Share This
Связаться со мной
Крути в низ
Categories
//Немецкие исследователи научили беспилотник искать людей по крикам для поисково-спасательных операций

Немецкие исследователи научили беспилотник искать людей по крикам для поисково-спасательных операций

19.06.2021Category : My Habr

Исследователи из Института интегральных схем общества Фраунгофера в Германии создали прототип беспилотника для поиска людей по крикам во время спасательных операций. Нужные функции добавили в обычный мультикоптер.

nemeckie issledovateli nauchili bespilotnik iskat ljudej po krikam dlja poiskovo spasatelnyh operacij 382e93a - Немецкие исследователи научили беспилотник искать людей по крикам для поисково-спасательных операций

Один из инженеров института интегральных схем общества Фраунгофера на полевых испытаниях беспилотника. Источник: washingtonpost.com

Поисково-спасательные отряды и экстренные службы активно пользуются беспилотниками во время проведения операций. Дроны проводят разведку, собирают данные о местности, доставляют лекарства и средства первой необходимости в пострадавшие районы. Также спасатели оснащают дроны тепловизорами и приборами ночного видения для поиска людей. 

Использование дронов значительно повышает шансы на успех операции, поэтому исследователи продолжают экспериментировать с их конструкцией и назначением. Например, в 2016 году швейцарские учёные научили беспилотник с машинным зрением искать людей в лесу по тропам, которые они оставляют. В 2020 году американские исследователи создали дрон, ищущий людей по запаху. 

В новом исследовании инженеры из немецкого института интегральных схем общества Фраунгофера установили в беспилотник нейросеть и обучили её ориентироваться по крикам людей и звукам, которые они издают находясь в беде. Учёные поставили целью обучить устройство отличать крики от других звуков и подготовить его для проведения поисковых операций на местности. 

Для тренировки беспилотника исследователи записали крики, стуки и другие звуки, издаваемые попавшими в беду людьми. Авторы проанализировали звуковые частоты на записях, выделили общие маркеры и обучили нейросеть беспилотника распознавать их. Кроме того, инженеры проработали систему фильтрации фоновых шумов, создаваемых дроном и окружающей средой. 

nemeckie issledovateli nauchili bespilotnik iskat ljudej po krikam dlja poiskovo spasatelnyh operacij 79df8b2 - Немецкие исследователи научили беспилотник искать людей по крикам для поисково-спасательных операций

Прототип беспилотника. Источник: washingtonpost.com

В прототип дрона авторы установили нейросеть, работающую на NVIDIA Jetson TX2. Работу устройства обеспечила плата PYNQ-Z1. Для записи звука авторы установили на беспилотник массив микрофонов «воронье гнездо» (Crow’s Nest Array), состоящий из 32 МЭМС-микрофонов ICS-52000 (по 1—2 евро каждый). Кроме того, они установили один конденсаторный микрофон для охвата более широких частотных спектров и повышения точности сигнала. 

Особенности использованного массива «воронье гнездо»: 

  • микрофоны расположены случайным образом;

  • азимут 360° и элевация 180°;

  • конденсаторный микрофон ¼“;

  • диапазон частот от 5 Гц до 100 кГц;

  • всенаправленная (круговая) направленность микрофонов;

  • стационарная работа и работа в динамике;

  • интегрированная навигационная система;

  • беспроводная связь, например через через WLAN или LTE;

  • модульная сенсорная система;

  • компактная конструкция. 

Авторы опубликовали презентацию с подробными характеристиками разработанной ими акустической системы на сайте Morressier. 

nemeckie issledovateli nauchili bespilotnik iskat ljudej po krikam dlja poiskovo spasatelnyh operacij 2dff195 - Немецкие исследователи научили беспилотник искать людей по крикам для поисково-спасательных операций

В ходе исследования авторы сравнили три акустических системы, среди которых только «воронье гнездо» подходила по всем параметрам. Источник: morressier.com

nemeckie issledovateli nauchili bespilotnik iskat ljudej po krikam dlja poiskovo spasatelnyh operacij 5bd077c - Немецкие исследователи научили беспилотник искать людей по крикам для поисково-спасательных операций

Схема обработки звука. Источник: morressier.com

nemeckie issledovateli nauchili bespilotnik iskat ljudej po krikam dlja poiskovo spasatelnyh operacij 8e426e0 - Немецкие исследователи научили беспилотник искать людей по крикам для поисково-спасательных операций

Массив МЭМС-микрофонов для дрона. Источник: morressier.com

Авторы отмечают, что пространственное распределение и количество микрофонов в массиве имеют решающее значение при определении местоположения человека. Во время поисков беспилотник учитывает, какие из установленных микрофонов поймали звуковые волны и под каким углом. В дальнейшем авторы планируют добавить к дрону высокочастотный микрофон, чтобы фиксировать больше звуков. Инженеры хотят научить дрон распознавать звуки на расстоянии в сотнях метров от источника.

На данный момент исследователи патентуют беспилотник, но коммерциализация не является основной целью их исследовательского института. Они в первую очередь экспериментируют и создают прототипы. После публикации разработки к инженерам обращались различные организации с предложением о партнёрстве, но пока дальнейшая судьба проекта не ясна.

  • 0 views
  • 0 Comment

Leave a Reply

Ваш адрес email не будет опубликован.

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

Свежие комментарии

    Рубрики

    About Author 01.

    blank
    Roman Spiridonov

    Моя специальность - Back-end Developer, Software Engineer Python. Мне 39 лет, я работаю в области информационных технологий более 5 лет. Опыт программирования на Python более 3 лет. На Django более 2 лет.

    Categories 05.

    © Speccy 2022 / All rights reserved

    Связаться со мной
    Close