14)中的地面勘测的方法，包括：
-触发准备和/或执行在感兴趣的区域(14)的预定的地区中的地面勘测的至少一个事件；
其特征在于：
-放飞能够检测在感兴趣的区域(14)的预定的地区中的人类和/或动物和/或民用设施的存在的至少一个存在检测器(100)；
-在触发事件之前，利用存在检测器(100)来检测在预定的地区中的人类和/或动物和/或民用设施的存在；
-基于利用存在检测器(100)做出的人类和/或动物和/或民用设施的检测的结果来控制事件的触发。
2.根据权利要求1所述的方法，其中存在检测器(100)包括光学检测器，特别是微光相机或红外相机，和/或多光谱检测器。
3.根据权利要求1所述的方法，其中存在检测器(100)包括能够检测位于投放地区中的人类和/或动物的ID标签的传感器。
4.根据权利要求1所述的方法，其中事件的触发是在晚上执行的。
5.根据权利要求1所述的方法，包括利用分析单元分析由存在检测器(100)产生的至少一个信号，以在检测到人类和/或动物和/或民用设施的存在时生成至少一个警报信号，和/或在没有检测到人类和/或动物和/或民用设施时，生成至少一个许可信号，分析单元能够将警报信号和/或许可信号传输到触发事件的控制单元(74)。
6.根据权利要求5所述的方法，其中警报信号是在人类警报信号、动物警报信号和/或未定义的警报信号中选取的。
7.根据权利要求1所述的方法，包括当飞行的存在检测器(100)已经检测到人类和/或动物的存在时，在预定的地区中生成光学或声音警告。
8.根据权利要求7所述的方法，包括当飞行的存在检测器(100)已经检测到人类和/或动物的存在时，放飞能够生成光学或声音警告的警告生成器(112)。
9.根据权利要求1所述的方法，其中地面勘测的准备和/或执行包括投放旨在部分地穿透到预定的投放地区中的地面中的多个探测器(12)，以在地面中执行测量，
该方法包括以下步骤：
-使至少一个探测器载体飞行器(32)在地面上的投放地区上方飞行，探测器载体飞行器(32)携带探测器(12)和发射单元(34)，发射单元(34)能够将每个探测器(12)与探测器载体飞行器(32)分离，
事件的触发包括激活发射单元(34)，以在投放地区上方将探测器(12)中的至少一个与探测器载体飞行器(32)分离；
该方法进一步包括：
-使探测器(12)从探测器载体飞行器(32)降落在投放地区的地面中；
-使探测器(12)至少部分地穿透在投放地区的地面中。
10.根据权利要求9所述的方法，其中探测器载体飞行器(32)携带存在检测器(100)。
11.根据权利要求9所述的方法，包括放飞与探测器载体飞行器(32)或每个探测器载体飞行器(32)不同的安全许可飞行器(106)，安全许可飞行器(106)携带能够检测投放地区中的人和/或动物和/或民用设施的存在的至少一个补充的飞行的存在检测器(108)，安全许可飞行器(106)有利地在探测器载体飞行器(32)或每个探测器载体飞行器(32)上方飞行。
12.根据权利要求11所述的方法，包括同时放飞多个探测器载体飞行器(32)，每个探测器载体飞行器(32)携带探测器(12)和发射单元(34)，发射单元(34)能够在地面上的相同的投放地区上方将每个探测器与飞行器分离，并且放飞相同的安全许可飞行器(106)，用于位于相同的投放地区上方的所有探测器载体飞行器(32)。
13.根据权利要求9所述的方法，包括使多个探测器载体飞行器(32)中的飞行器的至少一个第一组(150)在投放地区上方飞行，同时使至少一个存在检测器(100)在投放地区上方飞行，并在投放地区中投放探测器(12)，同时使多个探测器载体飞行器(32)的飞行器的第二组152)往返飞行于投放地区，并且同时使多个探测器载体飞行器(32)中的飞行器的至少一个第三组(154)在基地(36)中着陆以将探测器(12)装载在第三组(154)的探测器载体飞行器(32)上。
14.根据权利要求13所述的方法，其中每个探测器载体飞行器(32)具有碰撞检测器(78)和自主重定向模块(80)，当与另一探测器载体飞行器(32)的潜在碰撞被检测到时，自主重定向模块(80)能够修改探测器载体飞行器(32)的轨迹。
15.根据权利要求9所述的方法，其中探测器载体飞行器(32)和/或安全许可飞行器(108)是无人驾驶航空器。
16.根据权利要求1所述的方法，其中地面勘测的准备和/或执行包括生成地球物理激励，特别是利用位于预定的引爆地区中的源生成在地面中的地震信号，事件的触发包括激活源(30)以生成地球物理激励。
17.一种用于准备和/或执行在感兴趣的区域(14)中的地面勘测的组件(11)，包括：
-用于触发准备和/或执行在感兴趣的区域(14)的预定的地区中的地面勘测的至少一个事件的装置；
-飞行器，其携带能够检测在预定的地区中的人类和/或动物和/或民用设施的存在的至少一个存在检测器(100)；
-控制单元(106)，其基于利用存在检测器(100)所做出的人类和/或动物和/或民用设施的检测的结果来控制事件的触发。
18.根据权利要求17所述的组件(11)，其中地面勘测的准备和/或执行包括将旨在被部分地引入到地面中的多个探测器(12)投放在预定的投放地区中以在地面中执行测量，
用于触发准备和/或执行地面勘测的至少一个事件的装置包括至少一个携带探测器(12)和发射单元(34)的探测器载体飞行器(32)，发射单元(34)能够在地面上的投放地区上方将每个探测器与飞行器分离，事件的触发是发射单元(34)的激活。
19.根据权利要求18所述的组件，包括多个探测器载体飞行器(32)，每个探测器载体飞行器(32)至少携带探测器(12)和发射单元(34)，发射单元(34)能够在地面上的相同的投放地区上方将每个探测器与飞行器分离，每个探测器载体飞行器(32)携带存在检测器(100)，控制单元(106)基于利用存在检测器(100)做出的人类和/或动物和/或民用设施的检测的结果来控制多个探测器载体飞行器(32)中的每个探测器载体飞行器(32)的发射单元(34)的激活。
20.根据权利要求18所述的组件，其中准备和/或执行地面勘测包括生成地球物理激励，特别是在地面中的地震信号，
用于触发准备和/或执行地面勘测的至少一个事件的装置包括位于预定的引爆地区中的至少一个源(30)，事件的触发是源(30)的激活，以生成地球物理激励。
21.根据权利要求17所述的组件，包括放飞与探测器载体飞行器(32)或者每个探测器载体飞行器(32)不同的安全许可飞行器(106)，安全许可飞行器(106)携带至少一个补充的飞行的存在检测器(108)，其能够检测投放地区中的人类和/或动物和/或民用设施的存在。
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