探测湍流的次声传感器

在一架平流层无人滑翔机上，平流层动力学（Stratodynamics）公司对一种能远距离探测潜在危险晴空紊流的传感器进行了测试。该公司的目标是将NASA开发的次声探测技术应用于商业航空、城市空中交通和无人机送货领域。

探测系统基于一个低频、低噪声的麦克风，可探测到晴空紊流的次声特征。由于湍流空气中缺少水分，很难用肉眼或雷达进行探测。次声的频率在0.001Hz～20Hz之间，无法被人耳听见。次声可在大气中传播很长的距离，原因是声波在地球表面和平流层之间反弹时，大气的吸收和折射率很低。

NASA兰利研究中心的研究人员最初尝试使用次声来探测机场的飞机尾迹涡，但现成的麦克风效果不佳，长波频率易被高频声音所掩盖。研究人员随后设计了专门的驻极体电容麦克风，该麦克风可以检测由声波引起的膜片振动。次声麦克风有一个大半径的低张力振动膜，在其后方有一个大的密封气室，使它能以高保真度检测到低频声波。地面测试表明，该麦克风阵列可以探测到480km以外的紊流并确定其位置。

平流层动力学公司已获得NASA的技术许可，将其用作飞行中湍流探测传感器。为了测试该技术，系统已安装在该公司的HiDRON平流层无人滑翔机上。在新墨西哥州美国太空港的飞行中，装有麦克风的HiDRON被气球带到高空，然后释放滑翔回地球。

平流层动力学公司业务开发主管尼克·克雷恩表示，当传感器沿着飞行路径移动时，类似于一个合成阵列。通过将其与一系列算法相结合，即可得出次声源的位置。NASA表示，初步试验显示麦克风的性能良好，团队能从机身上方气流的环境噪声中隔离出低频声波。

该公司还表示，本次使用NASA开发的次声传感器进行的飞行试验还记录到了来自其他飞机的声音信号，因此该系统有望实现双重目的：既能探测到湍流危害，也能探测到其他飞机。