Исследователи перепроектировали визуальные системы журчалок для обнаружения дронов

Группа исследователей из Университета Южной Австралии реконструировала зрительные системы журчалок, чтобы обнаруживать дроны с расстояния почти в четыре километра. Эксперты по автономным системам в университете работали вместе с другими в Университете Флиндерса и оборонной компании Midspar Systems. 

На 50% лучше обнаружение

Испытания, в которых использовались биотехнологические методы обработки сигналов, продемонстрировали повышение уровня обнаружения до 50 % по сравнению с существующими методами. 

По словам команды, эти новые результаты могут помочь в борьбе с угрозой беспилотных летательных аппаратов с СВУ. Исследование проводится как раз в тот момент, когда эти беспилотники используются в Украине. 

Работа была опубликована в Журнал акустического общества Америки.

По словам профессора автономных систем UniSA Энтони Финна, визуальные системы журчалок были нанесены на карту раньше, чтобы улучшить обнаружение на основе камер. Тем не менее, новое исследование — это первый случай, когда биовидение применяется к акустическим данным.

«Было показано, что обработка биозрения значительно увеличивает дальность обнаружения дронов как в визуальных, так и в инфракрасных данных. Однако теперь мы показали, что можем улавливать четкие и четкие акустические сигнатуры дронов, в том числе очень маленьких и тихих, используя алгоритм, основанный на зрительной системе журчалки», — говорит профессор Финн.

У журчалок превосходные визуальные навыки и навыки отслеживания, которые были успешно смоделированы для обнаружения дронов в сложных и неясных ландшафтах. Это может быть связано как с военными, так и с гражданскими целями. 

«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 улавливать даже самые слабые сигналы. Наши испытания с использованием алгоритмов на основе hoverfly показывают, что теперь мы можем это сделать», — говорит профессор Финн.

Расширение использования автономных летательных аппаратов

Доктор Рассел Бринкворт, адъюнкт-профессор автономных систем в Университете Флиндерса, говорит, что авиационные регуляторы, органы безопасности и широкая общественность получат большую пользу от этой технологии. Это особенно верно, поскольку становится все более важным отслеживать большое количество используемых автономных летательных аппаратов. 

«В последние годы мы были свидетелями того, как беспилотники входят в воздушное пространство, где приземляются и взлетают коммерческие авиалинии, поэтому разработка возможностей для фактического наблюдения за небольшими дронами, когда они активны вблизи наших аэропортов или в небе, может быть чрезвычайно полезной для повышения безопасности». — говорит доктор Бринкворт. 

«Влияние БПЛА на современные боевые действия также становится очевидным во время войны в Украине, поэтому держать в курсе их местонахождения на самом деле в национальных интересах. Наше исследование направлено на значительное расширение дальности обнаружения по мере увеличения использования дронов в гражданской и военной сфере».

Биологическая обработка увеличила дальность обнаружения на 30-49% по сравнению с традиционными методами, в зависимости от типа дрона и условий. 

Чтобы уловить акустику дрона на коротких и средних расстояниях, исследователи наблюдают за определенными моделями и общими сигналами. Однако большие расстояния означают, что сигнал слабее, и оба метода менее эффективны. 

По словам исследователей, подобные условия существуют и в естественном мире. Например, у журчалок есть мощные зрительные системы, которые могут улавливать визуальные сигналы в шумных и темных местах. 

«Мы исходили из того, что те же самые процессы, которые позволяют видеть небольшие визуальные цели среди визуальных помех, могут быть перераспределены для извлечения малошумных акустических сигнатур от беспилотных летательных аппаратов, погруженных в шум», — говорит доктор Бринкворт.

Исследователи преобразовали акустические сигналы в двухмерные «изображения» и использовали нервные пути мозга журчалки для улучшения и подавления несвязанных сигналов и шума. Это увеличило диапазон обнаружения звуков, которые они хотели обнаружить. 

Прорывное исследование финансировалось Австралийским фондом технологий нового поколения Министерства обороны, который частично поддерживает решения, направленные на использование беспилотников в качестве оружия.