Widmo akustyczne drona

53
Widmo akustyczne drona

Internet jest pełen nagrań brzęczenia quadkopterów, wycia latających pelargonii i grzechotania Orlanów. Nagrania te są wykonane w skompresowanym formacie MP3 lub podobnym, który może utracić pewne szczegóły z powodu kompresji danych, ale do prostych celów referencyjnych są całkiem odpowiednie.

Zacznijmy od nagrania quadkoptera


Sygnał rejestrujący w reprezentacji czasowej (co widać na oscyloskopie) wygląda jak zawsze niejasno.




Przy większym powiększeniu można prześledzić niestabilną okresowość całkowitej amplitudy.


Aby jednak zrozumieć, co jest w środku, trzeba spojrzeć na obraz widmowy. Ogólnie wygląda to tak.


Poziomy to czas, pionowy to częstotliwość, a jasność to amplituda sygnału przy danej częstotliwości w danym momencie.

Widzimy tutaj wiązkę równoodległych linii równoległych. Są to harmoniczne sygnału audio. Odległość między nimi w takich sygnałach nazywa się tonem podstawowym. Oczywiście główny ton jest pewnego rodzaju iloczynem prędkości obrotowej silnika i liczby łopatek śmigła, z możliwym dodatkowym wpływem na interakcję łopatek sąsiednich śmigieł. Możesz zobaczyć, jak zmienia się prędkość obrotowa silnika podczas manewrowania.
Jeśli zrobimy wycinek spektrogramu, to w osobnej sekcji możemy zobaczyć, co następuje.


Jest tu pewna niejasność. Albo tu, po lewej stronie, jest mocny podział na harmoniczne parzyste i nieparzyste, albo wyszło coś z subharmonicznych.

Dalszą analizę widmową można wprowadzić zarówno w celu zwiększenia rozdzielczości częstotliwości, jak i jej zmniejszenia. W pierwszym przypadku zapewni to lepszą rozdzielczość częstotliwościową kosztem rozdzielczości czasowej. Wartościowe jest także działanie odwrotne. Przy zwiększonej rozdzielczości częstotliwościowej widać, jak podczas manewrowania helikopterem dzieje się to na skutek niezrównoważenia prędkości obrotowych silnika, co objawia się rozdzieleniem pasm częstotliwości.


Obniżając rozdzielczość częstotliwości, możemy wyraźnie zobaczyć szczegóły czasowe.


Można zauważyć, że amplitudy harmonicznych migoczą.

Akustyczny ślad „Geranium”


Tutaj widzimy spektrogram podejścia i końcowego piku o wysokiej rozdzielczości warkot.


Na zdjęciu jest wiele ciekawych rzeczy.

Zacznijmy od tego, że odległość pomiędzy prętami widmowymi wynosi 113 Hz (przed sekcją nurkową), a pręt widmowy podstawowej harmonicznej nie jest widoczny ze względu na filtrowanie sygnału mikrofonu z telefonu komórkowego. Częstotliwość ta jest iloczynem prędkości obrotowej silnika, liczby cylindrów, współczynnika rozkładu faz spalin i częstotliwości taktowania silnika.


Warto zauważyć, że harmoniczne parzyste mają większą amplitudę niż harmoniczne nieparzyste.

Dla tych, którzy mają doświadczenie w elektronice, powinno być jasne, które sygnały okresowe powodują wzrost przy parzystych harmonicznych.

Wraz ze wzrostem rozdzielczości czasowej (i malejącą rozdzielczością częstotliwościową) staje się to jasne
że amplitudy harmonicznych są niestabilne.


Gdybyśmy musieli wykryć zbliżanie się takiego drona, to musiałoby się to odbywać w dolnej części widma, ponieważ tam koncentruje się główna energia widma dźwięku silnika. Nasze ucho jest wyjątkowo niewrażliwe na część widma o niskiej częstotliwości. Nasze mikrofony oczywiście też nie są przystosowane do wysokich parametrów do pracy w strefie bliskiej infradźwiękom.

Tymczasem dźwięk na tych częstotliwościach ulega minimalnemu tłumieniu i może przemieszczać się na duże odległości (słonie i wieloryby dobrze o tym wiedzą).

Cóż, teraz przyjrzyjmy się „Orlanowi”


Tutaj również wyróżniają się parzyste harmoniczne tonu podstawowego, w tym przypadku 68 Hz. Są nieco większe od liczb parzystych, przynajmniej w dolnym zakresie częstotliwości.


Dość bogate widmo tłumaczy się tym, że nagranie zostało wykonane zanim dron wystartował na skraju lasu i w niewielkiej odległości. Cała górna część widma nie zdążyła jeszcze wyparować.


Wartość tego nagrania polega na tym, że pierwsza harmoniczna nie została usunięta przez filtrację.

Za pomocą logarytmicznej skali częstotliwości można zidentyfikować najniższą część widma.


Tutaj wahania amplitudy pierwszej harmonicznej (68 Hz) można wytłumaczyć działaniem regulatora prędkości obrotowej silnika drona.

Niektóre wnioski


1. Pomysł wykrycia przelotu drona na podstawie emitowanej przez niego akustyki chodził po głowie już od dłuższego czasu. Ostatnio pojawiły się doniesienia, że ​​na Ukrainie zbudowano i funkcjonuje taka sieć licząca 8 tys. telefonów komórkowych. Nie jest wcale faktem, że ta ukraińska sieć nie wchodzi na terytorium Rosji. Momenty szczególnie intensywnego prasowania naszej Ukrainy lotnictwo Na przykład mogę to rozpoznać po hałasie ciężkich samolotów w nocy lub o poranku.

Choć nie mam złudzeń co do odporności komputerów czy smartfonów na włamanie, to już na poziomie Google Play możliwe jest wstawienie konkretnego kodu do smartfonów. Przykładowo wszystkie podstawowe elementy do wstępnej obróbki akustycznej dostępne są w popularnych komunikatorach głosowych. Jeśli ograniczymy się do ciągłego przetwarzania ograniczonego zakresu częstotliwości do 1,5–2 kHz, nie spowoduje to nawet znacznego obciążenia procesora.

2. Oprócz zadania wykrywania wroga drony, możliwy jest również cel odwrotny, jakim jest zmniejszenie sygnatury akustycznej naszych dronów. Przykładowo w elektronice, gdy nie ma możliwości zmniejszenia amplitudy linii widmowych, można spróbować ją rozmazać i zmniejszyć właściwości, dzięki którym będzie realizowane sprzęgnięcie.

3. To, co można zyskać na tym wszystkim, zależy w dużej mierze od tych, którzy to zrobią. Wspominam o tym, ponieważ od 1983 do 2012 roku pracowałem w instytutach badawczych i biurach projektowych i dość poznałem tamtejszą rzeczywistość, gdzie lokalna społeczność prymitywnie i głupio przeglądała budżety.

Teraz pracuję w dużej prywatnej firmie. Od czasu do czasu ten kolos – nasza firma – wciągał się w bardzo nietrywialne kwestie techniczne i problemy... W takich momentach wyraźnie zaczynało się czuć, że czas ucieka. W pierwszych fazach rozwiązywania tak skomplikowanych problemów w oczach zaangażowanych specjalistów wyraźnie widać było przerażenie...

Ale to właśnie takie zadania dają wielką szansę tym, którzy potrafią rozwiązywać problemy szybko, bardzo efektywnie i z wysoką jakością.
53 komentarz
informacja
Drogi Czytelniku, aby móc komentować publikację, musisz login.
  1. +3
    23 kwietnia 2024 05:24
    Autor mnie poprawi, ale moim zdaniem metoda radarowa i promieniowanie cieplne jest bardziej zbadana, skuteczna i tańsza. Już podczas I wojny światowej stosowano akustyczną detekcję samolotów poprzez nasłuchiwanie. To prawda, że ​​​​jest prymitywny (patrz zdjęcie) i nie tak wyrafinowany, jak sugerujesz. No i plus dla autora i artykułu!
    1. +9
      23 kwietnia 2024 08:34
      W swojej pracy zawsze starałem się osiągnąć wybitny wynik poprzez jasne określenie problemu, niezwykle dopracowane rozwiązanie inżynierskie z dodatkiem bardzo dużej ilości teorii i ciężkiej matematyki. To zawsze dawało rezultaty (... i wkurzało z zazdrości grupę ludzi w instytucie badawczym).
      W nawiązaniu do kwestii recenzji artykułu warto przyjrzeć się krzywym wrażliwości psychoakustycznej naszego ucha. Tak, dźwięki słyszymy bardzo, bardzo słabo w zakresie częstotliwości 30..200 Hz (w porównaniu z zakresem 1..3 kHz). Podstawa między naszymi uszami jest bardzo mała i po skorelowaniu z długością fali dźwięków o niskiej częstotliwości nie jesteśmy w stanie rozróżnić kierunku. Nic jednak nie stoi na przeszkodzie, aby rozłożyć mikrofony na odległość 10..20 metrów.
      Niektóre lokalne dźwięki hałasu zawsze będą nam przeszkadzać, ale nic nie stoi na przeszkodzie, abyśmy stworzyli kilka oddalonych od siebie stacji i uwypuklili jedynie ogólne, odległe dźwięki.
      I tylko to mi od razu przychodzi na myśl, ale tutaj można usiąść, pomyśleć i zrobić coś szczególnie wyrafinowanego..
    2. +3
      23 kwietnia 2024 09:54
      Cytat: Holender Michel
      Metoda radarowa i promieniowanie cieplne jest bardziej zbadana, skuteczna i tańsza.

      Jeśli porównamy koszt pieniędzy i czasu na opracowanie i produkcję specjalnego sprzętu opartego na zasadach radaru z wykorzystaniem już wyprodukowanych urządzeń gospodarstwa domowego (smartfonów), to argument o taniości jest wątpliwy.
      Tutaj możesz również dodać rozważania na temat kosztów nowych konstrukcji do obsługi specjalnego sprzętu.
      Jeśli chodzi o efektywność, proponowany system opiera się na zastosowaniu masowym, zapewnionym przez zaangażowanie ludności. To może być i słaby punkt systemu, chociaż pomysł nie jest zły.
      Od strony technicznej interesujące jest rozważenie możliwości zarejestrowania zmiany kierunku lotu poprzez ogólną zmianę częstotliwości wszystkich harmonicznych.
      I oczywiście pomysł połączenia się z siecią wroga jest bardzo kuszący. W związku z tym Twój własny system zdecydowanie musi być zbudowany na niezawodnie chronionej platformie.
      1. +5
        23 kwietnia 2024 10:05
        Bardziej poprawne byłoby wdrożenie sieci nadzoru akustycznego w oparciu o zasadniczo istniejące sieci globalne. Oczywiście możesz zacząć rozważania od masztów komórkowych, możesz zintegrować je z siecią kolei rosyjskich, a nawet z SORM. Jeśli wykonasz wstępne przetwarzanie wstępne i wstępną analizę, wynikowy przepływ danych nie będzie szczególnie duży.
        1. +2
          23 kwietnia 2024 10:13
          Cytat z JustMe
          Bardziej poprawne byłoby wdrożenie sieci nadzoru akustycznego w oparciu o zasadniczo istniejące sieci globalne. Naturalnie możesz zacząć rozważania od masztów komórkowych, możesz zintegrować je z siecią kolei rosyjskich, a nawet z SORM.

          Pomysł słuszny, w tym przypadku istnieje możliwość nawiązania komunikacji pomiędzy samymi komórkami/smartfonami, tak aby nie ciągnąć przewodów i nie komunikować się z siecią operatora komórkowego. Wróg już wykorzystuje takie sieci lokalne do organizowania zamieszek. Jednocześnie wyłączenie oficjalnej sieci komórkowej niczego nie rozwiązuje. Sieć lokalna istnieje autonomicznie, ponieważ każda komórka pełni funkcję wzmacniacza.
      2. +1
        23 kwietnia 2024 11:05
        korzystanie z już wyprodukowanych urządzeń gospodarstwa domowego (smartfonów)
        Dowolny smartfon można zamienić w cegłę za pomocą jednego ostrza myszy z tego samego miejsca. Od czasów telefonów przyciskowych od dawna jest tam zainstalowany jakiś trojan, który w odpowiednim momencie wyłączy Twój telefon, a także całą sieć
        1. 0
          23 kwietnia 2024 11:13
          Cytat: Holender Michel
          Dowolny smartfon można zamienić w cegłę za pomocą jednego ostrza myszy z tego samego miejsca.

          Jeśli ten smartfon jest podłączony do sieci lokalnej, a nie do sieci publicznych, to przekształcenie go w cegłę ze wszystkimi zakładkami jest znacznie trudniejsze.
          1. +1
            23 kwietnia 2024 11:17
            zamiana go w cegłę ze wszystkimi zakładkami jest znacznie trudniejsza
            Więc to jest zakładka, dlatego to jest zakładka, żeby mogła żyć własnym życiem, niezależnie od życia Sieci i jej operatora
            1. 0
              23 kwietnia 2024 11:25
              Cytat: Holender Michel
              zakładka, dlatego jest zakładką, żeby mogła żyć własnym życiem, niezależnie od życia Sieci i jej operatora

              Aby ożyła, musi otrzymać taki rozkaz. A do tego musi mieć połączenie ze światem zewnętrznym. Najprawdopodobniej, jeśli tak się stanie, jest to powiązane z oprogramowaniem smartfona i może być z nim połączenie. tylko przez sieć. Trudno wierzyć w jakiś kod radiowy odpalający płytkę.
              Lokalizując sieć specjalistyczną, wydaje mi się, że kwestia odizolowania jej od sieci ogólnych jest całkowicie do rozwiązania. Decyzję o tym należy podjąć na poziomie programu aplikacyjnego.
              1. +2
                23 kwietnia 2024 17:18
                I do tego musi mieć połączenie ze światem zewnętrznym
                Na wielu specjalistycznych forach od dawna dyskutuje się o „zdolności” smartfona do utrzymywania kontaktu z siecią i przesyłania danych, mimo że nie ma on karty SIM lub jest w całkowicie wyłączonej pozycji.
                1. 0
                  23 kwietnia 2024 19:19
                  Cytat: Holender Michel
                  Na wielu specjalistycznych forach od dawna dyskutuje się o „zdolności” smartfona do utrzymywania kontaktu z siecią i przesyłania danych, mimo że nie ma on karty SIM lub jest w całkowicie wyłączonej pozycji.

                  Chciałbym konkretów w tej kwestii, chociaż nawet jeśli tak jest, istnieje możliwość korzystania ze smartfonów wyprodukowanych pod kontrolą Federacji Rosyjskiej z krajowym systemem operacyjnym. Teraz już to robią.
    3. +2
      23 kwietnia 2024 15:51
      Okazuje się, że na różnych terytoriach Rosji działają miliony czujników akustycznych. I mogą zostać użyte przeciwko ich właścicielom. Możesz wykryć nie tylko dźwięki UAV, ale także inne interesujące obiekty. A jeśli znajdziesz coś interesującego, możesz pobrać wideo z kamery i zdalnie sprawdzić galerię, kontakty, połączenia i inne pliki. W końcu sami zezwalamy na to różnym aplikacjom na smartfony. Okazuje się, że właścicielem mojego smartfona wcale nie jestem ja..... A kupiłem go nie dla siebie, a dla wywiadu wroga.....
  2. 0
    23 kwietnia 2024 05:25
    Z tego, co rozumiem z tego artykułu, horror stał się jeszcze straszniejszy...... Ale prywatna firma lepiej poradzi sobie z obcięciem środków budżetowych, bo takie firmy początkowo powstają w tym celu właśnie w różnego rodzaju firmach. biura projektowe.
    1. +7
      23 kwietnia 2024 08:43
      Tak więc od 1983 do 2012 roku pracowałem w klasycznych instytutach badawczych i biurach projektowych.
      Daleko mi do próżniaków i mam doskonałe wykształcenie (...Baumanka). Ale przez cały ten czas tylko jeden z moich projektów wszedł do produkcji (...mały!) - jest to akcelerometr ALE-033 do testowania głowic penetrujących. A zrobiłem to tylko dlatego, że „zasłużony specjalista” zawiódł projekt i powtarzałem go. I przerobiłem to, ponieważ dyrektor NIIFI V.A. Volkov. Obiecali na szczycie, że „będą twarzą do stołu”. Przeprojektowanie i testy próbne zajęły mi 3 dni.
      Trzy dni szoku na tle 29 lat!!!
      Część moich pomysłów i projektów próbnych po prostu znalazła się w raportach, czyichś rozprawach i popisach ich autorów.
  3. +3
    23 kwietnia 2024 05:51
    Sierpień 2023
    Stworzono „inteligentną” matrycę mikrofonów, która rozpoznaje drony po dźwięku.
    W Czerepowcu opracowano matrycę mikrofonów ze sztuczną inteligencją do identyfikacji dronów na podstawie dźwięku.
    Opracowywany moduł to kompleks programowo-sprzętowy składający się z matrycy mikrofonów i sztucznej inteligencji. Mikrofony monitorują środowisko akustyczne i przekazują informacje o otaczających dźwiękach do komputera, gdzie są one przetwarzane przez algorytm sieci neuronowej. Podczas analizy sztuczna inteligencja jest w stanie wyizolować dźwięk lecącego drona oraz określić odległość i kierunek do niego.
    https://www.tadviser.ru/index.php/Продукт:ЧГУ:_Система_микрофонов_для_распознавания_дронов_по_звуку
    https://www.gazeta.ru/tech/news/2023/08/26/21149438.shtml
    1. +2
      23 kwietnia 2024 07:35
      Cytat: VPK-65
      W Czerepowcu opracowano matrycę mikrofonów ze sztuczną inteligencją do identyfikacji dronów na podstawie dźwięku

      Zgadzam się z autorem - nie ma w tym nic skomplikowanego. Najważniejsze jest czuły, a raczej ultraczuły mikrofon, który wychwytuje dźwięki, a resztę pracy wykona elektronika i oprogramowanie...
    2. +1
      23 kwietnia 2024 09:10
      ...Opracowywany moduł to kompleks programowo-sprzętowy składający się z matrycy mikrofonów i sztucznej inteligencji...

      Neurony są teraz modnym tematem.
      Dla samorozwoju teraz od czasu do czasu słucham wykładów na ich temat.
      Warto zauważyć, że tamtejsza publiczność, na niższym poziomie oprogramowania, głupio wydziera pomysły i implementacje z kodeków akustycznych (IMBE, AMBE, G729..) nie zagłębiając się zbytnio w szczegóły, fizykę i matematykę.. Ale tutaj jest zupełnie inny problem jest uważany.
      Tutaj uznałbym za konieczne dokładne popracowanie nad wstępnym przetwarzaniem matematycznym sygnału wejściowego.
    3. +1
      23 kwietnia 2024 15:26
      Powstała „inteligentna” matryca mikrofonów
      To coś nazywa się układem mikrofonów. Aby prawidłowo go używać, musisz znać warunki pogodowe pomiędzy źródłem dźwięku a układem mikrofonów.
      1. +1
        23 kwietnia 2024 15:49
        ..To coś nazywa się układem mikrofonów...

        Jeśli skoncentrujesz się na części widma o niskiej częstotliwości, jest to bardzo hemoroidalne zjawisko.
        Zrobiłem „test pióra” w tym obszarze na 2 mikrofonach (dla normalnej mowy), okazało się, że podświetla kierunek 15...19 dB od kierunku prostopadłego.
        1. +1
          23 kwietnia 2024 19:55
          Zrobiłem „test pióra” w tym obszarze na 2 mikrofonach
          Oczywiście nie można tego nazwać siatką. Wzór promieniowania to torus (o ile się nie mylę).
          1. +1
            23 kwietnia 2024 20:17
            Oczywiście nie można tego nazwać siatką. Wzór promieniowania to torus (o ile się nie mylę).

            Całkowita racja. Jeśli spojrzysz na samolot, diagram można nazwać ósemką.
            Jeśli przypomnimy sobie sport taki jak „polowanie na lisy”, wówczas używa się odbiorników o wzorze kierunkowym w kształcie ósemki (plus, aby sprawdzić kierunek, mają one również kardioidę). Wgłębienie ósemki jest ostre, co pozwala dokładniej określić kierunek poprzez utratę sygnału.
            W moich eksperymentach wskazówki znajdowały się w części oprogramowania ze względu na odwrócenie złożonych częstotliwości sygnałów z mikrofonów. Wyraźnie odnotowano możliwość programowej zmiany kierunku wnęki.
  4. +2
    23 kwietnia 2024 06:45
    Horror czego? Brak kompetencji, komponentów, chęci odgórnego uporania się z tym problemem? Autorze, zgadzam się z Tobą, że jest to zadanie poważne i pilne.. Tylko ze względu na widmo lecącego w naszą stronę badziewia
    1. +2
      23 kwietnia 2024 09:32
      Jeśli pozwolimy komuś posłuchać nagrań Geranium i motoroweru, słuchacz z łatwością usłyszy w nich różnicę. Dlaczego? - Na widmie wszystko jest jasne, na co należy zwrócić uwagę. Sterowanie silnikiem Geranium można skonfigurować tak, aby „kosił” jak motorower. Można coś zrobić z wydechem, aby trudniej było trzymać się widma geranium.
  5. +1
    23 kwietnia 2024 08:22
    Nadaje się do stworzenia kompleksowego systemu detekcji UAV, monitorującego jednocześnie promieniowanie podczerwone, sygnał radiowy, sygnał radarowy (słaby ze względu na niewielki udział otwartych elementów metalowych) i sygnał dźwiękowy. Najważniejsze jest, aby go wykryć, a środki zniszczenia zostaną znalezione.
  6. +1
    23 kwietnia 2024 08:52
    Istnieje taka aplikacja „radar nf”, która jest dystrybuowana przez Google Play, co budzi pytania. Zalecany do przesyłania komunikatów o lotach dronów. Więc to jest o tyle dziwne, że nie ma ochoty z tego korzystać. Nie ma informacji zwrotnej, nie jest jasne, czy wiadomość została otrzymana, czy nie. Prosi o nagranie filmu z drona, tak, w nocy. Pyta o kierunek ruchu, nie zawsze wynika to jasno z dźwięku, tylko ogólnie. Nasi odpowiedzialni ludzie, gdy wykryją drona, dzwonią pod numer 112, do czasu, aż powiedzą co i jak, dron już poleci tam, gdzie trzeba lub po prostu opuści teren.
    Nie rozumiem, dlaczego na naszej bezpiecznej platformie nie powstała jeszcze aplikacja, która jest normalna i łatwa w obsłudze. Do przesyłania danych o locie UAV wskazujących np. przybliżony kierunek na mapie. I nie w listach, zwłaszcza w listach, których pisanie zajmuje dużo czasu i nie można tego pisać wyraźnie.
  7. +1
    23 kwietnia 2024 10:34
    Po pierwsze, akustyczny monitoring-detekcja, po drugie, systemy amunicji samodetonującej, która wybuchnie, gdy hałas zbliży się do obiektu, i po trzecie, drony przechwytujące, które wykorzystują te dźwięki jako budżetowy sposób pasywnego namierzania celu.
    W zasadzie ma to ogromny potencjał, jednak jak zwykle wszystko sprowadza się do szczegółów, które mogą zrujnować to podejście.
  8. 0
    23 kwietnia 2024 11:03
    Wspaniały! Teraz wszystko zależy od rezonatora przy niskich częstotliwościach. Rozmiar będzie oczywiście ogromny, ale zasięg jest kolosalny. To w sumie jest droga do broni absolutnej, bo na początku było słowo.
  9. +2
    23 kwietnia 2024 12:28
    Wykrywanie nie jest zadaniem samowystarczalnym; stanowi jedynie część kompleksu wykrycie – wyznaczenie celu – namierzenie – zabicie. Namierzanie kierunku dźwięku nie nadaje się do wyznaczania celu ze względu na zasadniczą wadę – znaczne opóźnienie, czyli błąd w stosunku do rzeczywistego położenia celu. Okazuje się, że do wyznaczania celów potrzebny jest inny środek, który jednocześnie może pełnić funkcję wykrywania. No cóż, po co więc piąte koło w postaci namierzania kierunku dźwięku? Tylko jako system ostrzegawczy - coś leci w twoją stronę.
    1. 0
      26 kwietnia 2024 22:56
      Jaki jest związek między prędkością dźwięku a prędkością ruchu statku powietrznego rozważanego w tym temacie?
      1. 0
        27 kwietnia 2024 11:29
        Łatwiej jest obliczyć, jaka powinna być prędkość pojazdu, aby można go było zestrzelić z lufy podczas wyznaczania celu za pomocą celownika dźwiękowego.
        Powiedzmy, że odległość wynosi 500 metrów. Dźwięk trwa 1,5 sekundy, natychmiastowe prowadzenie, odnajdywanie kierunku dźwięku bez błędów, wielkość celu 30 cm - 30/1,5 = 20 cm/sek. Oznacza to, że przy prędkości 0,2 m/s będziesz chronicznie nie trafiać w cel. Prowadzenie tutaj nie pomoże, jeśli cel choć trochę manewruje, bo jego pozycję poznasz już po 1.5 sekundy, gdy odleciał stamtąd, zmieniając kurs.
  10. 0
    23 kwietnia 2024 14:08
    Potrzebujemy na pokładzie zwrotnych samolotów scenicznych, bezzałogowych bombowców ze zmiennymi skrzydłami, które będą wyposażone w silnik odrzutowy rakietowy lub silnik hybrydowy.

    Taki bombowiec wystartuje z głębokiego tyłu i w punkcie startu wejdzie na trajektorię balistyczną za pomocą silnika rakietowego; z prędkością 5-7 Machów w górnych warstwach stratosfery zrzuci a konwencjonalną głowicę bojową od rakiety balistycznej średniego zasięgu do zasięgu 500-1000 km.

    Zatem zamiast FAB UMPC, które nie wylatują zbyt daleko poza wstęgę, można wykonać setki razy więcej uderzeń podobnych do Iskanderów i Sztyletów, wystarczy zamiast FAB-ów zrobić głowice bojowe w dużych ilościach (dziesiątki tysięcy).

    Zaledwie 100 takich samolotów będzie w stanie wykonać do 1000 precyzyjnych uderzeń dziennie, podczas gdy produkcja rakiet Iskander będzie wynosić zaledwie kilkaset rocznie.

    W połączeniu z siecią betonowych hangarów na terenie całego kraju, umożliwi to potajemną koncentrację ogromnych sił konwencjonalnych w dowolnej z 9 stref czasowych.
  11. +2
    23 kwietnia 2024 17:33
    Oby było więcej takich artykułów. Gdzie nie ma rassusolivaniya. Ale po prostu człowiek, opierając się na swoich umiejętnościach i wiedzy, analizuje rzeczy przydatne i potrzebne. Tak i ciekawe!!!
    Powinno być takich więcej!!!
  12. +3
    23 kwietnia 2024 23:07
    Dzień dobry.
    Chciałbym zwrócić uwagę autora na metodę przetwarzania sygnału wyższego rzędu - (angielski) „Cepstrum”.

    Metodę tę wykorzystuje się między innymi do badania hałasu skrzyń biegów. Jeżeli w tym miejscu uszkodzone zostaną poszczególne zęby, w Cepstrum pojawi się charakterystyczna sygnatura, której nie da się wykryć zwykłą analizą spektralną.

    W tym celu amplitudy widma są logarytmowane i przekształcane z powrotem do dziedziny czasu przy użyciu odwrotnej transformaty Fouriera. Wynik – (angielski) „qfrequencies” – opisuje „strukturę” w dziedzinie częstotliwości.

    Wypróbuj tę metodę z dźwiękami dronów – jestem pewien, że odkryjesz kilka ciekawych rzeczy.

    Ciągła kreatywność, szczęście i sukces. Mam nadzieję, że tłumaczenie jest jasne
    1. +2
      23 kwietnia 2024 23:39
      Dokładniej, cepstrum opisuje powtarzające się struktury czasowe w sygnale wyjściowym - nawet jeśli nakładają się na siebie.

      W Geranium zapłon w silniku, trzask wydechu i bicie łopatki śmigła powinny w charakterystyczny sposób objawiać się w cepstrum.

      Z quadkopterem – z 4 śmigłami i różnymi, ciągle zmieniającymi się prędkościami – nie wiem. Ale spróbuj...
      1. +1
        24 kwietnia 2024 09:18
        Chciałbym zwrócić uwagę autora na metodę przetwarzania sygnału wyższego rzędu - (angielski) „Cepstrum”....

        Jest to temat do potencjalnie bardzo owocnej dyskusji. Mam ci tu coś do powiedzenia.
        Badałem cepstrum podczas mowy. Ale nie jest to tak proste i oczywiste, jak w prostym opisie. Na przykład amplituda pojedynczego pręta widmowego może osiągnąć zero (...lub mniej więcej), a logarytm zera wynosi minus nieskończoność, co oznacza silny impuls ujemny. Aby uzyskać lepszą rozdzielczość częstotliwościową, trzeba nałożyć na tablicę logarytmów okno spektralne, a one wszystkie mają początek okna na poziomie zera lub w jego pobliżu, czyli mamy problem z osłabieniem początku zakresu częstotliwości, gdzie mamy mają najcenniejsze harmoniczne. Jest jeszcze coś innego.
        Jednak wszystko to można przezwyciężyć, ale po zastosowaniu do mowy nie dało to bardzo jasnego rezultatu.
        Teraz wykonuję w tle eksperymentalny projekt, w którym będę badał pewną modyfikację, która bardzo przypomina podstawową ideę cepstrum, ale nią nie jest.
        Byłoby miło oczywiście wrzucić pliki dźwiękowe z drona do moich poprzednich programów i pokazać zdjęcia piku w cepstrum, ale teraz jestem strasznie przeciążony: w kolejce stoją dwa projekty. Może uda mi się spotkać w sobotę-niedzielę.
        1. 0
          26 kwietnia 2024 03:13
          Proszę wybaczyć, że odpowiadam po angielsku. Tłumaczenie online z niemieckiego na rosyjski należy przeglądać co najmniej 3 razy w tę i z powrotem, zmieniając strukturę zdania i wybierając inne słowa, aby przekazać znaczenie.

          Pracując z Cepstrumem, naturalnie napotkałem dokładnie te problemy, które opisujesz. Doprowadziło to do szalonego pomysłu, który nie zadziałał dla moich celów, ale mógł wystarczyć do wykrycia:

          Najpierw ściana z kaszy manny ;-)
          Jeśli sygnał ma minimalną fazę, wówczas cepstrum jest całkowicie symetryczne. Jeśli jest typu liniowo-fazowego, lewa strona zanika całkowicie. Dzieje się tak również w przypadku, gdy używasz tylko amplitud, a zatem wszystkie fazy mają wartość zerową. Sygnały ze świata rzeczywistego leżą gdzieś pomiędzy.

          Teraz weź złożony cepstrum, graficznie odwróć lewą stronę w prawą i porównaj dwie krzywe...

          W moich sygnałach niepożądane sztuczne współczynniki spowodowane ograniczeniem pasma w sygnale audio były prawie identyczne po obu stronach. Podobnie większość pików zawiera rzeczywisty sygnał użyteczny. Ale nie wszystko!

          Niektóre dodatnie piki po prawej stronie miały ujemne odpowiedniki po lewej stronie, po czym nastąpił dodatni pik po lewej stronie, bez odpowiednika po prawej stronie. Ten wzór przedstawia przesunięcie w czasie składowych przesuniętych w fazie sygnału...

          Odejmij od siebie krzywe - i teraz dzieje się magia :))
          Wcześniej ogromne artefakty prawie znikają. Podobnie składniki fazy minimalnej. Pozostaje delikatnie zakrzywiona linia bazowa o małych współczynnikach z niewielkim szumem, który można łatwo wygładzić - z której wyraźnie wyróżniają się szczyty składowych niefazowych!

          Znaleziony wzór nie ma żadnego fizycznego znaczenia – ale może być charakterystyczny dla konkretnego dźwięku – jeszcze tego nie badałem. Być może możliwe będzie ulepszenie metody w celu ponownego obliczenia rzeczywistego cepstrum na podstawie znalezionego wzoru...

          Byłoby miło, gdybyś podał link do publicznie dostępnego nagrania audio lub wideo z wyraźnymi dźwiękami - wtedy oboje moglibyśmy spróbować czegoś w tej samej bazie danych.
          1. +1
            26 kwietnia 2024 09:11
            Spróbuję zrozumieć istotę propozycji, ale zajmie to trochę czasu. Teraz jestem bardzo przeciążony w pracy, a badania cepstrum robię w domu. Jednak dyskusja już popchnęła mnie do bardzo ciekawego pomysłu, jak łatwo obejść problemy.
            Jeśli chodzi o linki do plików akustycznych:
            Spróbuję znaleźć miejsce, gdzie je mam na YouTube, a jeśli nie, umieszczę je na moim VK (VKontakte - vk.com) lub Yandex Disk.
            Komunikacja może odbywać się w języku angielskim - dobrze go rozumiem. Kiedyś uczyłem się niemieckiego
            1. +2
              27 kwietnia 2024 22:57
              Może lepiej wykorzystać dźwięk ukraińskiego drona. Docelowo to my chcemy wykryć drony wroga, a nie odwrotnie. ;-)

              Aby uzyskać szybkie wrażenie, każdy może spróbować:

              - wyodrębnij ścieżkę audio z nagrania, otwórz ją w Audacity
              - poszukaj obszaru, w którym dźwięk jest możliwie czysty, wolny od szumów tła i przede wszystkim spójny (stała prędkość obrotowa silnika). Wybierz ten obszar.
              - wybierz opcję Analizuj z menu -> Wykres widma.
              - w oknie analizy wybierz Alorytm: Cepstrum, rozmiar: 4096, Funkcja: Okno prostokątne

              Widzisz wyraźnie okresową strukturę. Na szczególną uwagę zasługuje szczyt odpowiadający obrotom silnika, mimo że mikrofon ledwo rejestruje ten obszar.

              Jak powiedziano, to tylko wrażenie siły tej metody. Aby stworzyć z tego filtr wykrywający, nadal musimy pozbyć się śmieci sygnałowych i znaleźć sposób na radzenie sobie z różnymi prędkościami, efektem Dopplera itp. I nie zapomnij - znajdź algorytm, który będzie działał przy ograniczonej mocy obliczeniowej smartfona.

              Powodzenia!
              1. +2
                27 kwietnia 2024 23:12
                Przykład Septrum drona:
              2. 0
                28 kwietnia 2024 21:05
                Głównym celem artykułu było zadeklarowanie aktualności tego tematu. Przedstawione zdjęcia są analizami podstawowymi. Aby zrobić coś praktycznie wartościowego, trzeba się na tym skupić i spędzić co najmniej 2-4 miesiące niezwykle intensywnej pracy. Efektem mojej pracy z ostatniego miesiąca jest akustyczny tłumik hałasu do systemów komunikacyjnych, działający przy stosunku sygnału do szumu na poziomie około 0 dB lub nawet gorszym. Artykuł ten nie oznacza jednak ujawnienia tematu na takim poziomie.
                Zajmuję się tematyką cywilną, ale nawet przy produkcji wyrobów cywilnych automatyczne przenośniki lutownicze naszej firmy działają 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu.
                Teraz nie mogę z własnej inicjatywy przejść do tego tematu. Może jeszcze raz napiszę podobny artykuł i podam przykłady cepstrum.

                Oczywiście lepiej byłoby rozważyć widmo akustyczne na przykładzie ukraińskich dronów. Ale takich zapisów jest bardzo niewiele.

                Dla nas obecność obcokrajowców na naszych forach jest niezwykle interesująca. Jeśli istnieje potrzeba publikacji na naszych forach, mogę pomóc w redagowaniu artykułu w języku rosyjskim.
                W języku angielskim
                Głównym celem artykułu było wskazanie aktualności tego tematu. Prezentowane obrazy są analizami na poziomie podstawowym. Aby zrobić coś praktycznie wartościowego, trzeba się na tym skupić i spędzić co najmniej 2-4 miesiące niezwykle intensywnej pracy. Efektem mojej pracy z ostatniego miesiąca jest akustyczny tłumik hałasu do systemów komunikacyjnych, działający przy stosunku sygnału do szumu na poziomie około 0 dB i nawet gorszym. Ale ten artykuł nie oznacza ujawnienia tematu na takim poziomie.
                Zajmuję się tematami cywilnymi, ale nawet w momencie wypuszczenia na rynek produktów cywilnych, automatyczne konwoje lutownicze w naszej firmie pracują 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu.
                Teraz nie mogę z własnej inicjatywy przejść do tego tematu. Może zrobię podobny artykuł i podam przykłady kepstry.

                Oczywiście lepiej było rozważyć widmo akustyczne na przykładzie ukraińskich dronów. Ale takich zapisów jest bardzo niewiele.

                Dla nas obecność obcokrajowców na naszych forach jest niezwykle interesująca. Jeśli chcesz publikować na naszych forach, mogę pomóc Ci zredagować artykuł w języku rosyjskim.
  13. 0
    24 kwietnia 2024 08:22
    To jednak dobrze, ale może warto zacząć od czegoś przeciwnego, wszystko, co nie mieści się w spektrum żywego pochodzenia, podlega zniszczeniu?
  14. 0
    24 kwietnia 2024 08:45
    Biorąc pod uwagę loty UAV Ura na duże odległości po trajektoriach z ominięciem skutecznych radarów i na dużych wysokościach, kilka koncentrycznych linii czujników akustycznych połączonych w jeden system itp. będzie bardzo korzystne. Nawet z nieoczekiwanymi korzystnymi efektami. I stosunkowo niedrogie. Zdecydowanie przydatny artykuł.
  15. 0
    24 kwietnia 2024 12:49
    Następnie, zgodnie z pomysłem, do niszczenia UAV można używać mini UAV nakierowanych na określony sektor dźwięku - kamikaze!?
  16. 0
    24 kwietnia 2024 18:06
    Jakoś pomyślałem: okręty podwodne pracują z falami dźwiękowymi od stu lat, ale pod wodą to prawda. Czy to prawda, że ​​tej akustyki nie badano w Instytucie Badawczym Floty Podwodnej? Z pewnością istnieją już elektroniczne systemy analizy hałasu morskiego i izolowania użytecznych dźwięków. To instytut badawczy marynarzy należy w tym celu przyciągnąć, obiecując im dobrą premię.
    1. 0
      24 kwietnia 2024 21:27
      Wyróżnili się także nasi żeglarze (a raczej nie oni).
      W moim rozumieniu zbudowanie boi z hydroakustyką, systemem wstępnego przetwarzania sygnału, systemem łączności i kotwicą do trzymania nie jest takie trudne. Przez rok - całkiem realistyczny.
      Można byłoby rozrzucić takie boje gdzieś u wybrzeży Ukrainy i kontynuować monitorowanie przelotu dronów morskich.
      Przy okazji spotkałem się z jednym ze specjalistów, który projektował i testował niektóre z naszych hydrofonów wojskowych. Wywarło to na nim duże wrażenie.
    2. ANB
      +1
      25 kwietnia 2024 23:34
      . W tym celu należy zaangażować instytut badawczy marynarzy

      Laboratorium w Primorskoje zostało zamknięte w latach 90-tych. I nie otworzyło się. :(
  17. 0
    24 kwietnia 2024 22:58
    Gdybyśmy musieli wykryć zbliżanie się takiego drona, to musiałoby się to odbywać w dolnej części widma, ponieważ tam koncentruje się główna energia widma dźwięku silnika. Nasze ucho jest wyjątkowo niewrażliwe na część widma o niskiej częstotliwości. Nasze mikrofony oczywiście też nie są przystosowane do wysokich parametrów do pracy w strefie bliskiej infradźwiękom.

    Jeśli spojrzeć na obrazek do tego tekstu, to mówimy o częstotliwościach 200-250 Hz, które nie są infradźwiękami i nie stanowią problemu dla mikrofonów.
    1. 0
      24 kwietnia 2024 23:14
      Cytat z energii słonecznej
      Jeśli spojrzeć na obrazek do tego tekstu, to mówimy o częstotliwościach 200-250 Hz, które nie są infradźwiękami i nie stanowią problemu dla mikrofonów.

      Tak, jeśli nagrywasz dźwięk mikrofonem, którego pasmo przenoszenia zaczyna się powiedzmy od 50 Hz, to szukanie na spektrogramie częstotliwości infradźwiękowych jest fascynującą, ale bezcelową czynnością.
      1. 0
        24 kwietnia 2024 23:19
        Jaki jest sens dyskutowania o czymś, co nie jest zarejestrowane? Patrzę na obrazek dołączony do tego tekstu - poniżej 100 Hz nie ma nic.
        1. 0
          24 kwietnia 2024 23:44
          Cytat z energii słonecznej
          Jaki jest sens dyskutowania o czymś, co nie jest zarejestrowane?

          Rezerwacja ma sens. I autor to zrobił.

          Chociaż jest mało prawdopodobne, że wystąpią tam infradźwięki. Skąd on pochodzi w tym brzęczyku?
        2. +1
          25 kwietnia 2024 06:45
          Jaki jest sens dyskutowania o czymś, co nie jest zarejestrowane? Patrzę na obrazek dołączony do tego tekstu - poniżej 100 Hz nie ma nic.

          Wszystkie dźwięki pochodzą z YouTube i są w formacie skompresowanym. Oznacza to, że cała część o niskiej częstotliwości została już wycięta. Jednak ta część może zawierać ślady działania regulatora silnika lub jakieś części istotne dla późniejszej identyfikacji. Otóż ​​dużym plusem jest to, że dźwięki o niskiej częstotliwości są wyjątkowo słabo tłumione.
        3. ANB
          0
          25 kwietnia 2024 23:35
          . Poniżej 100 Hz nie ma tam nic.

          MP3. To kompresja stratna.
          1. 0
            25 kwietnia 2024 23:59
            Utrata jakości i całkowity brak sygnału na obrazie to nie to samo.