В новом исследовании, ученые реконструировали зрительные системы журчалок, чтобы обнаруживать акустические сигнатуры дронов с расстояния почти в четыре километра. Они обнаружили, что использование биоинспирированных методов обработки делает до 50% лучше показатели обнаружения, чем существующие методы. Это первый случай применения био-зрения к акустическим данным.
Профессор автономных систем в Университете Южной Австралии, Энтони Финн, говорит, что системы зрения насекомых уже некоторое время нанесены на карту исследований и разработок для улучшения обнаружения на основе камер, но это первый случай, когда био-зрение применяется к акустическим данным.
«Было показано, что обработка био-зрения значительно увеличивает дальность обнаружения дронов как в визуальных, так и в инфракрасных данных. Однако, теперь мы показали, что можем улавливать ясные и четкие акустические сигнатуры дронов, в том числе очень маленьких и тихих, используя алгоритм, основанный на зрительной системе журчалки».
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 становится все более важным иметь возможность обнаруживать конкретные местоположения дронов на больших расстояниях, используя методы, которые могут улавливать даже самые слабые сигналы.
Чтобы уловить акустику дронов на коротких и средних дистанциях, исследователи ищут определенные закономерности (узкополосные) и/или сигналы широкого спектра (широкополосные). Но на больших расстояниях сигнал слабее, и оба метода с трудом достигают надежных результатов.
Чтобы преобразовать акустические сигналы в двумерные «изображения» (называемые спектрограммами), австралийские исследователи использовали математическую модель нейронного пути мозга журчалки, чтобы улучшить и подавить несвязанные сигналы и шум, увеличив диапазон обнаружения звуков, которые они хотели найти.
Используя свои навыки обработки изображений и опираясь на опыт в области сенсорики, исследователи совершили биоинспирированный прорыв в области акустических данных.
По сравнению с традиционными методами, биотехнологическая обработка увеличила дальность обнаружения на 30–49%, в зависимости от типа дрона и условий.
Выводы, которые могут помочь в борьбе с растущей глобальной угрозой, исходящей от беспилотников с СВУ, опубликованы в The Journal of the Acoustical Society of America.
Источник: Scimex
