DE69212946T2 - Enteisungsvorrichtung - Google Patents

Enteisungsvorrichtung

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Graham Douglas Orlando Fl 32819 Robertson
James M. Campbell Ca 95008 Tucci
Michael J. San Jose Ca 95123 Westcott
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    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64FGROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B64F5/00Designing, manufacturing, assembling, cleaning, maintaining or repairing aircraft, not otherwise provided for; Handling, transporting, testing or inspecting aircraft components, not otherwise provided for
    • B64F5/20Ground installations for de-icing aircraft

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine verbesserte Vorrichtung und ein Verfahren zum Erfassen und Beobachten von Eis auf enteisenden Oberflächen. Insbesondere kann die Erfindung benutzt werden, um Flugzeuge oder Flugzeugpisten zu erfassen und zu enteisen.
  • Eis auf Flugzeugflügeln ist ein ernstes Risiko, da es den laminaren Luftstrom über die Flügeloberfläche stört, was einen Verlust an aerodynamischem Auftrieb verursacht. Sogar eine extrem dünne Eisschicht kann ernsthaft den Auftrieb reduzieren. Beispielsweise kann eine Eisschicht, die äquivalent einem 40-Korn-Glaspapier ist, die aerodynamische Effizienz um 20 % reduzieren. Dies erzeugt ein potentielles Luftsicherheit-Risiko. Es ist daher wünschens wert, ein Eiserfassungssystem zu haben, das eine Eisschicht erfassen kann, die so dünn oder dünner als ein 40-Korn-Glaspapier ist.
  • Die Erfindung stellt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erfassen des Vorhandenseins von Eis auf einer Oberfläche bereit. Die Erfassungsvorrichtung stellt eine verbesserte Enteisungsvorrichtung bereit. Die Erfindung erfaßt Eis an einer Vielzahl von Stellen, wobei sie anzeigt, welche individuelle Stelle Eis aufweist und welche individuelle Stelle kein Eis aufweist. Da eine Vielzahl von Stellen überwacht werden, stellt die Erfindung ein schnelleres Erfassungssystem bereit.
  • Es ist ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, um zu bestimmen, ob ein Flugzeug aufgrund einer Ansammlung von Eis nicht zum Betrieb tauglich ist.
  • Es ist ein anderes Ziel der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Lokalisieren von Positionen von eisigen Bereichen auf einem Flugzeug bereitzustellen.
  • Es ist ein anderes Ziel der Erfindung, ein effizienteres Enteisungsverfahrenund eine -vorrichtung bereitzustellen.
  • Es ist ein anderes Ziel der Erfindung, das Vorhandensein von Eis auf einer Vielzahl von Stellen anstelle eines einzelnen Punktes zu erfassen.
  • Es ist ein anderes Ziel der Erfindung, schnell das Vorhandensein von Eis über einen großen Bereich zu erfassen.
  • Diese und andere Vorteile der Erfindung werden aus der vorangehenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele und der begleitenden Zeichnungen offensichtlich werden:
  • Fig. 1 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel eines Eiserfassungsssytems, das einen Flugzeugflügel abtastet.
  • Fig. 2 veranschaulicht ein Enteisungsfahrzeug, das ein Flugzeug inspiziert.
  • Fig. 3 veranschaulicht ein anderes Enteisungsfahrzeug, das ein Flugzeug inspiziert.
  • Fig. 4 veranschaulicht ein Enteisungsmuster für ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, die in Fig. 3 veranschaulicht ist.
  • Fig. 5 veranschaulicht ein Eis-Inspektionssystem für das Ende einer Flugzeugpiste.
  • Fig. 6 veranschaulicht eine Enteisungsvorrichtung für eine Flugzeugpiste oder eine Straße.
  • Fig. 7 veranschaulicht eine detailliertere Ansicht des Ausführungsbeispiels in Fig. 1.
  • Fig. 8 veranschaulicht eine detailliertere Ansicht der Eiserfassungskamera in Fig. 7.
  • Fig. 9 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Eiserfassungskamera.
  • Fig. 10 ist eine schematische Veranschaulichung eines digitalen Eiserfassungssystem.
  • Fig. 11 veranschaulicht ein Beispiel des Ausführungsbeispiels, das in Fig. 10 veranschaulicht ist.
  • Figur 1 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Eiserfassungsvorrichtung, die das Vorhandensein von Eis 21 auf einem Flugzeugflügel 20 anzeigt. Eine Eiserfassungskamera 22 ist in Richtung des Flugzeugflügels 20 gerichtet. Die Eiserfassungskamera 22 erzeugt ein Signal, das durch den Bildprozessor 24 verarbeitet wird. Der Bildprozessor 24 verarbeitet das Signal von der Eiserfassungskamera und sendet ein Ausgangssignal zu einem Farbvideomonitor 26. Der Farbvideomonitor 26 veranschaulicht den Flügel des Flugzeuges in einer Farbe und das Eis in einer anderen Farbe, wodurch die Bereiche mit einer Eisoberfläche angezeigt werden. Der Farbmonitor 26 kann auch andere Substanzen, wie z.B. Wasser 23 oder die enteisenden Chemikalien in anderen Farben veranschaulichen. Alternativ oder zusätzlich zum Senden eines Signales zu dem Farbvideomonitor 26 wird ein Signal zu einem Aufzeichnungsgerät 28 gesandt, das das Signal von dem Bildprozessor 24 aufzeichnet. Das aufgezeichnete Signal ist als Dokumentation für den Zustand des Flugzeugflügels nützlich. Alle Bilder werden zusammen mit dem Datum und der Uhrzeit aufgezeichnet. Alternativ oder zusätzlich zum Senden eines Signales zu dem Farbvideomonitor 26 und dem Aufzeichnungsgerät 28 wird ein Signal von dem Bildprozessor 24 zu einer Maschinensteuervorrichtung 30 gesandt. Die Maschinensteuervorrichtung 30 kann einen Alarm steuern, um dem Piloten das Vorhandensein von Eis anzuzeigen oder eine automatische Enteisungsvorrichtung, die automatisch die eisigen Oberfläche enteist.
  • Figur 2 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das ein Eiserfassungssystem aufweist, das in Figur 1 auf einem Enteisungsfahrzeug veranschaulicht ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Korb 30 auf einem Kranauslegerarm 32 montiert, der auf einem Enteisungsfahrzeug 34 montiert ist. Dieses Fahrzeug kann das Modell TM-1800 sein, das von FMC AED-Orlando, FL hergestellt wird. Eine Person 36 in dem Korb 30 dirigiert eine Enteisungskanone 38. Die Person 36 beobachtet den Flugzeugflügel 40 über einen Farbvideomonitor 42. Die Eiserfassungskamera 44 erzeugt Signale für den Farbvideomonitor 42 und ist mit der Enteisungskanone ausgerichtet, so daß, wenn Eis mit dem Fadenkreuz des Farbvideomonitors 42 in Ausrichtung ist, die Enteisungskanone 38 auf das Eis gerichtet ist. Wenn Eis erfaßt worden ist, wird es durch einen manuell dirigierten Strahl von enteisenden Chemikalien von der Enteisungskanone 38 entfernt. Nach dem Sprühen können die bearbeiteten Bereiche neu abgetastet werden, um zu verifizieren, daß alles Eis entfernt worden ist. Die Eiserfassungskamera 44 kann auf einem Teleskopmast 46 über der Enteisungskanone 38 montiert sein, was eine Trennung zwischen der Enteisungskanone 38 und der Eiserfassungskamera 44 bereitstellt, so daß die Kamera gegenüber Nebel aus der Enteisungskanone 38 geschützt ist. Andere Einrichtungen anstelle des Teleskopmastes 46 können verwendet werden, um zu verhindern, daß die Linse der Eiserfassungskamera 44 Nebel von der Enteisungskanone 38 oder Eis ansammelt. Während Tageslichtbetrieb wird das Sonnenlicht ausreichende Beleuchtung bereitstellen, um die Eiserfassungskamera zu betreiben. Während Nachtbetrieb sollten konventionelle Lampen 48 ausreichende Beleuchtung bereitstellen. In diesem Ausführungsbeispiel wird das Signal von der Eiserfassungskamera auch zu einem Aufzeichnungsgerät gesendet, das das Signal zur Dokumentation aufzeichnet. Das Videoaufzeichnungsgerät wird automatisch eingeschaltet, wann immer die Bildvorrichtung oder die Enteisungsvorrichtung in Gebrauch ist.
  • Figur 3 veranschaulicht ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung eines Eiserfassungssystem, das in Figur 1 auf einem anderen Enteisungsfahrzeug dargestellt ist. In diesem Ausführungsbeispiel sind eine Eiserfassungskamera 52 und eine Enteisungskanone 54 auf einem Kranauslegerarm 56 montiert. Der Kranauslegerarm 56 ist auf einem Enteisungsfahrzeug 58 montiert. Der Farbvideomonitor 60, der die eisigen Oberflächen anzeigt, ist in der Kabine des Enteisungsfahrzeug 48 angeordnet, so daß er durch den Fahrer des Enteisungsfahrzeuges 58 beobachtet werden kann. Eine manuelle Femsteuervorrichtung 57, die einen Steuerknüppel 59 und eine Vielzahl von Knöpfen 61 aufweist, ist auch in der Kabine des Enteisungsfahrzeuges 58 angeordnet, was dem Fahrer des Enteisungsfahrzeuges 58 erlauben wird, die Kamera 52 und die Enteisungskanone 54 auszurichten und die Enteisungsstrahle von der Enteisungskanone 54 zu steuern. Dieses Ausführungsbeispiel erlaubt, daß der Bediener in der warmen Kabine des Enteisungsfahrzeuges 58 bleibt. Die Produktivität von In-Kabinen-Enteisungsvorrichtungen kann auch besser sein, da der Bediener nicht in und aus dem Korb klettern muß. Es wird erwartet, daß dies die Transportzeit zwischen den Flugzeugen verkürzt.
  • In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein automatisiertes System dem Fernsteuersystem hinzugefügt, das einen überwachten automatisierten Betrieb der Enteisungsvorrichtung bereitstellt. Das automatisierte System ist ein Computer, der die Bewegung der Eiserfassungskamera 52 und der Enteisungskanone 54 steuert. Bei diesem Ausführungsbeispiel können der Computer und eine Tastatur entweder den Steuerknüppel 59 ersetzen oder zusätzlich zu ihm und der Vielzahl von Knöpfen 61 benutzt werden, um die Erfassungskamera 52 und die Enteisungskanone 54 zu steuern. Der Computer weist eine Videoanalyse-Schaltung auf, die so programmiert ist, daß sie alles Eis innerhalb ihrer Reichweite sucht und entfernt. Figur 4 hilft, den Betrieb des automatisierten Systems zu veranschaulichen. Im Betrieb wählt der Fahrer zuerst den Typ des Flugzeuges (B-737, DC-9, usw.) 68 aus einem Menü aus, das auf dem Farbvideomonitor angezeigt wird (der als ein Computerterminalmonitor arbeitet). Der Farbvideomonitor zeigt einen graphischen Plan des Flugzeuges 68 an, der die vorbestimmten Fahrzeugpositionen zum optimalen Enteisen zeigt. Der Bediener fährt das Fahrzeug zu der ersten Inspektionsposition 70 nahe dem Flugzeug 68 und drückt den "Betrieb"- Knopf. Das System tastet alle sichtbaren Flugzeugoberflächen nach Anzeichen von Eis ab. Wenn Eis gefunden ist, entfernt es das System und tastet wieder ab, um zu verifizieren, daß das Eis vollständig entfernt ist. Nachdem die gesamte Oberfläche gereinigt ist, wird eine "nächste Station"-Nachricht angezeigt, die anzeigt, daß der Bediener das Fahrzeug zu der zweiten Station 72 fahren sollte. An der zweiten Station 72 wird der gleiche Abtastprozeß noch einmal wiederholt. Dieser Prozeß geht an den dritten und vierten Stationen 74, 76 weiter, bis das gesamte Flugzeug 68 abgedeckt worden ist. Dieses Ausführungsbeispiel stellt ein konsistentes Verfahren bereit, das auf das gesamte Flugzeug angewandt wird, und das im voraus durch Experten ausgearbeitet worden ist. Dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung stellt auch einen schnelleren Betrieb bereit, da das Abtasten und Enteisen mit einer schnellen Rate durchgeführt werden wird und die vorbestimmten Prozeduren helfen werden, eine optimale Leistungsfähigkeit zu erreichen. Dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung wird auch eine geringere Erfahrenheit des Betreibers erfordern, da der Betrieb der Ausrüstung einfacher ist, und daher wird ein geringeres Training erforderlich sein.
  • Figur 5 veranschaulicht ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Form einer Station zur Inspektion und zum Enteisen des Endes einer Flugzeugpiste. Dieses Ausführungsbeispiel weist eine Eiserfassungskamera 80 auf einem Kranauslegerarm 82 und eine Antenne 83 auf, die eine Radiowellenkommunikation zwischen dem Cockpit eines Flugzeuges und der Inspektions- und Enteisungsstation bereitstellt. Die Inspektionsstation befindet sich nahe dem Ende der Flugzeugpiste, wo die Flugzeuge bereit zum Abheben sind. Der Pilot aktiviert die Eiserfassungskamera und beobachtet das Bild auf einem Videobildschirm in dem Flugzeugcockpit. Die Eiserfassungskamera 80 stellt Informationen direkt dem Piloten des Flugzeuges und dem Bodenkontroltower bereit, und das Bild wird auf Videoband archiviert werden. Die Kamera ist mit Nachführ-, Zoom- und Focus-Steuerungen eingerichtet, die von dem Flugzeugcockpit bedient werden. Ein "Touch-up"- Enteisungssprühkopf 84 ist nahe der Kamerastation montiert und wird auch durch den Piloten gesteuert. Dies wird auf ähnliche Weise wie eine Autowaschanlage arbeiten, wobei jedes Flugzeug unmittelbar vor dem Abheben abgetastet und wenn notwendig enteist werden kann. Zwei oder mehrere Stationen können notwendig sein, um eine vollständige Abdeckung des gesamten Flugzeuges zu gewährleisten. Der Pilot wird zwischen ihnen hin und her schalten, um alle Ansichten zu sehen. Es sei angemerkt, daß, wenn kein Flugzeug anwesend ist, die Kamera verwendet werden kann, um das Vorhandensein von Eis auf der Oberfläche der Flugzeugpiste oder dem Taxiway zu überwachen.
  • Figur 6 veranschaulicht ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung, um eine Enteisung einer Straße oder einer Flugzeugpiste bereitzustellen. Dieses Ausführungsbeispiel weist ein Straßenräumungsfahrzeug 88 mit einem Eiserfassungssystem, das in Figur 1 veranschaulicht ist, auf. Das Straßenräumungsfahrzeug 88 hat eine Eiserfassungskamera 90, die vor dem Fahrzeug 88 montiert ist, um Eis vor dem Fahrzeug 88 zu erfassen. Ein Farbvideomonitor ist in der Kabine des Fahrzeuges 88 montiert, um dem Fahrer zu ermöglichen, den Farbvideomonitor zu beobachten. Beim Betrieb wird das Fahrzeug vorwärts 88 getrieben, wobei das Eiserfassungssystem eisige Oberflächen erfaßt. Das Fahrzeug bringt Sand, Salz oder andere enteisende Chemikalien nur auf die eisigen Bereiche auf. Eine automatisierte Steuerung verteilt eine Anti-Eis-Chemikalie nur auf den erfaßten eisigen Bereichen, um die Verschwendung zu reduzieren. Dieses Ausführungsbeispiel könnte signifikant die Menge von beim Räumen von Straßen benötigten enteisenden Chemikalien reduzieren, was Kosten und Umweltschäden minimiert.
  • Figur 7 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des Eiserfassungssystems, das in Figur 1 veranschaulicht ist, wobei identische Komponenten das gleiche Bezugszeichen tragen. Das Ausführungsbeispiel weist eine dritte Kamera 102, eine zweite Kamera 104 und eine erste Kamera 106 auf, die die Eiserfassungskamera 22 bilden, wobei jede Kamera ein Signal zu einem Bildprozessor 10 sendet, der ein Signal zu einem Farbvideomonitor 26 sendet. Figur 8 veranschaulicht die dritte Kamera 102, die zweite Kamera 104 und die erste Kamera 106, die in größerem Detail veranschaulicht sind. Die dritte Kamera 102 weist eine dritte Linse 120, einen dritten Filter 122, eine dritte Bildabbildungsvorrichtung 124 und eine dritte Videogeneratorschaltung 126 auf, die einen dritten Kanal 128 erzeugt. Die zweite Kamera 104 weist eine zweite Linse 120, einen zweiten Filter 132, eine zweite Bildabbildungsvorrichtung 134 und eine zweite Videogeneratorschaltung 136, die einen zweiten Videokanal 138 erzeugt. Die erste Kamera 106 weist eine erste Linse 140, einen ersten Filter 142, eine erste Bildabbildungsvorrichtung 144 und eine erste Videogeneratorschaltung 146 auf, die einen ersten Videokanal 148 erzeugt. Der dritte Filter 122 erlaubt, daß ein breites Spektrum in dem sichtbaren Bereich zu der Bildabbildungsvorrichtung 124 durchgeht. Der zweite Filter 132 erlaubt, daß ein zweites enges Band in dem Infrarotbereich, wie oben spezifiziert, zu der Bildabbildungsvorrichtung 134 durchläuft. Der erste Filter 142 erlaubt, daß ein erstes enges Band in dem Infrarotbereich, wie unten spezifiziert, zu der Bildabbildungsvorrichtung 144 verläuft, wobei. die Zentrumswellenlänge des ersten engen Bandes unterschiedlich der Zentrumswellenlänge des zweiten engen Bandes ist. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Bildabbildungsvorrichtungen 124, 134, 144 kommerzielle Videobildabbildungsvorrichtungen, die aufgrund ihrer Empfindlichkeit bei gewünschten optischen Frequenzen ausgewählt worden sind, wie z. B. eine Kamera vom Vidikontyp mit einem PbO-PbS-photoleitenden Ziel. Zwei Beispiele von kommerziellen Bildabbildungsvorrichtungen, die verwenden werden können, sind das Infrarot-Vidikon-Modell N2606-06 und die Kamera 2741-03, die von Hamamatsu Photonics aus Hamamatsu City, Japan, hergestellt wird. Die Sichtfelder der dritten Kamera 102, der zweiten Kamera 104 und der ersten Kamera 106 sind im wesentlichen identisch, so daß die erzeugten Bilder präzis registriert werden und ein einzelner Gegenstand an im wesentlichen den gleichen XY-Bildkoordinaten in jedem Bild erscheinen wird. Die Kameras 102, 104, 106 sind elektronisch synchronisiert (genlock-verriegelt), so daß ihr Rasterabtastmuster schrittweise zur gleichen Zeit stattfindet. Diese räumliche und zeitliche Aufzeichnung wird verwendet, um Eis auf einem spezifischen Gegenstand zu erfassen.
  • Der Filter 132 der zweiten Kamera 104 ist so ausgewählt, daß er das zweite enge Band durchläßt, wobei das zweite enge Band bei einer Wellenlänge zentriert ist, die einem Durchhängen in dem Spektrum des reflektierten Lichtes von Eis entspricht. Eis hat Durchhängpunkte in seinen Reflektionspektren bei 1,25, 1,6 und 2,0 Mikron. Der Filter 142 der ersten Kamera 106 ist so ausgewählt, daß er das erste enge Band durchläßt, wobei das erste enge Band bei einer Wellenlänge zentriert ist, die einer Spitze in den Reflektionsspektren von Eis entspricht. Eis hat Spitzen in seinen Reflektionspektren bei 1,8 Mikron. Bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Filter 132 der zweiten Kamera 104 so ausgewählt, daß er das zweite enge Band, das bei 1,6 Mikron zentriert ist, durchläßt, und der erste Filter 144 der ersten Kamera 106 ist so ausgewählt, daß er das erste enge Band, das bei 1,8 Mikron zentriert ist, durchläßt. Diese Wellenlängen werden als Beispiele verwendet. Eine bessere Kombination von Wellenlängen könnte existieren.
  • Der Bildprozessor 10 erzeugt ein Genlock-Signal, zu dem die dritte Videogeneratorschaltung 126, die zweite Videogeneratorschaltung 136 und die erste Videogeneratorschaltung 146 synchronisiert sind. Die Videogeneratorschaltung 126, die Videogeneratorschaltung 136 und die Videogeneratorschaltung 146 erzeugen jeweils ein RS-170-Standard-Videosignal (monochrom), das zu dem Genlock-Signal synchronisiert ist. Das Synchronisieren der Signale aus der Videogeneratorschaltung 126, der Videogeneratorschaltung 136 und der Videogeneratorschaltung 146 zum Genlock-Verriegeln, hält die Abtastmuster der Bildabbildungsvorrichtungen 124, 134, 144 in wechselseitiger Synchronisierung, so daß die Signale von der Videogeneratorschaltung 126, der Videogeneratorschaltung 136 und der Videogeneratorschaltung 146 so verarbeitet werden können, als ob sie ein einziges Tri-Stimulus-Farbsignal (RGB) wären. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Signal von der Videogeneratorschaltung 126 als Eingabe für ein blaues Signal behandelt, das Signal von der Videogeneratorschaltung 136 wird als Eingabe für ein grünes Signal behandelt und das Signal von der Videogeneratorschaltung 146 wird als Eingabe für ein rotes Signal behandelt.
  • Beim Betrieb kann der gesamte Flügel das Meiste des breiten Spektrums von Licht reflektieren, das durch die dritte Kamera 102 abgebildet wird, was ein intensives blaues Signal verursacht, das den gesamten Flügel auf dem Farbvideomonitor 26 überdeckt. Flächen von Eis und bestimmten anderen Substanzen auf dem Flügel würden ein Lichtspektrum mit einer Spitze bei 1,8 Mikron reflektieren, was durch die zweite Kamera 104 abgebildet würde, die ein intensives grünes Signal bei diesen Bereichen mit eisigen Oberflächen oder bestimmten anderen Substanzen auf dem Farbvideomonitor 26 verursacht. Oberflächen der bestimmten anderen Substanzen, die nicht Eis sind, würden ein Licht mit höherer Intensität bei einer Frequenz von 1,6 Mikron reflektieren, als dies die eisigen Oberflächen würden, die verursachen, daß diese Bereiche ein höheres und helleres rotes Signal auf dem Farbvideomonitor 26 erzeugen. Daher würde der gesamte Flügel 20 auf dem Farbvideomonitor 26 eine blaue Farbe haben. Eisige Oberfläche 21 und bestimmte andere Substanzen 23 auf dem Flügel würden zusätzlich eine grüne Farbe haben. Flächen der bestimmten anderen Substanzen 23 auf dem Flügel würden zusätzlich eine rote Farbe haben. Als Ergebnis zeigen sich auf dem Farbmonitor die Teile des Flügels ohne eisige Oberflächen oder bestimmte andere Substanzen in Blau, die eisigen Oberflächen auf dem Flügel würden sich in Blau hinzugefligt zu Grün, was Gelb auf einem RGB Monitor ergibt, zeigen und Oberflächen bestimmter anderer Substanzen auf dem Flügel werden sich in Blau hinzugefügt zu Grün hinzugefügt zu Rot, was Weiß auf einem RGB-Monitor ergibt, zeigen. Daher werden die eisigen Oberflächen leicht als Gelb auf dem Farbmonitor 26 erkannt, was es einfach macht, die eisige Oberfläche zu erfassen.
  • Dieses Ausführungsbeispiel erlaubt, eine visuelle Unterscheidung von Eis von Wasser durch Ausnutzen der natürlichen spektralen Verschiebung, die auftritt, wenn Wasser gefriert. Die spektralen Kennzeichen (die Reflektionsspektren) von Wasser und Eis (gefrorenes H&sub2;O) sind nicht identisch, auch wenn beide Substanzen dem Auge transparent erscheinen, insbesondere in dünnen Schichten. Die Verwendung von Spektraltechniken, um unterschiedliche Bestandteile zu identifizieren, wird in modernen chemischen Analyselaboratorien angewandt. Spektrale Kennzeichnungen werden auch in der Landwirtschaft verwendet, um Tomaten und andere Früchte zu sortieren, wie in dem US-Patent Nr. 3,206,022 beschrieben, das durch Referenz eingegliedert ist. Bei dieser Erfindung werden die Verhältnisse der reflektierten Energie innerhalb vorbestimmter Bänder an vielen Punkten über einem großen elektronischen Bild hergestellt. Diese kurzen Meßdaten werden wiederum in ein anzeigbares Bild umgewandelt, das verwendet wird, um interessierende Bereiche auf einem konventionellen Videobild hervorzuheben.
  • Die Kameras könnten optional mit Nachführungs-, Zoom- und Fokussteuerungen eingerichtet sein, die simultan ihrer Gesichtsfelder in Synchronisation miteinander ändern. Automatische Steuerungen sind insbesondere bei ferngesteuerten (telebetriebenen) und automatischen (Robotik-) Enteiseranwendungen nützlich.
  • Figur 9 veranschaulicht ein anderes Ausführungsbeispiel der Eiserfassungskamera 22, die in Figur 1 dargestellt ist. Dieses Ausführungsbeispiel verwendet eine einzelne Linsenvorrichtung 150. Die einzelne Linsenvorrichtung 150 muß in der Lage sein, Licht von allen notwendigen Frequenzen einzulassen. Längs eines optischen Pfades von der Linsenvorrichtung 150 befindet sich ein erster halbversilberter Spiegel 152, der abgewinkelt ist, um den optischen Pfad in zwei optische Pfade aufzuteilen. Längs eines optischen Pfades von dem ersten halbversilberten Spiegel 152 befindet sich ein zweiter halbversilberter Spiegel 154, der abgewinkelt ist, um den optischen Pfad in zwei optische Pfade aufzuteilen. Als ein Ergebnis werden drei optische Pfade erzeugt. Eine erste Bildabbildungsvorrichtung 156 ist an dem Ende eines ersten optischen Pfades angeordnet, eine zweite Bildabbildungsvorrichtung 158 ist an dem Ende eines zweiten optischen Pfades angeordnet und eine dritte Bildabbildungsvorrichtung 160 ist an dem Ende eines dritten optischen Pfades angeordnet. Diese Konfiguration erlaubt einen einzelnen Fokusier-, Rotierund Zoommechanismus für die ersten 156, zweiten 158 und dritten 160 Bildabbildungsvorrichtungen. Er erlaubt auch, daß die ersten 156, zweiten 158 und dritten 160 Bildabbildungsvorrichtungen den gleichen Bereich gleichzeitig abbilden. Dieses Ausführungsbeispiel stellt auch einen einzelnen Schwenkpunkt bereit, der jede Bildabbildungsvorrichtung 156, 158, 160 gleichzeitig bewegt. In diesem Ausführungsbeispiel bilden die erste Abbildungsvorrichtung 156 und die Linsenvorrichtung 150 eine erste Kamera, und die zweite Abbildungsvorrichtung 158, die ein Filter aufweist, und die Linsenvorrichtung 150 bilden eine zweite Kamera und die dritte Abbildungsvorrichtung 160, die ein Filter aufweist, und die Linsenvorrichtung 150 bilden eine dritte Kamera. Sowohl die erste, zweite als auch die dritte Abbildungsvorrichtungen 156, 158, 160 können jeweils ihre eigenen Linsen haben, wodurch aus jeder Abbildungsvorrichtung eine getrennte Kamera entsteht. In diesem Falle würde die Linsenvorrichtung als einen einzelne Zoom-Linse oder für ähnliche Funktionen verwendet werden.
  • Figur 10 veranschaulicht ein digitales Ausführungsbeispiel des Eiserfassungssystems, das in Figur 1 veranschaulicht ist. In diesem Ausführungsbeispiel kann die Eiserfassungskamera 22 identisch zu der Eiserfassungskamera 22 sein, die in Figuren 7 und 8 verwendet wird, wobei identische Teile ähnlich beziffert sind. Daher weist die Eiserfassungskamera 22 in diesem Ausführungsbeispiel eine dritte Kamera 102, eine zweite Kamera 104 und eine erste Kamera 106 auf. Die dritte Kamera 102 erzeugt einen dritten Videokanal 128, der zu einem dritten Videodigitalisierer 220 eingespeist wird. Die zweite Kamera 104 erzeugt einen zweiten Videokanal 138, der zu einem zweiten Videodigitalisierer 230 eingespeist wird. Die erste Kamera 106 erzeugt einen ersten Videokanal 158, der zu einem ersten Videodigitalisierer 240 eingespeist wird. Der dritte Videodigitalisierer 220 wandelt auf einer Pixel-Um-Pixel-Basis das Videobild in eine dritte digitalisierte Bildmatrix 222 um. In diesem Ausführungsbeispiel weist die digitalisierte Bildmatrix 222 eine 512x512-Matrix auf, wobei jedes Element in der Matrix eine Acht-Bit-Zahl ist, die in der Zeichnung wegen der Klarheit als eine 5x5-Matrix gezeigt ist. Der zweite Videodigitalisierer 230 wandelt auf einer Pixel-Um-Pixel-Basis das Videosignal in eine zweite digitalisierte Bildmatrix 222 um. In diesem Ausführungsbeispiel weist die zweite digitalisierte Bildmatrix 232 eine 512x512-Matrix auf, wobei jedes Element in der Matrix eine Acht-Bit-Zahl ist, die in der Zeichnung der Klarheit wegen als eine 5x5-Matrix gezeigt ist. Der erste Videodigitalisierer 240 wandelt auf einer Pixel-Um-Pixel-Basis das Videobild zu einer ersten digitalisierten Bildmatrix 242 um. In diesem Ausführungsbeispiel weist die digitalisierte Bildmatrix 242 eine 512x512- Matrix auf, wobei jedes Element in der Matrix eine Acht-Bit-Zahl ist, die in der Zeichnung der Klarheit wegen als eine 5x5-Matrix gezeigt ist. Daten von den digitalisierten Bildmatrizen 222, 232, 242 werden zeitweise oder permanent in einem Datenprozessor 70 gespeichert, der die Daten von den Bildmatrizen 222, 232, 242 analysiert und aus den Daten eine verarbeitete Bildmatrix 172 erzeugt. Daten von der verarbeiteten Bildmatrix 172 werden von dem Datenprozessor 170 verwendet, um ein Ausgangssignal zu einem Farbvideomonitor 26, einem Aufzeichnungsgerät 28 oder einer Maschinensteuervorrichtung 30 zu erzeugen. Der Datenprozessor 170 sendet auch ein Genlock-Signal zu den Kameras 102, 104, 106, um sie zu synchronisieren.
  • Um das Verständnis der Erfindung zu vereinfachen, sind die Kameras 102, 104, 106 in diesem Ausführungsbeispiel die gleichen wie die Kameras 102, 104, 106 in dem Ausführungsbeispiel in Figur 8, weswegen sie ähnlich beziffert sind. Die dritte Kamera 102 mißt die Intensität allen sichtbaren Lichtes, die zweite Kamera 104 mißt die Intensität eines engen Bandes von infrarotem Licht, das um 1,6 Mikron zentriert ist, und die erste Kamera 106 mißt die Intensität eines engen Bandes von infrarotem Licht, das um 1,8 Mikron zentriert ist. Jedes Element in der dritten digitalisierten Matrix 222 zeigt die Intensität von sichtbarem Licht an einem korrespondierenden Pixelpunkt an. Jedes Element in der zweiten digitalisierten Matrix 234 zeigt die Intensität eines enges Bandes von infrarotem Licht an, das um 1,6 Mikron zentriert ist. Jedes Element in der ersten digitalisierten Bildmatrix 242 zeigt die Intensität eines engen Bandes von infrarotem Licht an, das um 1,8 Mikron zentriert ist.
  • Der Datenprozessor 170 vergleicht die Werte in der digitalisierten Bildmatrix 222, 232, 242, um eine Bildmatrix 172 zu erzeugen. In diesem Ausführungsbeispiel wird ein niedriger Wert in einem Element in der dritten digitalisierten Bildmatrix 222 verwendet werden, um das Fehlen eines Flügels oder einer anderen Flugzeugoberfläche anzuzeigen, die an dem korrespondierenden Pixel beobachtet wird. Ein hoher Wert in einem Element in der digitalisierten Bildmatrix 222 wird verwendet werden, um das Vorhandensein eines Flügeis oder einer anderen Flugzeugoberfläche anzuzeigen, die an dem entsprechenden Pixel beobachtet wird. In diesem Ausführungsbeispiel wird ein hoher Wert für ein Element in der dritten digitalisierten Bildmatrix 222 mit einem hohen Wert für das entsprechende Element in der ersten digitalisierten Bildmatrix 242 mit einem niedrigen Wert für das entsprechende Element in der zweiten digitalisierten Bildmatrix 232 verwendet, um Eis auf dem Flügel oder einer anderen Flugzeugoberfläche anzuzeigen, die an einem entsprechenden Pixel beobachtet wird. Andere Kombinationen mit einem hohen Wert in einem Element der dritten digitalisierten Bildmatrix 222 und Werten in entsprechenden Elementen der zweiten und ersten digitalisierten Matrizen 232, 242 zeigen einen Flügel oder eine andere Flugzeugoberfläche ohne Eis an. Ein Weg um zu bestimmen, ob es einen hohen Wert in einem Element der ersten digitalisierten Matrix 242 und einen niedrigen Wert in dem entsprechenden Element in der zweiten digitalisierten Matrix 232 gibt, ist es den Wert in dem Element in der ersten digitalisierten Matrix 242 durch den Wert in dem entsprechenden Element in der zweiten digitalisierten Bildmatrix 232 zu teilen und zu bestimmen, ob der neue Wert größer als eine spezifizierte Zahl ist. Daten von der verarbeiteten Bildmatrix 172 werden durch den Datenprozessor 170 verwendet, um ein Videosignal zu erzeugen, das zu dem Farbvideomonitor 26, der Speichervorrichtung 28 oder der Maschinensteuervorrichtung 20 gesandt wird. Unterschiedliche Farben von dem Videosignal entsprechen unterschiedlichen Werten in den Elementen der verarbeiteten Bildmatrix 172.
  • Figur 11 sind Beispielsmatrizen, wie in einem Ausführungsbeispiel die digitalisierten Bildmatrizen 222, 232, 242 verwendet werden, um eine verarbeitete Bildmatrix 172 zu erzeugen. Um die Erklärung des Beispieles zu vereinfachen, wird das Beispiel anstelle der digitalisierten Bildmatrizen 222, 232, 242, die 512x512-Matrizen mit acht Bit pro Element sind, 5x5- Matrizen mit einer einziffrigen Zahl mit der Basis 10 verwenden. Unter Verwendung des Ausführungsbeispiels, das in Figur 10 veranschaulicht ist, veranschaulicht die Figur 11 wie ein Flugzeugflügel 178 mit einer eisigen Oberfläche 176 abgebildet wird.
  • Die dritte Kamera 102 zeigt an, daß der Flugzeugflügel 178 eine Reflektion mit höherer Intensität in einem breiten sichtbaren Spektrum aufweist, wobei der Bereich, der den Flügel 178 umgibt, eine Reflektion mit sehr niedriger Intensität aufweist. In der dritten digitalisierten Matrix 222, die aus den Daten erzeugt worden ist, die durch die dritte Kamera 102 bereitgestellt werden, sind die Elemente A1, B1, C1, D1, E1, E2, E3, E4, E5, D5, C5, B5 und A5 gegebene niedrige Werte, die geringer als 3 sind, da sie Pixeln entsprechen, die reflektiertes sichtbares Licht von dem Bereich reflektieren, der den Flügel 178 umgibt, das eine niedrige Intensität hat. In der dritten digitalisierten Matrix haben die Elemente A2, B2, C2, D2, A3, B3, C3, D3, A4, B4, C4 und D4 hohe Werte, die größer als 3 sind, da diese Elemente Pixeln entsprechen, die das reflektierte sichtbare Licht von dem Flügel 178 messen, das eine hohe Intensität hat.
  • Die zweite Kamera 104 mißt die Intensität des reflektierten infraroten Lichtes in einem zweiten engen Band, das bei 1,6 Mikron zentriert ist. 1,6 Mikron ist eine Wellenlänge, bei der Eis eine niedrige Lichtintensität reflektiert. Elemente E1, B2, C2, D2, C3, E3, D3, C4, D4, E4, A5, B5 und E5 der digitalisierten Matrix 232 haben niedrige Werte, die kleiner als 3 sind. Sie werden als mögliche Lokalisierungspositionen von Eis betrachtet, da sie Pixeln entsprechen, die eine niedrige Intensität des zweiten engen Bandes empfangen.
  • Die erste Kamera 106 mißt die Intensität des reflektierten infraroten Lichtes in einem engen Band, das bei 1,8 Mikron zentriert ist. 1,8 Mikron ist eine Wellenlänge, bei der Eis eine hohe Lichtintensität reflektiert. Die Elemente A1, B1, C1, A3, B3, C3, D3, E3, A4, B4, C4, D4, E4, A5, C5, D5 und ES der ersten digitalisierten Matrix 242 haben gegebene hohe Werte, die größer als 4 sind. Sie werden als mögliche Lokalisierungspositionen von Eis betrachtet, da sie Pixeln entsprechen, die eine hohe Intensität von dem zweiten engen Band empfangen.
  • Der Datenprozessor verwendet die zweite digitalisierte Matrix 232 und die erste digitalisierte Matrix 242, um eine Quotientenmatrix 174 zu erzeugen. Jedes Element in der Quotientenmatrix ist der Quotient des Wertes des entsprechenden Elementes in der ersten Bildmatrix 242 geteilt durch den Wert des entsprechenden Elementes in der zweiten Bildmatrix 232, abgerundet oder ganzzahlig auf die nächste ganze Zahl gemacht.
  • In diesem Ausführungsbeispiel verwendet der Datenprozessor 170 den folgenden Algorithmus, der die dritte digitalisierte Bildmatrix 222 und die Quotientenmatrix 174 verwendet, um die verarbeitete Bildmatrix 172 zu erzeugen. In dem Algorithmus wird für ein Element in der Bildmatrix 222 zuerst der Wert in dem entsprechenden Element der dritten digitalisierten Bildmatrix 222 überprüft. Wenn der Wert in dem entsprechenden Element der dritten digitalisierten Matrix 222 kleiner als 3 ist, dann wird ein Wert von 0 in dem Element in der verarbeiteten Bildmatrix 172 plaziert und das nächste Element ausgewertet. Wenn der Wert in dem entsprechenden Element in der dritten digitalisierten Matrix 222 nicht kleiner als 3 ist, dann wird der entsprechende Wert in der Quotientenmatrix 174 überprüft. Wenn der Wert des entsprechenden Elementes in der Quotientenmatrix größer als oder gleich 2 ist, dann wird ein Wert 1 in dem Element der verarbeiteten Bildmatrix 172 angeordnet. Wenn der Wert des entsprechenden Elementes der Quotientenmatrix 174 kleiner als 2 ist, dann wird ein Wert 7 in dem Element angeordnet.
  • In dem in Figur 11 gezeigten Beispiel ist den Elementen A1, B1, C1, D1, E1, E2, E3, E4, E5, D5, C5, B5 und A5 ein Wert von 0 gegeben, da sie Elementen in der Bildmatrix 222 mit Werten entsprechen, die kleiner als 3 sind, was Pixeln entspricht, die Licht von Bereichen messen, die den Flügel 178 umgeben. Die verbleibenden Elemente entsprechen Elementen in der dritten digitalisierten Matrix 222, die Werte haben, die nicht kleiner als 3 sind, daher müssen für diese verbleibenden Elemente entsprechende Elemente in der Quotientenmatrix 174 überprüft werden, um die Werte zu bestimmen, die Ihnen gegeben werden müssen. Die Elemente C3, D3, C4 und D4 in der Quotientenmatrix 174 haben Werte, die größer als 2 sind, so ist ein Wert von 1 den entsprechenden Elementen in der verarbeiteten Matrix 172 zugeordnet. Die Werte, die größer als oder gleich 2 in der Quotientenmatrix 174 sind, ergeben sich aus Werten in den entsprechenden Elementen der ersten digitalisierten Matrix 242, die hoch sind, und den Werten in den entsprechenden Elementen in der zweiten digitalisierten Matrix 232, die niedrig sind. Dies zeigt Eis an, da der hohe Wert in der ersten digitalisierten Bildmatrix 242 anzeigt, daß eine hohe Intensität bei einem engen Band zentriert bei 1,8 Mikron an dem entsprechenden Pixel gemessen wird, wobei Eis eine hohe Reflektion bei diesem engen Band hat, und der niedrige Wert in dem entsprechenden Element der digitalisierten Matrix 232 zeigt an, daß eine niedrige Intensität von Licht bei einem engen Band zentriert bei 1,6 Mikron an dem entsprechenden Pixel gemessen wird, wobei Eis eine niedrige Reflektion an diesem niedrigen Band hat. Die Elemente A2, B2, C2, D2, A3, B3, A4 und B4 entsprechen Elementen in der Quotientenmatrix mit Werten, die kleiner als 2 sind, daher ist diesen Elementen in der verarbeiteten Bildmatrix ein Wert von 7 gegeben.
  • Der Datenprozessor 170 verwendet die verarbeitete digitalisierte Matrix 172, um ein Videosignal oder ein Signal für eine Maschinensteuervorrichtung zu erzeugen. Für Elemente in der verarbeiteten digitalisierten Matrix 172 mit einem Wert von 0 verwendet der Datenprozessor 170 eine Look-Up-Tabelle, um zu bestimmen, daß die Videoausgabe die Pixel auf einem Videofarbmonitor 26 dazu veranlassen würde, daß sie schwarz sind. Für Elemente in der verarbeiteten digitalisierten Matrix 172 mit einem Wert von 7 verwendet der Datenprozessor 170 eine Look-Up-Tabelle, um zu bestimmen, daß die Videoausgabe die Pixel auf einem Videofarbmonitor 26 dazu veranlassen würde, weiß zu sein. Für Elemente in der verarbeiteten digitalisierten Matrix 172 mit einem Wert von 1 verwendet der Datenprozessor 170 eine Look-Up- Tabelle, um zu bestimmen, daß die Videoausgabe die Pixel auf einem Videofarbmonitor 26 dazu veranlassen würde, rot zu sein. Demgemäß, wie auf dem Monitor 26 in Figur 11 gezeigt, zeigt sich der Bereich, der den Flügel umgibt, in schwarz 180, die eisige Oberfläche auf dem Flügel zeigt sich in rot 184 und der Rest des Flügels zeigt sich in weiß 182, was es einfach macht, den eisigen Bereich zu erfassen.
  • Anstelle des Erzeugens eines Videobildes könnte eine Maschinensteuervorrichtung 30 einen enteisenden Strahl auf Bereiche richten, die Elementen der verarbeiteten Matrix mit einem Wert von 1 entsprechen. Nach den Strahlen wird der Bereich neu abgetastet, um ihn nach Eis zu überprüfen.
  • Ein digitalisiertes Ausführungsbeispiel, das acht Bit anstelle von drei verwendet, die in dem obigen vereinfachten Beispiel verwendet worden sind, würde eine größere Vielzahl von Farbtönen und Farben erlauben. Eine Digitalisierung stellt eine größere Flexibilität als das analoge Ausführungsbeispiel bereit.
  • Das digitalisierte Ausführungsbeispiel erlaubt auch, eine vierte oder fünfte oder mehr Kameras, die die Intensitäten anderer engen Bänder messen würden. Dies würde eine einfachere und genauere Messung der Dicke des Eises erlauben. Auch verschiedene andere Chemikalien außer Eis können angezeigt werden.
  • In der Beschreibung und den Ansprüchen ist eine Kamera als ein Gerät oder Vorrichtung mit einer Linse, einer Einrichtung zum Erfassen der Intensität von Licht, das von einer Vielzahl von Stellen reflektiert wird, und einer Einrichtung zum Erzeugen eines Signales, das individuelle Intensitäten von Licht von jeder individuellen Stelle anzeigt, definiert. Eine Linse kann jede Defraktions- oder Refraktionseinrichtung sein, wie z.B. eine Lochkamera oder eine oder mehrere Glas- oder Kunststoff-Linsen. Einige mögliche Kameras, die in der Erfindung verwendet werden können, sind Rasterabtastkameras, CCD-Kameras, Ladungseinspritzungsvorrichtungen, die Zwischen-Zeilen- Übertragung verwenden können, und Zeilenabtastkameras.

Claims (24)

1. Vorrichtung, die aufweist:
eine Eiserfassungskamera (22; 45; 52; 80; 90), die aufweist:
eine erste Kamera (106) zum Erzeugen eines ersten Signales, das der Intensität von reflektiertem Licht in einem ersten engen Band entspricht, das nahe einer Wellenlänge zentriert ist, bei der Eis eine hohe Reflektion aufweist, von jeder individuellen Stelle einer Vielzahl von Stellen (20; 40); und
eine zweite Kamera (104) zum Erzeugen eines zweiten Signales, das der Intensität von reflektiertem Licht in einem zweiten engen Band entspricht, das nahe einer Wellenlänge zentriert ist, bei der Eis eine niedrige Reflektion aufweist, von jeder individuellen Stelle einer Vielzahl von Stellen (20; 40); und
eine Einrichtung (24) zum Empfangen des ersten Signales und des zweiten Signales, zum Verarbeiten der ersten und zweiten Signale und zum Erzeugen eines Eis-Anzeigesignales (21), das das Vorhandensein oder das Fehlen von Eis (21) an jeder der Vielzahl von Stellen (20; 30 40) anzeigt.
2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die erste Kamera (106) aufweist:
einen Filter (142), der das erste enge Band durchläßt
eine Linse (140);
eine Einrichtung (144) zum Erfassen der Intensität des reflektierten Lichtes von der Vielzahl von Stellen (20; 40); und
eine Einrichtung (146) zum Erzeugen eines Signales, das individuelle Intensitäten von reflektiertem Licht von jeder individuellen Stelle der Vielzahl von Stellen (20; 40) anzeigt;
und wobei die zweite Kamera (104) aufweist;
einen Filter (132), der das zweite enge Band durchläßt;
eine Linse (130);
eine Einrichtung (134) zum Erfassen der Intensität des reflektierten Lichtes von der Vielzahl von Stellen (20; 40); und
eine Einrichtung (136) zum Erzeugen eines Signales, das individuelle Intensitäten von reflektiertem Licht von jeder individuellen Stelle der Vielzahl von Stellen (20; 40) anzeigt;
3. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Eiserfassungskamera (22; 44; 52; 80; 90) weiter eine dritte Kamera (102) zum Erzeugen eines dritten Signales aufweist, das der Intensität von reflektiertem Licht von einem breiten Spektrum von sichtbarem Licht entspricht, wobei das dritte Signal auch durch die Einrichtung (24) zum Empfangen der ersten und zweiten Signale empfangen und verarbeitet wird.
4. Vorrichtung gemäß Anspruch 3, die weiter aufweist:
eine Einrichtung zum synchronen Rasterabtasten der ersten, zweiten und dritten Kameras über die Vielzahl von Stellen (20; 40); und
ein Farbvideomonitor (26; 42; 60), der das Eis-Anzeigesignal empfängt.
5. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, die weiter eine Einrichtung (28) zum Aufzeichnen des Eis-Anzeigesignales aufweist.
6. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, die weiter eine Enteisungsvorrichtung aufweist, die mechanisch an der Eiserfassungskamera (44) angebracht ist.
7. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei die Enteisungsvorrichtung (38) einer Einrichtung zum Sprühen von enteisenden Chemikalien auf einige der Vielzahl von Stellen (20; 40) ist.
8. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, die weiter aufweist:
ein Fahrzeug (34);
einen Kranauslegerarm (32) mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, wobei das erste Ende des Kranauslegers an dem Fahrzeug (34) angebracht ist;
einen Korb (30), der mechanisch an dem zweiten Ende des Kranauslegerarmes (32) angebracht ist; und
eine Enteisungskanone (38) zum Sprühen einer Enteisungschemikalie, die mechanisch auf dem Korb (30) montiert ist, wobei die Eiserfassungskamera (44) mechanisch an dem Korb (30) angebracht ist und der Farbvideomonitor (26; 42) mechanisch an dem Korb (30) angebracht ist.
9. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, die weiter aufweist:
ein Fahrzeug (58) mit einer Kabine;
einen Kranauslegerarm (56) mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, wobei das erste Ende des Kranauslegerarmes (56) an dem Fahrzeug (58) angebracht ist;
eine Enteisungskanone (54) zum Sprühen einer enteisenden Chemikalie, die mechanisch an dem zweiten Ende des Kranauslegerarmes (56) angebracht ist, wobei die Eiserfassungskamera (52) mechanisch an der Enteisungskanone (54) angebracht ist.
10. Vorrichtung gemäß Anspruch 9, die weiter mechanische Steuerungen (57; 59; 61) aufweist, die in der Kabine angeordnet sind, wobei die mechanischen Steuerungen (57; 59; 60) die Enteisungskanone (54) und die Kamera (52) ausrichten und die Enteisungskanone (54) betreiben können, und wobei der Farbvideomonitor (60) in der Kabine angeordnet ist.
11. Vorrichtung gemaß Anspruch 10, die weiter eine Einrichtung zum Bewegen der Eiserfassungskamera (52) und der Enteisungskanone (54) auf eine programmierte Weise und dazu, die Enteisungskanone (54) dazu zu veranlassen, auf eine programmierte Weise zu sprühen, aufweist.
12. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, die weiter aufweist:
eine Station (70; 72; 74; 76);
einen Kranauslegerarm (82) mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, wobei das erste Ende des Kranauslegerarmes (82) mechanisch mit der Station (70; 72; 74; 76) verbunden ist und wobei die Eiserfassungskamera (80) mechanisch mit dem zweiten Ende des Kranauslegerarmes (82) verbunden ist;
eine erste Antenne (83), die elektrisch und mechanisch mit der Station (70; 72; 74; 76) verbunden ist;
eine zweite Antenne;
einen Steuermechanismus;
eine Einrichtung, die elektrisch zwischen der Steuereinrichtung und der zweiten Antenne zum Empfangen eines Signales von der Steuereinrichtung und zum Senden eines Signales über die zweite Antenne zu der ersten Antenne (83) verbunden ist;
eine Einrichtung, die elektrisch zwischen der ersten Antenne (83) und der Eiserfassungskamera (80) zum Empfangen eines Signales von der Eiserfassungskamera (80) und zum Senden eines Signales über die erste Antenne (83) zu der zweiten Antenne verbunden ist; und
eine Einrichtung, die elektrisch zwischen der zweiten Antenne und dem Farbvideomonitor zum Empfangen des Signales auf der zweiten Antenne, das von der ersten Antenne (83) gesandt worden ist, und zum Verarbeiten des Signales, um ein Bild auf dem Farbvideomonitor (26) zu erzeugen, verbunden ist.
13. Vorrichtung gemäß Anspruch 12, die weiter eine Enteisungskanone (84) aufweist, die mechanisch mit der Station (70; 72; 74; 76) verbunden ist.
14. Vorrichtung gemäß Anspruch 12, die weiter eine Einrichtung (84) zum Enteisen einiger der Vielzahl von Stellen (40) aufweist.
15. Vorrichtung gemaß Anspruch 14, wobei die Einrichtung (84) zum Enteisen einer Einrichtung zum Verteilen von enteisenden Chemikalien zu einigen der Vielzahl von Stellen (40) aufweist.
16. Vorrichtung gemaß Anspruch 15, die weiter aufweist:
ein Fahrzeug (88) mit einem Vorderteil, wobei die Eiserfassungskamera (90) an dem Vorderteil des Fahrzeuges (88) angebracht ist; und
eine elektrische und mechanische Einrichtung zum Steuern der Enteisungseinrichtung (38), wobei wann immer Eis (21) durch die Eiserfassungskamera (90) erfaßt wird, die Steuereinrichtung veranlaßt, daß die Enteisungseinrichtung (38) enteisende Chemikalien an die Vielzahl von Stellen (20; 40) verteilt.
17. Vorrichtung gemaß Anspruch 12, wobei das erste enge Band im wesentlichen um 1,8 Mikron zentriert ist.
18. Vorrichtung gemaß Anspruch 17, wobei das zweite enge Band im wesentlichen um 1,6 Mikron zentriert ist.
19. Vorrichtung gemäß Anspruch 17, wobei das zweite enge Band im wesentlichen um 2,0 Mikron zentriert ist.
20. Verfahren, das die Schritte aufweist:
Erzeugen eines ersten Signales, das individuelle Intensitäten von reflektiertem Licht in einem ersten engen Band anzeigt, das nahe einer Wellenlänge zentriert ist, bei der Eis eine niedrige Reflektion aufweist, von jeder individuellen Stelle der Vielzahl von Stellen;
Erzeugen eines zweiten Signales, das individuelle Intensitäten von reflektiertem Licht in einem zweiten engen Band anzeigt, das nahe einer Wellenlänge zentriert ist, bei der Eis eine hohe Reflektion aufweist, von jeder individuellen Stelle der Vielzahl von Stellen;
Empfangen des ersten Signales und des zweiten Signales;
Verarbeiten der ersten und zweiten Signale;
Erzeugen eines Signales, das das Vorhandensein oder das Fehlen von Eis an jeder der Vielzahl von Stellen anzeigt.
21. Verfahren gemäß Anspruch 20, wobei der Schritt des Erzeugens eines ersten Signales die Schritte aufweist:
Fokusieren einiges des reflektierten Lichtes;
Filtern des fokusierten Lichtes, wobei nur das erste enge Band übrig gelassen wird; und
Abbilden des gefilterten Lichtes; und
wobei der Schritt des Erzeugens eines zweiten Signales die Schritte aufweist:
Fokusieren einiges des reflektierten Lichtes;
Filtern des fokusierten Lichtes, wobei nur das zweite enge Band übrig gelassen wird;
Abbilden des gefilterten Lichtes.
22. Verfahren gemäß Anspruch 21, das weiter den Schritt des Erzeugens eines dritten Signales aufweist, das individuelle Intensitäten von reflektiertem Licht in einem breiten Spektrum jeder individuellen Stelle der Vielzahl von Stellen aufweist.
23. Verfahren gemäß Anspruch 21, das weiter in den Schritt des Enteisens der Stellen aufweist, wo das Vorhandensein von Eis angezeigt ist.
24. Verfahren gemäß Anspruch 23, wobei der Schritt des Enteisens den Schritt des Verteilens von enteisenden Chemikalien an die Stellen aufweist, an denen das Vorhandensein von Eis angezeigt ist.
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