[发明专利]声学空速传感器和处理技术

权利要求书

1.一种声学空速传感器系统，包括：

至少一个声学发射器，其被配置成提供声学脉冲；

多个声学接收器，其至少包括：

第一声学接收器，其位于距至少一个声学发射器第一径向距离处，所述第一声学接收器被配置成：在第一时间处接收声学脉冲；并输出第一接收器信号；

第二声学接收器，其位于距至少一个声学发射器第二径向距离处，所述第二声学接收器被配置成：在第二时间处接收声学脉冲；并输出第二接收器信号；

第三声学接收器，其位于距至少一个声学发射器第三径向距离处，所述第三声学接收器被配置成：在第三时间处接收声学脉冲；并输出第三接收器信号；以及

计算单元，其可操作地连接到第一声学接收器、第二声学接收器和第三声学接收器，所述计算单元包括：

一个或多个处理器；以及

存储器，其通信地耦合到一个或多个处理器，并且其上存储有指令，当由所述一个或多个处理器执行时，所述指令使得一个或多个处理器：

接收第一接收器信号、第二接收器信号和第三接收器信号；

确定在接收第一接收器信号和由至少一个声学发射器发射声学脉冲之间的第一传播时间；

确定在接收第二接收器信号和由至少一个声学发射器发射声学脉冲之间的第二传播时间；

确定在接收第三接收器信号和由至少一个声学发射器发射声学脉冲之间的第三传播时间；

至少基于以下各项来构建传播函数：

至少一个声学发射器相对于第一声学接收器、第二声学接收器和第三声学接收器中的至少一个的位置；

第一接收器信号、第二接收器信号或第三接收器信号中的至少一个的幅度；或者

第一接收器信号、第二接收器信号或第三接收器信号中的至少一个的相位；

接收或确定风角；以及

基于传播函数和第一传播时间、第二传播时间、第三传播时间和风角中的至少一个来确定空速，并输出指示空速的空速信号。

2.根据权利要求1所述的声学空速传感器系统，其中，计算单元包括一个或多个传播测量模块，所述传播测量模块可操作地连接到脉冲控制模块和第一声学接收器、第二声学接收器或第三声学接收器中的至少一个，其中，脉冲控制模块被可操作地连接到至少一个声学发射器并且被配置成使得至少一个声学发射器在发送时间处发送声学脉冲，其中一个或多个传播测量模块被配置成比较发送时间和第一时间以确定第一传播时间并输出第一传播数据，其中一个或多个传播测量模块被配置成比较发送时间和第二时间以确定第二传播时间并输出第二传播数据，其中一个或多个传播测量模块被配置成比较发送时间和第三时间以确定第三传播时间并输出第三传播数据。

3.根据权利要求2所述的声学空速传感器系统，其中，计算单元包括风角模块，所述风角模块可操作地连接到一个或多个传播测量模块以接收第一传播数据、第二传播数据和第三传播数据，并且被配置成基于所述第一传播数据、第二传播数据和第三传播数据来确定风角并输出风角数据。

4.根据权利要求3所述的声学空速传感器系统，其中计算单元包括空速模块，所述空速模块可操作地连接到风角模块以从其接收风角数据，其中空速模块被可操作地连接到一个或多个传播测量模块以接收第一传播数据、第二传播数据和第三传播数据，其中空速模块被配置成基于风角、第一传播数据、第二传播数据和第三传播数据来确定空速，并输出空速信号。

5.根据权利要求4所述的空速传感器系统，其中计算单元包括声速模块，所述声速模块可操作地连接到空速模块以接收空速信号，其中声速模块被可操作地连接到一个或多个传播测量模块以接收第一传播数据、第二传播数据和第三传播数据，其中声速模块被可操作地连接到一个或多个传播测量模块以接收第一传播数据、第二传播数据和第三传播数据，其中声速模块被可操作地连接到风角模块以接收风角数据，其中声速模块被配置成基于风速数据、第一传播数据、第二传播数据和第三传播数据来确定声速，并输出声速数据。

6.根据权利要求5所述的空速传感器系统，其中声速模块被配置成根据声速来确定马赫数，并输出马赫数信号。