Dron tespiti sesle: Joanneum Research, JR-IcoDome32 mikrofon dizisini sergiliyor

Graz merkezli Joanneum Research enstitüsünün “DroneVation & Defence 2026” standındaki yarım küre biçimli nesne fütüristik görünüyor. Ancak her şeyden önce bir şeyi açıkça ortaya koyuyor: Düzeneğin olası bir nihai ürünün biçimi ve boyutuyla kesinlikle hiçbir ilgisi yok. Düzenek, ileri akustik dron tespiti araştırmalarına, yani İHA'ların mikrofon dizileri ve yapay zeka (YZ) kullanılarak tespit edilmesi, konumlarının belirlenmesi ve sınıflandırılmasına hizmet ediyor.

JR-IcoDome32'nin yarım küresi mevcut hâliyle bir metre çapında. Dizi 32 çok yönlü mikrofonla donatıldı: 26'sı yarım kürenin üzerinde, 6'sı taban plakasında bulunuyor.

Akustik dron tespiti nasıl çalışıyor

Cihaz, GMM tabanlı hüzme oluşturma (Gauss karışım modeli) yöntemiyle 300–2.300 hertz frekans aralığında birden fazla ses kaynağının hangi yönden geldiğini tahmin ediyor (geliş yönü, DOA). Basitçe söylemek gerekirse, kalibre edilmiş mikrofonlar sesin yayılma sürelerini kaydediyor ve buradan bir kaynağın yönü çıkarılabiliyor. Mikrofon sinyalleri bilinçli olarak geciktirilip üst üste bindirildiğinde dizi elektronik olarak belirli yönlere “yöneltilebiliyor” ve istenen yönden gelen ses güçlendiriliyor.

Hızlı teknoloji sayesinde bu, söz konusu frekans bandında 1.000'e kadar uzamsal yön için saniyede ondan fazla kez gerçekleşiyor. Tespit edilen ses kümeleri matematiksel olarak modelleniyor ve zaman içinde takip ediliyor. Ardından sinyaller ayrıştırılarak onları sınıflandıran bir YZ'ye aktarılıyor: Örneğin “multikopter gürültüsü” olarak.

Menziller, sınırlar ve gelecekteki ürün

Ancak akustiğin de sınırları var. Açık arazide küçük oyuncak İHA'lar 100 ila 150 metreden, daha büyük kameralı quadkopterler ise en fazla 300 metreden tespit edilebiliyor. Büyük bir birinci şahıs görüşü (FPV) İHA'sı, bir heksakopter ya da oktokopter için sınır 500–600 metre. İçten yanmalı motorlu büyük İHA'lar modele bağlı olarak bir kilometreden uzakta tespit edilebiliyor. Bir avantajı, sistemin tamamen pasif çalışması ve bu nedenle konumunun tespit edilememesi. Hedeflenen nihai ürün bugünkü deney sistemine hiç benzemeyecek.

Bu üründe, örneğin cep telefonlarından bilinen, baskılı devre kartı üzerinde minyatürleştirilmiş MEMS (mikro-elektro-mekanik sistem) mikrofonlar kullanılacak.

Pratik kullanımda sinyal iletimi mümkün olduğunca az bant genişliği gerektirecek. Bu nedenle ham veriler aktarılmıyor; tüm sinyal işleme yerel olarak sistem üzerinde gerçekleşiyor ve yalnızca alarm ve olay mesajları gönderiliyor.

Hem sabit hem de mobil kullanım planlanıyor. Deney sistemi mobil testlerde saatte 40 ila 50 kilometreye varan sürüş hızlarında kendini kanıtladı. Ancak hareket hâlinde menzil, sabit değerin üçte birine kadar düşüyor.

Deney sistemi yaklaşık 100 watt güç gerektiriyor. MEMS mikrofonlu ve dâhili hesaplama birimli nihai ürünün ise 50 wattan az güç tüketmesi hedefleniyor.