Detectare drone cu microfonul: Joanneum Research ascultă pasiv spațiul aerian

Zumzetul tipic al unei drone este abia perceptibil pentru urechea umană – o rețea de microfoane, în schimb, îl captează precis. Aceasta este baza sistemelor de detectare drone de la Joanneum Research: cercetătorii dezvoltă sisteme care „ascultă” spațiul aerian fără să emită ele însele semnale. Inteligența artificială (IA) învață tehnologia să distingă tiparele sonore, astfel încât obiectele zburătoare neautorizate să fie detectate în mod fiabil.

De câteva săptămâni, din mai multe țări europene sunt semnalate tot mai des drone necunoscute. În special nordul și estul Europei au înregistrat incidente în care spațiul aerian a trebuit închis temporar, iar zborurile au fost deviate. De unde provin multe dintre aceste aparate rămâne neclar; în unele cazuri se bănuiește o legătură cu operațiuni de recunoaștere sau de perturbare.

Cu cât se produc mai multe astfel de incidente, cu atât devine mai clar cât de mult depinde de detectarea fiabilă și timpurie a obiectelor zburătoare fără pilot. La Joanneum Research, grupul de cercetare Intelligent Acoustic Solutions are o experiență de mulți ani în detectarea acustică a dronelor – o metodă care are mai multe avantaje față de alte tehnologii de detectare.

Coordonatorul de proiect Martin Blass descrie diferența: „Spre deosebire de sistemele active precum radarul, metoda acustică funcționează pasiv – nu emite ea însăși semnale și de aceea rămâne nedetectată. Acest lucru o face deosebit de valoroasă în scenarii critice pentru securitate”. Dezvoltarea se concentrează în prezent pe rețele emisferice 3D de microfoane, care pot localiza dronele precis și pe altitudine. IA asigură îmbunătățirea continuă a sistemului: antrenate cu semnăturile acustice ale diferitelor tipuri de drone, modelele recunosc în mod fiabil tiparele sonore caracteristice – chiar și în prezența unui zgomot de fond puternic.

„Rețelele de microfoane înregistrează surse sonore din direcții diferite, iar poziția unei drone poate fi determinată din diferențele dintre timpii de propagare ai semnalelor.” Așa explică Franz Graf, care conduce grupul de cercetare și a inventat așa-numitele „urechi de tunel” (detectarea acustică a accidentelor în tuneluri – AKUT).

„Spre deosebire de sistemele active precum radarul, metoda acustică funcționează pasiv – nu emite ea însăși semnale și de aceea rămâne nedetectată. Acest lucru o face deosebit de valoroasă în scenarii critice pentru securitate.”
Coordonatorul de proiect Martin Blass

Detectare drone cu noduri de senzori distribuite: proiectul UAS-Check Point

Primele succese pe termen lung sunt urmate de următorul pas de dezvoltare: proiectul UAS-Check Point începe în decembrie 2025. Sunt planificate noduri de senzori distribuite și multimodale, montate ca așa-numite puncte de control pe clădiri, stâlpi sau vehicule și funcționând autonom energetic, pe baterii. Fiecare nod conține module pentru audio, video, sistem global de navigație prin satelit (GNSS) și Remote ID, precum și o unitate de procesare (edge computing). Astfel, obiectele zburătoare fără pilot din așa-numitul U-space pot fi verificate cu mai mulți senzori.

Avantajele acestei abordări dintr-o privire:

• Supraveghere pe suprafețe mari: datorită senzorilor distribuiți, mișcările dronelor pot fi captate pe o zonă largă și urmărite pe distanțe mai mari.
• Robustețe: deoarece sistemele descentralizate sunt autonome energetic, ele nu depind de o infrastructură centrală și funcționează chiar și atunci când rețelele de energie și de comunicații cad.
• Securitate tactică: senzorii acustici funcționează pasiv, sunt mici și ușor de camuflat – de aceea potențialii atacatori nu îi pot detecta.

La proiectul UAS-Check Point participă AIT Austrian Institute of Technology, Airlabs Austria, Frequentis AG și Austro Control, precum și producătorii de drone Twins GmbH și Flightec GmbH. Finanțarea provine de la Agenția austriacă de promovare a cercetării (FFG), fiind acordată în cadrul programului Take Off 2024.

Baza tuturor acestor dezvoltări este know-how-ul Joanneum Research în procesarea acustică a semnalelor și în analiza bazată pe IA. „Combinăm înțelegerea fizică cu inteligența bazată pe date”, subliniază Blass. „Așa creăm sisteme care nu doar aud, ci și înțeleg ce aud.”