باحثون يُحسّنون الكشف عن الطائرات بدون طيار باستخدام نظام الرؤية الحشرية

فريق من الباحثين في جامعة جنوب أستراليا قام بتحويل نظام الرؤية الحشرية إلى نظام كشف عن الطائرات بدون طيار من على بعد أربعة كيلومترات. عمل خبراء الأنظمة المستقلة في الجامعة مع باحثين آخرين في جامعة فلندرز وشركة الدفاع ميدسبر سستمز.

تحسين الكشف بنسبة 50%

أظهرت التجارب التي استخدمت تقنيات المعالجة الإشارات الحيوية تحسينًا في معدلات الكشف بنسبة تصل إلى 50% مقارنة بالأساليب الحالية.

وفقًا للفريق، يمكن أن تساعد هذه النتائج الجديدة على مكافحة تهديد الطائرات بدون طيار الحاملة للعبوات الناسفة. جاءت هذه الأبحاث في وقت يتم فيها استخدام هذه الطائرات في أوكرانيا.

نُشرت هذه الأعمال في مجلة الجمعية الصوتية الأمريكية.

وفقًا لأستاذ الأنظمة المستقلة في جامعة جنوب أستراليا أنتوني فين، تم تسجيل أنظمة الرؤية الحشرية من قبل لتحسين الكشف عن الطائرات باستخدام الكاميرات. ومع ذلك، هذه هي المرة الأولى التي يتم تطبيق الرؤية الحيوية على البيانات الصوتية.

“أظهرت المعالجة الحيوية تحسينًا كبيرًا في مدى الكشف عن الطائرات في البيانات البصرية والتحليلات الحيوية. ومع ذلك، لقد أظهرنا الآن أننا يمكن أن نكتشف التوقيعات الصوتية الواضحة والصحيحة للطائرات، بما في ذلك الصغيرة والهادئة، باستخدام خوارزمية تستند إلى نظام الرؤية الحشرية”، يقول البروفيسور فين.

تتمتع الحشرات بمهارات بصرية وتحليلية متفوقة تم نمذجتها بنجاح لاكتشاف الطائرات في المناظر المعقدة والمحجوبة. يمكن أن يكون ذلك لأغراض عسكرية أو مدنية.

“تتمثل التهديدات التي تشكلها الطائرات بدون طيار غير المصرح بها في المطارات والأفراد والقواعد العسكرية. لذلك، من الأهمية بمكان أن نكون قادرين على الكشف عن مواقع الطائرات على مسافات طويلة، باستخدام تقنيات يمكنها اكتشاف الإشارات الأضعف. تظهر تجاربنا باستخدام الخوارزميات المستندة إلى الحشرات أننا يمكن أن نفعل ذلك”، يقول البروفيسور فين.

زيادة استخدام الطائرات المستقلة

يقول الدكتور راسل برينكورت، أستاذ الأنظمة المستقلة في جامعة فلندرز، إن مشرفي الطيران والهيئات التنظيمية والجمهور سوف يستفيدون من هذه التكنولوجيا. هذا尤صدق مع زيادة أهمية مراقبة عدد كبير من الطائرات المستقلة.

“لقد شهدنا طائرات بدون طيار تدخل المجال الجوي حيث تهبط وتقلع الطائرات التجارية في السنوات الأخيرة، لذلك تطوير القدرة على مراقبة طائرات بدون طيار صغيرة عندما تكون نشطة بالقرب من مطاراتنا أو في سمائنا يمكن أن يكون مفيدًا جدًا لتحسين السلامة”، يقول الدكتور برينكورت.

“تأثير الطائرات بدون طيار في الحرب الحديثة يصبح واضحًا خلال الحرب في أوكرانيا، لذا من المهم أن نحافظ على موقعها. تهدف أبحاثنا إلى تعزيز مدى الكشف بشكل كبير مع زيادة استخدام الطائرات بدون طيار في الفضاء المدني والعسكري.”

أظهرت المعالجة الحيوية تحسينًا في مدى الكشف بين 30 و49% عند مقارنتها بالتقنيات التقليدية، اعتمادًا على نوع الطائرة والظروف.

为了 الكشف عن إشارات الطائرات على مسافات قصيرة إلى متوسطة، يلاحظ الباحثون أنماطًا معينة وإشارات عامة. ومع ذلك، فإن المسافات الأطول تعني أن الإشارة أضعف، ويكون كلا التقنيتين أقل فعالية.

وفقًا للباحثين، هناك ظروف مماثلة في العالم الطبيعي. على سبيل المثال، تتمتع الحشرات بأنظمة بصرية قوية يمكنها التقاط الإشارات البصرية في المناطق المظلمة والمزعجة.

“عملنا تحت افتراض أن نفس العمليات التي تسمح للأهداف البصرية الصغيرة أن تُرى بين الفوضى البصرية يمكن أن يتم إعادة نشرها لاستخراج التوقيعات الصوتية المنخفضة الحجم من الطائرات المدفونة في الضوضاء”، يقول الدكتور برينكورت.

قامت الأبحاث بتحويل الإشارات الصوتية إلى صور ثنائية الأبعاد، واستخدموا المسار العصبي للدماغ الحشري لتحسين الإشارات وضغط الضوضاء الغير متعلقة. هذا زاد من مدى الكشف عن الأصوات التي يريدون الكشف عنها.

تم تمويل هذه الأبحاث من قبل صندوق التكنولوجيا الجديدة التابع لوزارة الدفاع في أستراليا، الذي يدعم جزئيًا الحلول لمواجهة تسليح الطائرات بدون طيار.