ホバーフライの視覚システムを逆解析してドローンを検出する研究者

オーストラリア南部大学の研究チームは、ホバーフライの視覚システムを逆解析して、約4キロメートル離れた場所からドローンを検出できるようにしました。大学の自律システムの専門家は、フリンダース大学と防衛会社ミッドスパー・システムズの他の専門家と共同で作業しました。

検出率50%の向上

バイオインスパイアド・シグナル・プロセッシング・テクニックを使用した試験では、既存の方法よりも最大50%の検出率が向上したことを実証しました。
チームによると、これらの新しい発見は、IEDを搭載したドローンの脅威に対処するのに役立つ可能性があります。この研究は、ウクライナでこれらのドローンが使用されている際に発表されました。
この研究は、The Journal of Acoustical Society of Americaに掲載されました。
オーストラリア南部大学のアンソニー・フィン教授によると、ホバーフライの視覚システムは、カメラベースの検出を改善するために以前からマッピングされてきました。しかし、新しい研究は、バイオビジョンが音響データに適用された最初の例です。
「バイオビジョン処理は、視覚データと赤外線データの両方でドローンの検出距離を大幅に増やすことが示されています。ただし、ホバーフライの視覚システムに基づくアルゴリズムを使用して、非常に小さく静かなドローンを含むドローンの明確でクリアな音響シグネチャを検出できることを今回示しました」とフィン教授は述べています。
ホバーフライは、優れた視覚と追跡能力を持っており、複雑で不明瞭な景観でドローンを検出するために成功裏にモデル化されてきました。これは、軍事目的または民間目的のどちらかになる可能性があります。
「無許可のドローンは、空港、個人、軍事基地に対して独特の脅威をもたらします。したがって、遠距離でドローンの特定の位置を検出できる技術、特に最も弱い信号も検出できる技術が必要です。ホバーフライベースのアルゴリズムを使用した試験では、これが可能であることを示しています」とフィン教授は述べています。
https://www.youtube.com/watch?v=zAmiyaDH5oQ
 

自律航空機の使用の増加

フリンダース大学のロッセル・ブリンクワース博士は、航空当局、安全機関、広い意味での一般大衆がすべて、この技術から大幅に利益を得ることができると述べています。特に、監視されるべき自律航空機の数が増えるにつれて、これは特に重要です。
「近年、ドローンが商用航空機の離着陸空域に侵入しているのを目撃しています。したがって、ドローンが空港の近くや空中で活動している場合にそれを実際に監視する能力を開発することは、安全性の向上に非常に役立つことになります」とブリンクワース博士は述べています。
「ウクライナでの戦争では、UAVの影響が現代の戦争において明らかになっています。したがって、ドローンの位置を把握することは、実際に国家の利益になります。私たちの研究は、ドローンの使用が民間および軍事空間で増加するにつれて、検出距離を大幅に延ばすことを目指しています」
バイオインスパイアド処理は、従来の技術と比較して、ドローンの種類や条件によって30〜49%の検出距離の向上を示しました。
研究者は、短距離から中距離でドローンの音響を検出するために、特定のパターンと一般的な信号を観察します。ただし、距離が長くなると信号は弱くなり、どちらの技術も効果が低下します。
研究者によると、自然界には同様の条件があります。たとえば、ホバーフライは、ノイズの多い暗い領域で視覚信号を捉えることができる強力な視覚システムを持っています。
「視覚的な目標を視覚的な雑音の中で見ることを可能にする同じプロセスが、ドローンからの低音量の音響シグネチャをノイズから抽出するために再配置できるという仮定で作業しました」とブリンクワース博士は述べています。
研究者は、音響信号を2次元の「画像」に変換し、ホバーフライの脳の神経経路を使用して、無関係の信号やノイズを改善および抑制しました。これにより、検出されたい音の検出距離が増加しました。
この研究は、オーストラリアの国防省の次世代技術基金によって資金提供され、ドローンの兵器化に対処するためのソリューションを支援しています。