Дрон с набором микрофонов может слышать пострадавших в зонах стихийных бедствий

Новости сегодня - Дрон с набором микрофонов может слышать пострадавших в зонах стихийных бедствий

Когда происходит стихийное бедствие, такое как землетрясение, каждая минута на счету. Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) часто используются для помощи в поиске выживших, поскольку они могут обеспечить первоначальный обзор труднодоступных районов и помочь обнаружить жертвы — при условии, что они видимы.

Исследователи из Института коммуникации, обработки информации и эргономики имени Фраунгофера (FKIE) теперь стремятся закрыть пробел в предоставлении услуг по управлению стихийными бедствиями с помощью новой технологии: в будущем дроны, оснащенные микрофонными решетками, смогут точно определять местонахождение криков о помощи. и другие акустические сигналы от пострадавших с воздуха и передают информацию об их местонахождении спасательным командам. Это значительно увеличивает шансы на быстрое спасение пострадавших, которых невозможно обнаружить камерой.

Наводнения в Ливии, Греции и Словении, пожары на Гавайях и Тенерифе, землетрясения в Турции и Марокко — когда в регионе происходит стихийное бедствие, в усилиях по спасению пострадавших на счету каждая минута. Но поиск выживших – сложная работа, поскольку могут быть повреждены здания и дороги, а большие территории отрезаны. Поэтому использование дронов, оснащенных камерами дневного света и тепловизионными камерами, становится все более распространенным — они могут быстро пролетать над большими участками разрушенной инфраструктуры, определять местонахождение пострадавших и ускорять реагирование спасательных команд.

Проблема в том, что жертвы, оказавшиеся под завалами, не могут быть замечены этими датчиками изображения, а такие факторы, как густой дым, туман или темнота, также ограничивают эффективность камер. Для подобных сценариев исследователи из Fraunhofer FKIE работают над решением, позволяющим добавлять к камерам акустические датчики: LUCY — сокращение от «система прослушивания», использование массива «Воронье гнездо» — это часть технологии, разработанная ученым FKIE Макареной Варела в сотрудничество с коллегами и руководителем исследовательской группы доктором Марком Ойспуу для спасения жизней людей, погребенных под завалами или оказавшихся в ловушке пожара.

Микрофонная решетка принимает сигналы со всех направлений

LUCY — это массив микрофонов MEMS, известный как массив «воронье гнездо», который устанавливается на дроны для определения направления, откуда исходят такие шумы, как крики о помощи, хлопки в ладоши или сигналы стука. Крошечные, надежные микрофоны MEMS недороги и используются в таких приложениях, как смартфоны.

Особенностью этой системы является то, что микрофоны прикреплены к нижней части дрона специальной геометрической конфигурации и могут воспринимать звук со всех направлений. «Самая высокая смотровая площадка на кораблях, позволяющая видеть во всех направлениях, называется «воронье гнездо». То же самое и с «ЛЮСИ» — наша система практически без ограничений слышит во всех направлениях», — объясняет Макарена Варела.

LUCY работает аналогично человеческому уху, которое воспринимает звуковую информацию и передает ее в мозг, где она анализируется. В случае массивной системы уши заменяются микрофонами, а мозг заменяется блоком обработки сигналов, который определяет направление, откуда исходят шумы. В настоящее время LUCY оснащена 48 микрофонами, позволяющими с высочайшей точностью определять направление источника звука.

«Очевидно, что пространственный слух работает лучше при использовании 48 или более микрофонов, чем при использовании двух акустических датчиков, а также улучшается как целенаправленный слух в определенном направлении, так и способность игнорировать определенные звуки», — говорит доктор Ойспуу. Кроме того, система способна воспринимать частоты, которые человеческое ухо не может уловить. В будущем количество микрофонов будет увеличено до 256 датчиков, способных обрабатывать сигналы в режиме реального времени.

Отвлекающие окружающие шумы отфильтровываются

Система блокирует отвлекающие окружающие шумы, например, от спасательного оборудования, ветра или птиц, а также от жужжащих роторов самого дрона. Методы искусственного интеллекта (ИИ) и адаптивные фильтры используются для фильтрации сигналов, и в то же время система учится обнаруживать звуковые шаблоны, такие как крики, удары или хлопки, которые могут использоваться людьми, нуждающимися в привлечении внимания.

Чтобы система могла это сделать, она использует базу данных различных звуков или сигнатур, которым ИИ был обучен заранее. В сочетании с такими методами обработки сигналов, как когерентное формирование диаграммы направленности, это позволяет обнаруживать и классифицировать шумы, а также точно определять угол их падения. Кроме того, компактный процессор обеспечивает очень быструю обработку сигналов. Когда происходит стихийное бедствие, полученные данные о местоположении будут переданы спасательным командам, которые затем смогут использовать планшеты, например, для определения точного местоположения жертв.

Система LUCY

Благодаря своей масштабируемости сенсорные модули и микрофонные решетки можно использовать на многочисленных коммерчески доступных дронах. Поскольку и технология MEMS, и дроны относительно дешевы, для эффективного исследования зоны бедствия можно использовать несколько беспилотных летательных аппаратов.

Благодаря небольшому весу аварийно-спасательные службы могут носить систему LUCY с собой и использовать ее на земле, а также устанавливать ее на транспортные средства или использовать в качестве стационарного оборудования. Исследователи FKIE в настоящее время работают над дальнейшими улучшениями экспериментальной системы.

Дрон с набором микрофонов может слышать пострадавших в зонах стихийных бедствий
Понравилась новость - поделитесь с Друзьями!

Новости партнеров:

Рубрика: IT, Наука, Новости

Вам могло бы понравиться:

Регулятор США приказал провести проверку Boeing из-за проблемы с кислородной маской Регулятор США приказал провести проверку Boeing из-за проблемы с кислородной маской
Разрабатываются электролиты для протонных керамических топливных элементов следующего поколения Разрабатываются электролиты для протонных керамических топливных элементов следующего поколения
Исследователи внедряют генеративный ИИ для анализа сложных табличных данных Исследователи внедряют генеративный ИИ для анализа сложных табличных данных
Новая технология плазменной струи эффективно лечит грибковые инфекции ногтей Новая технология плазменной струи эффективно лечит грибковые инфекции ногтей

Оставить комментарий

Вы должны Войти, чтобы оставить комментарий.

©2015 - 2024 Актуальные Новости Сегодня. Все права защищены.
При копировании материалов активная гиперссылка на этот сайт ОБЯЗАТЕЛЬНА!