الذكاء الاصطناعي
النظم البصرية للباحثين ذات الهندسة العكسية لتحوم الطائرات للكشف عن الطائرات بدون طيار
قام فريق من الباحثين في جامعة جنوب أستراليا بإجراء هندسة عكسية للأنظمة المرئية للحوامات لاكتشاف الطائرات بدون طيار من مسافة أربعة كيلومترات تقريبًا. عمل خبراء الأنظمة الذاتية في الجامعة جنبًا إلى جنب مع آخرين في جامعة Flinders وشركة Midspar Systems للدفاع.
كشف أفضل بنسبة 50٪
أظهرت التجارب التي استخدمت تقنيات معالجة الإشارات المستوحاة من الأحياء معدلات اكتشاف تصل إلى 50٪ أفضل من الطرق الحالية.
وفقًا للفريق ، يمكن أن تساعد هذه النتائج الجديدة في مكافحة تهديد الطائرات بدون طيار التي تحمل العبوات الناسفة. يأتي البحث في الوقت الذي يتم فيه استخدام هذه الطائرات بدون طيار في أوكرانيا.
تم نشر العمل في مجلة الجمعية الصوتية الأمريكية.
وفقًا لأستاذ UniSA للأنظمة الذاتية ، أنتوني فين ، فقد تم تعيين الأنظمة المرئية للحوامات من قبل لتحسين الاكتشافات القائمة على الكاميرا. ومع ذلك ، فإن البحث الجديد هو المرة الأولى التي يتم فيها تطبيق الرؤية الحيوية على البيانات الصوتية.
"لقد ثبت أن معالجة الرؤية الحيوية تزيد بشكل كبير من نطاق اكتشاف الطائرات بدون طيار في كل من البيانات المرئية والأشعة تحت الحمراء. ومع ذلك ، فقد أظهرنا الآن أنه يمكننا التقاط إشارات صوتية واضحة ونقية للطائرات بدون طيار ، بما في ذلك التوقيعات الصغيرة جدًا والهادئة ، باستخدام خوارزمية تعتمد على النظام البصري للحوامة ، "يقول البروفيسور فين.
تتمتع Hoverflies بمهارات بصرية وتتبع فائقة تم تصميمها بنجاح لاكتشاف الطائرات بدون طيار في المناظر الطبيعية المعقدة والغامضة. يمكن أن ينطوي هذا على أغراض عسكرية أو مدنية.
تشكل الطائرات بدون طيار غير المصرح بها تهديدات مميزة للمطارات والأفراد والقواعد العسكرية. لذلك أصبح من الأهمية بمكان بالنسبة لنا أن نكون قادرين على اكتشاف مواقع محددة للطائرات بدون طيار على مسافات طويلة ، باستخدام تقنيات يمكنها التقاط حتى أضعف الإشارات. تُظهر تجاربنا التي تستخدم الخوارزميات المستندة إلى hoverfly أنه يمكننا الآن القيام بذلك ، "يقول البروفيسور فين.
زيادة استخدام الطائرات المستقلة
يقول الدكتور راسل برينكوورث ، وهو أستاذ مشارك في الأنظمة الذاتية في جامعة فليندرز ، إن منظمي الطيران وسلطات السلامة والجمهور الأوسع سيستفيدون بشكل كبير من هذه التكنولوجيا. هذا صحيح بشكل خاص حيث أصبح من المهم بشكل متزايد مراقبة العدد الكبير من الطائرات المستقلة المستخدمة.
"لقد شهدنا دخول طائرات بدون طيار إلى المجال الجوي حيث تهبط وتقلع شركات الطيران التجارية في السنوات الأخيرة ، لذا فإن تطوير القدرة على مراقبة الطائرات الصغيرة بدون طيار بالفعل عندما تكون نشطة بالقرب من مطاراتنا أو في سمائنا يمكن أن يكون مفيدًا للغاية في تحسين السلامة ،" يقول الدكتور برينكورث.
"لقد أصبح تأثير الطائرات بدون طيار في الحرب الحديثة واضحًا أيضًا أثناء الحرب في أوكرانيا ، لذا فإن البقاء على رأس موقعها في الواقع يخدم المصلحة الوطنية. يهدف بحثنا إلى توسيع نطاق الكشف بشكل كبير مع زيادة استخدام الطائرات بدون طيار في الفضاء المدني والعسكري ".
تحسنت المعالجة المستوحاة من علم الأحياء نطاقات الكشف بنسبة تتراوح بين 30 و 49 في المائة عند مقارنتها بالتقنيات التقليدية ، اعتمادًا على نوع الطائرة بدون طيار والظروف.
من أجل التقاط صوتيات الطائرات بدون طيار على مسافات قصيرة إلى متوسطة ، يلاحظ الباحثون أنماطًا معينة وإشارات عامة. ومع ذلك ، فإن المسافات الطويلة تعني أن الإشارة أضعف ، وكلا التقنيتين أقل فعالية.
وفقًا للباحثين ، هناك ظروف مماثلة في العالم الطبيعي. على سبيل المثال ، تمتلك الحوامات أنظمة بصرية قوية يمكنها التقاط الإشارات المرئية في مناطق الإضاءة الصاخبة والمظلمة.
يقول الدكتور برينكوورث: "لقد عملنا على افتراض أن نفس العمليات التي تسمح برؤية الأهداف المرئية الصغيرة بين الفوضى المرئية يمكن إعادة نشرها لاستخراج إشارات صوتية منخفضة الحجم من الطائرات بدون طيار المدفونة في الضوضاء".
حوّل الباحثون الإشارات الصوتية إلى "صور" ثنائية الأبعاد ، واستخدموا المسار العصبي لدماغ الذبابة لتحسين وقمع الإشارات والضوضاء غير ذات الصلة. أدى هذا إلى زيادة نطاق الكشف عن الأصوات التي يريدون اكتشافها.
تم تمويل هذا البحث المذهل من قبل صندوق تقنيات الجيل القادم التابع لوزارة الدفاع في أستراليا ، والذي يدعم جزئيًا الحلول لمعالجة تسليح الطائرات بدون طيار.
