Институт Фраунгофера IDMT в Ольденбурге разработал интеллектуальное акустическое сенсорное решение, которое обнаруживает и определяет местоположение дронов на основе их характерных звуковых паттернов, даже без визуального контакта.
Когда беспилотный летательный аппарат (БПЛА) приближается к чувствительной зоне, каждая секунда на счету. Сотрудники службы безопасности должны как можно быстрее определить, приближается ли дрон, его местоположение и как развивается ситуация. Традиционные методы обнаружения предоставляют важную информацию, но они не одинаково надежны во всех условиях: прямая видимость может быть затруднена, а радиосигналы могут быть подвержены помехам. Акустическое обнаружение предлагает дополнительный канал обнаружения. В качестве дополнительного компонента, используемого в сочетании с радаром, камерами и лидаром, оно может усилить существующие системы безопасности и предоставить подсказки там, где оптические или радиометоды достигают своих пределов.
Идентификация дронов по их акустическим характеристикам:
исследователи из Ольденбургского филиала Института исследований слуха, речи и аудиотехнологий им. Фраунгофера (Fraunhofer IDMT) анализируют акустические сигналы, излучаемые дронами. Каждый дрон издает характерный звуковой рисунок: акустическую сигнатуру. Алгоритмы машинного обучения идентифицируют эти рисунки даже в сложных и шумных условиях. Сигналы с нескольких микрофонов также могут быть использованы для определения направления приближения летающего объекта. Это позволяет исследователям не только обнаруживать дроны, но и определять их местоположение и пространственное положение.
«Благодаря нашей акустической технологии мы предлагаем экономичное и не требующее сложного обслуживания дополнение к существующим системам обнаружения дронов», — объясняет Кристиан Роллваге, руководитель группы улучшения аудиосигнала в институте Fraunhofer IDMT в Ольденбурге. «Особенно в городских или лесистых районах акустика может обеспечить решающее дополнительное преимущество, поскольку позволяет обнаруживать дроны, даже когда они еще не видны другим датчикам».
Пассивный и эффективный
В то время как радарные и камерные системы могут быть дорогостоящими и требовать значительных вычислительных мощностей, акустическое обнаружение обладает существенным преимуществом благодаря низкому энергопотреблению: оно пассивно принимает звуковые излучения и вибрации из окружающей среды, не передавая активно сигналы, и, таким образом, остается незаметным. Эта технология может быть развернута на больших территориях и работать автономно. Она также подходит в качестве «триггерного» компонента, который активирует дополнительные датчики только при обнаружении акустического сигнала о присутствии дрона. В будущем эта технология может быть применена и к другим акустическим явлениям, таким как транспортные средства или выстрелы.
Данная разработка основана на многолетних исследованиях, проводимых в штаб-квартире в Ольденбурге. С 2016 года институт Fraunhofer IDMT добился прогресса в акустическом обнаружении и локализации дронов, в том числе благодаря совместным проектам AMBOS и ALADDIN. В других внутренних проектах постоянно совершенствовались алгоритмы, компоненты системы и варианты интеграции. В настоящее время доступны как легко интегрируемые программные компоненты, так и полностью интегрированное системное решение.
