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:

Разработана первая в мире модель поглощения водорода в термоядерном реакторе Разработана первая в мире модель поглощения водорода в термоядерном реакторе
История пожарного Ральфа: правда или вымысел? История пожарного Ральфа: правда или вымысел?
Таксопарки готовятся к цифровизации и выдачи электронных путевых листов Таксопарки готовятся к цифровизации и выдачи электронных путевых листов
Нейросеть займется поиском средства борьбы с коррозией Нейросеть займется поиском средства борьбы с коррозией

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!