Sprzęt  /  Artykuł

Krzyczysz, by wezwać pomoc, a po chwili lokalizuje cię dron. Taki system naprawdę powstaje

DJI M600

Jest na świecie firma, która trenuje swoje drony w taki sposób, by kierowały się w kierunku krzyczących ludzi. Brzmi jak pomysł rodem z Terminatora, ale celem jest pomoc poszkodowanym w wypadkach.

Zastosowania dronów nie kończą się na robieniu pięknych fotek i filmów z perspektywy ptaka. Służby mundurowe i ratunkowe wymyślają kolejne sposoby, by wykorzystać bezzałogowce do własnych celów.

Jeden z najciekawszych pomysłów ostatnich lat przysłuży się ratownikom medycznym, którzy wiedzą o potrzebujących osobach, ale nie mają ich dokładnej lokalizacji. Przykładowo, mogą to być zastosowania w ratownictwie wysokogórskim albo w sytuacjach kryzysowych, takich jak pożary czy powodzie.

Lokalizowanie poszkodowanych z powietrza jest szybsze i skuteczniejsze niż z ziemi, ale w którą stronę operator ma kierować drona? To pytanie postawili przed sobą naukowcy Macarena Varela, Wulf-Dieter Wirth i Manfred Okum. Po latach badań okazało się, że możliwe jest odnalezienie ofiar przy użyciu najbardziej podstawowego bodźca, czyli dźwięku. A konkretnie krzyku poszkodowanej ofiary.

Krzyczysz, by wezwać pomoc, a po chwili lokalizuje cię dron.

Prace nad takim systemem ruszyły już w 2016 r., ale z marnym skutkiem, ponieważ cały system audio był za duży, by zamocować go na istniejących dronach.

Pomysł powrócił jednak dwa lata później, a w ubiegłym miesiącu został przedstawiony na konferencji Acoustics in Focus organizowanej przez Acoustical Society of America.

Naukowcy przedstawili system dźwiękowego wykrywania potrzebujących. Cały moduł nareszcie jest na tyle mały, by można było zamontować go na dronach. Nie będą to jednak małe konsumenckie drony pokroju DJI Mavic Mini, a duże sześcio- lub ośmiowirnikowe platformy pracujące na co dzień z ciężkimi, profesjonalnymi kamerami kinowymi.

Naukowcy opracowali system 32 mikrofonów MEMS, które są przełomem na rynku audio. Technologia MEMS zapewnia ogromną miniaturyzację względem klasycznych mikrofonów pojemnościowych i elektretowych, przy zachowaniu takiej samej wydajności. Do tego mikorofony MEMS nie wymagają kalibracji i dostrajania, bowiem mają fabrycznie trymowane parametry, a budowa zapewnia idealnie powtarzalną charakterystykę amplitudową i fazową. Naukowcy twierdzą, że w kolejnych generacjach zastosują aż 64 takie mikrofonu w jednym module.

Układ mikrofonów został zaprojektowany tak, by działał w 360 stopniach, co pozwala zbierać dane dookoła drona. Mikrofony są ulokowane w sposób nierównomierny, losowy. Zsynchronizowane mikrofony na żywo dostarczają informacji o kierunku dochodzenia dźwięku oraz o potencjalnej odległości od drona.

Sprawa nie jest prosta, o czym wie każdy, kto oglądał surowe nagranie z drona. Poza dźwiękiem śmigieł niewiele tam słychać.

Największym wyzwaniem w całym projekcie było odseparowanie dźwięku wirników od dźwięku otoczenia. Drony są na tyle głośne, że poza dźwiękiem śmigieł na wbudowanej kamerze praktycznie nic nie słychać, dlatego duża część dronów w ogóle nie nagrywa dźwięku. Naukowcom udało się jednak zastosować takie techniki odszumiania, by wyciąć dźwięk śmigieł.

Następnie wytrenowane algorytmy nasłuchują charakterystycznego dźwięku krzyku człowieka. Mikrofony wyczulone na taki rodzaj dźwięku natychmiast wskazują kierunek lotu i oszacowują odległość.

Na razie nie ma jeszcze daty wprowadzenia gotowego systemu na rynek, ale naukowcy twierdzą, że to kwestia czasu. Wszystkie elementy układanki są już wymyślone i opracowane. Pozostaje gruntowne przetestowanie i dostrojenie, a być może za jakiś czas będziemy słyszeć znacznie mniej przykrych informacji o wypadkach ze skutkiem śmiertelnym.