Описана модель ориентации дрона в помещении с помощью эхолокации

Математическая модель ориентации беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) в помещении с помощью эхолокации рассчитана и описана ученными Миреем Бутеном (университет Пердью, США) и Грегором Кемпером (технический университет Мюнхена, Германия), 6 февраля сообщается в электронном журнале Electronics Weekly.

Математические выкладки ученных показывают, что достаточно четырех обычных ненаправленных микрофонов в паре с динамиком для ориентации в помещении с плоскими стенами. При этом стены могут быть наклонными, но не могут быть сильно искривленными. Т.е. в помещении с круглыми стенами такая модель не будет надежно работать в случае ее практической реализации.

Кроме того, дрон, умеющий ориентироваться по описанной модели, мог бы автоматически создавать план помещения.

Применение эхолокации в помещениях вполне оправдано, ведь обычные сегодня методы защиты от столкновений с использованием оптических сенсоров показывают не лучшие результаты в небольших помещениях, хоть и зарекомендовали себя на открытой местности.

Модель предполагает отсечение первого звукового эха от вторичных сигналов, что в случае с дронами довольно сложная задача. Для надежной ориентации в небольшом пространстве с перемещением сканировать помещение нужно достаточно часто — много раз в секунду, поэтому вторичное эхо (сигнал отражается сначала от первого препятствия, на которое попал, затем падает на другую стену и вновь отражается и так далее) уже будет пересекаться по времени с новыми сигналами.

Впрочем, это пока модель, которая рассчитана на основе идеальных сигналов. При реализации на практике сигнал будет искажен окружающим шумом и искривленными стенами. Поэтому практическая реализация модели потребует большого количества доработок относительно теории.

Напомним, механизм сканирования поверхностей с помощью ультразвука не является новинкой и давно применяется в той же эхолокации дна водоемов или автомобильных парктрониках. Подсмотрен он в природе у летучих мышей.

Но есть существенная разница с другими техническими устройствами. Как правило, исследуется пусть не плоская, но одна поверхность. В данном же случае необходимо одновременно сканировать и соотносить шесть плоскостей замкнутого пространства.

Источник: ИА Красная Весна