Дослідники зворотного інженерінгу візуальної системи ховрахів для виявлення дронів

Команда дослідників університету Південної Австралії зворотного інженерінгу візуальної системи ховрахів для виявлення дронів з відстані майже чотирьох кілометрів. Експерти автономних систем університету працювали разом з іншими університетами Фліндерса та компанії з оборони Midspar Systems.

На 50% краща виявленість

Дослідження, які використовували біоінспіровані техніки обробки сигналів, продемонстрували до 50% кращу виявленість порівняно з існуючими методами.

За словами команди, ці нові відкриття можуть допомогти боротися з загрозою дронів, оснащених вибуховими пристроями. Дослідження проводилися саме тоді, коли ці дрони використовувалися в Україні.

Робота була опублікована в Журналі Акустичного товариства Америки.

За словами професора Антоні Фінна з університету Південної Австралії, візуальна система ховрахів раніше була відображена для покращення камерних виявлень. Однак нове дослідження є першим випадком застосування біовізії до акустичних даних.

“Обробка біовізії значно збільшує виявленість дронів у візуальних та інфрачервоних даних. Однак ми тепер продемонстрували, що можемо виявляти чіткі та ясні акустічні сигнатури дронів, включаючи дуже маленькі та тихі, за допомогою алгоритму, заснованого на візуальній системі ховраха”, – говорить професор Фінн.

Ховрахи мають високу візуальну та трекінг-уміння, які були успішно змодельовані для виявлення дронів у складних та неясних ландшафтах. Це може включати як військові, так і цивільні цілі.

“Незаконні дрони становлять особливі загрози для аеропортів, окремих осіб та військових баз. Тому для нас ставає все більш важливим виявляти конкретні місця розташування дронів на великих відстанях, використовуючи техніки, які можуть виявляти навіть найслабші сигнали. Наші дослідження, які використовують алгоритми на основі ховраха, показують, що ми тепер можемо це зробити”, – говорить професор Фінн.

Збільшення використання автономних літальних апаратів

Доктор Рассел Брінкворт, який є асоційованим професором автономних систем університету Фліндерса, говорить, що авіаційні регулятори, органи безпеки та широка громадськість будуть вигравати від цієї технології. Це особливо важливо, оскільки стає все більш важливим контролювати велику кількість автономних літальних апаратів, які використовуються.

“Ми стали свідками того, як дрони входять у повітряний простір, де приземляються та злітають комерційні авіалайнери за останні роки, тому розвиток можливості фактично контролювати маленькі дрони, коли вони активні біля наших аеропортів або в наших небесах, може бути дуже корисним для покращення безпеки”, – говорить доктор Брінкворт.

“Вплив БПЛА у сучасній війні також стає очевидним під час війни в Україні, тому контроль над їхнім місцезнаходженням є насправді національним інтересом. Наша мета – значно збільшити виявленість при зростанні використання дронів у цивільному та військовому просторі.”

Біоінспірована обробка покращила виявленість на 30-49% порівняно з традиційними техніками, залежно від типу дронів та умов.

Для виявлення акустики дронів на коротких та середніх відстанях дослідники спостерігають конкретні закономірності та загальні сигнали. Однак на більших відстанях сигнал слабший, і обидві техніки менш ефективні.

За словами дослідників, подібні умови існують у природному світі. Наприклад, ховрахи мають потужні візуальні системи, які можуть захоплювати візуальні сигнали в шумних, слабко освітлених регіонах.

“Ми працювали під припущенням, що ті самі процеси, які дозволяють бачити маленькі візуальні цілі серед візуального шуму, можуть бути знову використані для витягування низьких об’ємних акустичних сигналів від дронів, похованих у шумі”, – говорить доктор Брінкворт.

Дослідники перетворили акустичні сигнали у двовимірні “зображення” та використали нейронний шлях мозку ховраха для покращення та придушення не пов’язаних сигналів та шуму. Це збільшення виявленості для звуків, які вони хотіли виявити.

Проривове дослідження було профінансовано Міністерством оборони Австралії через Фонд наступного покоління технологій, який частково підтримує рішення для боротьби з озброєнням дронів.