研究人员逆向工程蜂蝇的视觉系统以检测无人机

澳大利亚南部大学的一组研究人员逆向工程了蜂蝇的视觉系统，以便从近四公里外检测无人机。该大学的自治系统专家与弗林德斯大学和国防公司Midspar Systems的其他人员合作。

检测率提高50%

使用生物启发信号处理技术的试验表明，检测率比现有方法高出多达50%。

根据该团队的说法，这些新发现可以帮助应对携带IED的无人机的威胁。该研究恰好是在这些无人机被用于乌克兰时进行的。

该工作发表在声学学会杂志上。

根据UniSA自治系统教授安东尼·芬恩（Anthony Finn）的说法，蜂蝇的视觉系统以前已经被绘制出来，以提高基于相机的检测。但是，这项新研究是第一次将生物视觉应用于声学数据。

“生物视觉处理已被证明可以大大增加无人机在视觉和红外数据中的检测范围。然而，我们现在已经证明，我们可以使用基于蜂蝇视觉系统的算法来捕捉无人机的清晰和清脆的声学信号，包括非常小和安静的无人机，”芬恩教授说。

蜂蝇具有优越的视觉和跟踪技能，这些技能已经被成功建模以检测复杂和晦涩景观中的无人机。这可能涉及军事或民用目的。

“未经授权的无人机对机场、个人和军事基地构成独特的威胁。因此，能够在长距离检测无人机的特定位置，使用可以捕捉甚至最弱信号的技术，变得越来越重要。使用基于蜂蝇算法的试验表明，我们现在可以做到这一点，”芬恩教授说。

自治飞行器的使用增加

弗林德斯大学自治系统副教授罗素·布林克沃思（Russell Brinkworth）说，航空监管机构、安全当局和更广泛的公众都将从这一技术中受益，尤其是在监测大量自治飞行器方面变得越来越重要。

“我们近年来见证了无人机进入商业航空公司起降的空域，所以开发检测小型无人机在机场附近或天空中的能力将非常有益于提高安全性，”布林克沃思博士说。

“在乌克兰战争中，UAV的影响也变得明显，因此跟踪它们的位置符合国家利益。我们的研究旨在大大增加检测范围，因为无人机在民用和军事领域的使用越来越广泛。”

生物启发处理提高了30%至49%的检测范围，与传统技术相比，具体取决于无人机的类型和条件。

为了在短至中距离捕捉无人机的声学信号，研究人员观察特定的模式和一般信号。然而，较长距离意味着信号较弱，两种技术的效果较差。

根据研究人员的说法，自然界中存在类似的条件。例如，蜂蝇具有强大的视觉系统，可以在嘈杂、昏暗的区域捕捉视觉信号。

“我们假设允许小型视觉目标在视觉杂乱中被看到的相同过程可以被重新部署以从噪音中提取低音量的声学信号，”布林克沃思博士说。

研究人员将声学信号转换为二维“图像”，并使用蜂蝇大脑的神经通路来提高和抑制无关信号和噪音。这增加了他们想要检测的声音的检测范围。

这一突破性的研究得到了澳大利亚国防部下一代技术基金的支持，该基金部分支持解决无人机武器化问题的方案。