Впервые австралийские исследователи реконструировали зрительные системы журчалок, чтобы обнаруживать акустические сигнатуры дронов на расстоянии почти четырех километров.
Эксперты по автономным системам из Университета Южной Австралии, Университета Флиндерса и оборонной компании Midspar Systems говорят, что испытания с использованием биотехнологических методов обработки сигналов показывают на 50% лучшую скорость обнаружения, чем существующие методы.
Выводы, которые могут помочь в борьбе с растущей глобальной угрозой, исходящей от беспилотных летательных аппаратов с СВУ, в том числе в Украине, были опубликованы в The Journal of the Acoustical Society of America.
Профессор автономных систем UniSA Энтони Финн говорит, что системы зрения насекомых уже некоторое время наносятся на карту для улучшения обнаружения на основе камер, но это первый случай, когда биовидение применяется к акустическим данным.
Было показано, что обработка биозрения значительно увеличивает дальность обнаружения дронов как в визуальном, так и в инфракрасном диапазоне. Однако теперь мы показали, что можем улавливать четкие и четкие акустические сигнатуры дронов, в том числе очень маленьких и тихие, используя алгоритм, основанный на зрительной системе журчалки», - говорит профессор Финн.
Превосходные визуальные и отслеживающие способности журчалки были успешно смоделированы для обнаружения дронов в оживленных, сложных и неясных ландшафтах, как в гражданских, так и в военных целях.
«Несанкционированные дроны представляют явную угрозу для аэропортов, частных лиц и военных баз. Поэтому для нас становится все более важным иметь возможность обнаруживать конкретные местоположения дронов на больших расстояниях, используя методы, которые могут уловить даже самые слабые сигналы. Наши испытания с использованием алгоритмов на основе hoverfly показывают, что теперь мы можем это делать», - говорит профессор Финн.
Доцент кафедры автономных систем Университета Флиндерса, доктор Рассел Бринкворт, говорит, что способность видеть и слышать небольшие дроны на больших расстояниях может быть чрезвычайно полезной для авиационных регуляторов, органов безопасности и широкой общественности, стремящейся отслеживать постоянно растущие количество автономных летательных аппаратов в чувствительном воздушном пространстве.
В последние годы мы были свидетелями того, как беспилотники входят в воздушное пространство, где приземляются и взлетают коммерческие авиакомпании, поэтому разработка возможностей для фактического наблюдения за небольшими дронами, когда они активны вблизи наших аэропортов или в небе, может быть чрезвычайно полезной. в сторону повышения безопасности.
"Влияние БПЛА на современные боевые действия также становится очевидным во время войны в Украине, поэтому сохранение информации об их местонахождении отвечает национальным интересам. Целью нашего исследования является значительное увеличение дальности обнаружения по мере использования беспилотников увеличивается в гражданском и военном космосе."
По сравнению с традиционными методами, биотехнологическая обработка увеличила дальность обнаружения на 30-49%, в зависимости от типа дрона и условий.
Исследователи ищут определенные схемы (узкополосные) и/или общие сигналы (широкополосные), чтобы уловить акустику дронов на коротких и средних расстояниях, но на больших расстояниях сигнал слабее, и оба метода с трудом дают надежные результаты.
Подобные условия существуют в мире природы. Исследователи говорят, что в темных областях очень шумно, но насекомые, такие как журчалки, имеют очень мощную зрительную систему, которая может улавливать визуальные сигналы.
«Мы исходили из предположения, что те же самые процессы, которые позволяют видеть небольшие визуальные цели среди визуального беспорядка, могут быть перераспределены для извлечения малошумных акустических сигнатур от дронов, погруженных в шум», - говорит доктор Бринкворт.
Преобразовав акустические сигналы в двухмерные «изображения» (называемые спектрограммами), исследователи использовали нервные пути мозга журчалки для улучшения и подавления несвязанных сигналов и шума, увеличивая диапазон обнаружения звуков, которые они хотели обнаружить..
Используя свои навыки обработки изображений и опыт в области сенсорики, исследователи совершили этот прорыв в области акустических данных благодаря финансированию со стороны федерального правительства через Фонд технологий нового поколения Министерства обороны США
Финансирование частично поддерживает технологические решения для решения проблемы оснащения беспилотников оружием, которые в настоящее время являются одним из самых смертоносных видов оружия в современной войне, убив или ранив более 3000 вражеских комбатантов в Афганистане и задействованных в текущей войне в Украине.
Видео, объясняющее технологию, можно посмотреть здесь: