Drony z odbiornikami dźwięków pomocą w strefach katastrof

W sytuacjach katastrof naturalnych, takich jak trzęsienia ziemi, każda minuta jest na wagę złota. Drony, czyli bezzałogowe pojazdy powietrzne (UAV), odgrywają coraz większą rolę w poszukiwaniu ocalałych, dostarczając pierwszych obrazów trudno dostępnych obszarów i pomagając w wykrywaniu ofiar.

Dotychczasowe technologie ograniczały się do wykrywania osób widocznych dla kamer. Badacze z Fraunhofer Institute for Communication, Information Processing and Ergonomics FKIE opracowali nową technologię, która ma na celu wykorzystanie sygnałów dźwiękowych. Drony wyposażone w mikrofony, będą w stanie precyzyjnie zlokalizować krzyki, wołanie o pomoc i inne sygnały akustyczne ofiar z powietrza.

Projekt o nazwie LUCY (Listening system Using a Crow’s nest arraY) został opracowany przez naukowców z FKIE, Macarenę Varelę i dr. Marca Oispuu. LUCY to system mikrofonów MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) zamontowanych na dronach, które umożliwiają określenie kierunku, z którego dochodzą dźwięki, takie jak krzyki o pomoc, klaskanie czy stukanie. Mikrofony MEMS, tanie i wytrzymałe, są powszechnie stosowane w urządzeniach takich jak smartfony.

LUCY działa podobnie do ludzkiego ucha, które odbiera informacje dźwiękowe i przekazuje je do mózgu do analizy. W przypadku systemu LUCY, mikrofony zastępują uszy, a mózg zastępuje jednostka przetwarzająca sygnały, która ocenia kierunek, z którego pochodzą dźwięki. Obecnie LUCY wykorzystuje 48 mikrofonów, co pozwala na bardzo precyzyjne określenie źródła dźwięku. W przyszłości liczba mikrofonów ma wzrosnąć do 256, co umożliwi przetwarzanie sygnałów w czasie rzeczywistym.

System LUCY blokuje rozpraszające dźwięki otoczenia, takie jak hałas sprzętu ratowniczego, wiatru, ptaków czy wirujących wirników drona. Wykorzystuje do tego metody sztucznej inteligencji (AI) i adaptacyjne filtry, jednocześnie ucząc się rozpoznawać wzorce dźwiękowe, takie jak krzyki, stukanie czy klaskanie, które mogą być używane przez osoby potrzebujące pomocy do przyciągnięcia uwagi.

Dzięki skalowalności modułów sensorowych i mikrofonów, LUCY może być stosowany na wielu komercyjnych dronach. Ponieważ zarówno technologia MEMS, jak i drony są stosunkowo tanie, wiele bezzałogowych pojazdów powietrznych może być używanych do skutecznego zbadania stref katastrof. LUCY, ze względu na swoją niewielką wagę, może być również przenoszony przez ratowników i montowany na pojazdach lub używany jako stacjonarne urządzenie.

Rozwój systemu otwiera nowe możliwości w dziedzinie ratownictwa i zarządzania katastrofami. Umożliwia on szybsze i bardziej precyzyjne lokalizowanie ofiar, które nie są widoczne dla kamer, co znacząco zwiększa szanse na ich uratowanie. Opracowanie takich technologii jest kluczowe w kontekście rosnącej liczby katastrof naturalnych i związanych z nimi wyzwań. Dalsze badania i rozwój systemu mogą przyczynić się do zwiększenia skuteczności działań ratowniczych na całym świecie, ratując życie i minimalizując skutki katastrof.

Szymon Ślubowski