Akoestische handtekeningen van verre drones kunnen worden gedetecteerd met behulp van het visuele systeem van hoverfly

Bewapende drones worden nu gebruikt op het slagveld en vormen een aanzienlijke bedreiging vanwege hun omvang en op afstand bestuurbare mogelijkheden. Dit kan echter veranderen met de bevindingen van Australische onderzoekers die de visuele systemen van zweefvliegen reverse-engineeren, waardoor de detectie van drones' akoestische handtekeningen zelfs in complexe en verborgen omgevingen tot bijna vier kilometer verderop. 

Volgens de autonome systeemexperts van de University of South Australia (UniSA), Flinders University, en defensiebedrijf Midspar Systems, zien ze een 50% betere detectiegraad met bio-geïnspireerde signaalverwerkingstechnieken in vergelijking met conventionele methoden tegenwoordig.

"Het is aangetoond dat biovisieverwerking het detectiebereik van drones in zowel visuele als infraroodgegevens aanzienlijk vergroot", zegt Anthony Finn, UniSA-hoogleraar Autonomous Systems. "We hebben nu echter laten zien dat we duidelijke en scherpe akoestische handtekeningen van drones kunnen oppikken, inclusief zeer kleine en stille, met behulp van een algoritme dat is gebaseerd op het visuele systeem van de zweefvlieg." 

Het proces omvat het omzetten van akoestische signalen in tweedimensionale spectrogrambeelden en het gebruik van het neurale pad van het zweefvliegbrein. Volgens hen versterkt en onderdrukt dit niet-gerelateerde signalen en ruis om het detectiebereik van de geluiden te vergroten.

De onderzoekers schreven dit succes toe aan het vermogen van insecten zoals zweefvliegen om visuele signalen op te vangen in lawaaierige, donkerverlichte gebieden met behulp van hun superieure visuele systeem.

"We gingen ervan uit dat dezelfde processen die het mogelijk maken om kleine visuele doelen te zien tussen visuele rommel, opnieuw kunnen worden ingezet om akoestische handtekeningen met een laag volume te extraheren van drones die in lawaai zijn begraven", zegt Dr. Russell Brinkworth, Associate Professor in Autonomous Systems bij Flinders Universiteit.

De nieuwe ontdekking kan helpen Oekraïne in de strijd tegen Rusland en in andere situaties waarin IED-dragende drones een grote bedreiging vormen. Professor Finn gelooft dat het ook een waardevolle technologie kan zijn voor luchthavens en militaire bases waar onbevoegde drones gevaarlijk kunnen zijn. Dr. Brinkworth steunde de verklaring van Prof Finn en zei dat het de luchtvaartregelgevers en veiligheidsinstanties ten goede zal komen die de zwevende autonome vliegtuigen in het gevoelige luchtruim in de gaten moeten houden.

"De impact van UAV's in moderne oorlogsvoering wordt ook duidelijk tijdens de oorlog in Oekraïne, dus het is in het nationaal belang om op de hoogte te blijven van hun locatie", zei Dr. Brinkworth. "Ons onderzoek heeft tot doel het detectiebereik aanzienlijk uit te breiden naarmate het gebruik van drones in de civiele en militaire ruimte toeneemt.”

Aan de andere kant, hoewel het detectiebereik aanzienlijk wordt verbeterd door de bio-geïnspireerde verwerking in vergelijking met de traditionele technieken, zeiden de onderzoekers dat het resultaat kan variëren afhankelijk van het type drone en andere omstandigheden.