Dron tespit mikrofonla: Joanneum Research hava sahasını pasif olarak dinliyor

Bir dronun tipik uğultusu insan kulağıyla güçlükle algılanıyor; buna karşılık bir mikrofon dizisi onu hassas biçimde yakalıyor. Joanneum Research'teki dron tespit çalışmalarının temeli bu: araştırmacılar, kendileri hiçbir sinyal yaymadan hava sahasını “dinleyen” sistemler geliştiriyor. Yapay zeka (YZ), yetkisiz uçan cisimlerin güvenilir biçimde tespit edilmesi için teknolojiye ses örüntülerini ayırt etmeyi öğretiyor.

Birkaç haftadır birçok Avrupa ülkesinden giderek daha fazla bilinmeyen dron bildiriliyor. Özellikle Kuzey ve Doğu Avrupa'da hava sahasının geçici olarak kapatılması ve uçuşların yönlendirilmesi gereken olaylar yaşandı. Bu hava araçlarının çoğunun nereden geldiği belirsiz; bazı durumlarda keşif veya sabotaj operasyonlarıyla bağlantılı oldukları şüphesi var.

Bu tür olaylar arttıkça insansız uçan cisimlerin güvenilir ve erken tespitine ne kadar çok şeyin bağlı olduğu daha net ortaya çıkıyor. Joanneum Research'te Intelligent Acoustic Solutions araştırma grubu, dronların akustik tespitinde uzun yıllara dayanan deneyime sahip; bu yöntemin diğer tespit teknolojilerine göre birçok avantajı var.

Proje lideri Martin Blass farkı şöyle açıklıyor: “Radar gibi aktif sistemlerin aksine akustik yöntem pasif çalışıyor; kendisi sinyal yaymıyor ve bu nedenle fark edilmiyor. Bu da onu güvenlik açısından kritik senaryolarda özellikle değerli kılıyor”. Geliştirme şu anda dronların irtifasını da hassas biçimde belirleyebilen yarım küre biçimli 3D mikrofon dizilerine odaklanıyor. YZ sistemin sürekli gelişmesini sağlıyor: farklı dron tiplerinin akustik imzalarıyla eğitilen modeller, güçlü arka plan gürültüsünde bile karakteristik ses örüntülerini güvenilir biçimde tanıyor.

“Mikrofon dizileri ses kaynaklarını farklı yönlerden kaydediyor ve bir dronun konumu sinyallerin yayılma sürelerindeki farklardan belirlenebiliyor.” Bunu, araştırma grubunu yöneten ve “tünel kulakları” olarak adlandırılan sistemi (tünellerde akustik kaza tespiti, AKUT) icat eden Franz Graf açıklıyor.

“Radar gibi aktif sistemlerin aksine akustik yöntem pasif çalışıyor; kendisi sinyal yaymıyor ve bu nedenle fark edilmiyor. Bu da onu güvenlik açısından kritik senaryolarda özellikle değerli kılıyor.”
Proje lideri Martin Blass

Dağıtık sensör düğümleriyle dron tespit: UAS-Check Point projesi

İlk uzun vadeli başarıları bir sonraki geliştirme adımı izliyor: UAS-Check Point projesi Aralık 2025'te başlıyor. Binalara, direklere veya araçlara “kontrol noktası” olarak monte edilen ve bataryalarla enerji açısından bağımsız çalışan dağıtık, çok modlu sensör düğümleri planlanıyor. Her düğümde ses, video, küresel navigasyon uydu sistemi (GNSS) ve Remote ID modüllerinin yanı sıra bir işlem birimi (uç bilişim) bulunuyor. Bu sayede U-space olarak adlandırılan alandaki insansız uçan cisimler birden fazla sensörle doğrulanabiliyor.

Bu yaklaşımın avantajları bir bakışta:

• Geniş alan gözetlemesi: dağıtık sensörler sayesinde dron hareketleri geniş bir alanda yakalanabiliyor ve daha uzun mesafeler boyunca izlenebiliyor.
• Dayanıklılık: merkeziyetsiz sistemler enerji açısından bağımsız olduğundan merkezi altyapıya bağlı değiller ve elektrik ve iletişim ağları çöktüğünde bile çalışıyorlar.
• Taktik güvenlik: akustik sensörler pasif çalışıyor, küçük ve kolayca kamufle edilebiliyor; bu nedenle olası saldırganlar onları tespit edemiyor.

UAS-Check Point projesinin katılımcıları AIT Austrian Institute of Technology, Airlabs Austria, Frequentis AG ve Austro Control ile dron üreticileri Twins GmbH ve Flightec GmbH. Finansman, Take Off 2024 programı kapsamında Avusturya Araştırma Teşvik Ajansı'ndan (FFG) geliyor.

Tüm bu geliştirmelerin temeli Joanneum Research'ün akustik sinyal işleme ve YZ tabanlı analiz alanındaki bilgi birikimi. Blass, “Fiziksel anlayışı veri odaklı zekâyla birleştiriyoruz” diye vurguluyor. “Böylece yalnızca duyan değil, duyduğunu da anlayan sistemler yaratıyoruz.”