Sensing Acústico Activo de la Condición de la Superficie del Suelo Usando un Array de Altavoces y Micrófonos Montado en un Drone
Autores: Hoshiba, Kotaro; Shirota, Kai; Tsukamoto, Yuta; Yamaura, Hiroshi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2026
Acceso abierto
Artículo científico
2026
Sensing Acústico Activo de la Condición de la Superficie del Suelo Usando un Array de Altavoces y Micrófonos Montado en un Drone
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Respuesta a desastres
Operaciones de búsqueda y rescate
Drones
Condiciones de la superficie terrestre
Método de detección acústica
Localización de víctimas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La evaluación rápida de las condiciones de la superficie terrestre es esencial en la respuesta a desastres y en las operaciones de búsqueda y rescate, donde se utilizan cada vez más drones para la inspección aérea y la localización de víctimas. Este documento propone un método de detección acústica activa para estimar las condiciones de la superficie terrestre utilizando un altavoz y una matriz de micrófonos montados en un dron. El método se basa en el marco de clasificación de señales múltiples y permite la localización tridimensional de puntos de reflexión de acuerdo con el principio de la ecolocalización. Una característica clave del enfoque propuesto es que comparte tanto componentes de hardware como de procesamiento de señales con la búsqueda de víctimas basada en acústica, lo que permite la ejecución simultánea de la detección de superficie y la localización de fuentes sonoras (SSL) en una única plataforma de dron sin aumentar la complejidad del sistema. Se realizaron experimentos al aire libre para evaluar el rendimiento de detección de anomalías en la superficie terrestre, específicamente depresiones y grietas en la superficie terrestre. Los resultados experimentales aclaran el rendimiento de detección y la cobertura alcanzables en entornos reales y revelan factores clave que afectan el rendimiento de detección. También se investigó la viabilidad de la ejecución simultánea de la detección acústica activa y la SSL, y se aclararon las interacciones mutuas entre el rendimiento de detección y localización. Estos hallazgos destacan tanto el potencial como las limitaciones prácticas de integrar la detección ambiental y la localización de víctimas en una única plataforma de dron.
Descripción
La evaluación rápida de las condiciones de la superficie terrestre es esencial en la respuesta a desastres y en las operaciones de búsqueda y rescate, donde se utilizan cada vez más drones para la inspección aérea y la localización de víctimas. Este documento propone un método de detección acústica activa para estimar las condiciones de la superficie terrestre utilizando un altavoz y una matriz de micrófonos montados en un dron. El método se basa en el marco de clasificación de señales múltiples y permite la localización tridimensional de puntos de reflexión de acuerdo con el principio de la ecolocalización. Una característica clave del enfoque propuesto es que comparte tanto componentes de hardware como de procesamiento de señales con la búsqueda de víctimas basada en acústica, lo que permite la ejecución simultánea de la detección de superficie y la localización de fuentes sonoras (SSL) en una única plataforma de dron sin aumentar la complejidad del sistema. Se realizaron experimentos al aire libre para evaluar el rendimiento de detección de anomalías en la superficie terrestre, específicamente depresiones y grietas en la superficie terrestre. Los resultados experimentales aclaran el rendimiento de detección y la cobertura alcanzables en entornos reales y revelan factores clave que afectan el rendimiento de detección. También se investigó la viabilidad de la ejecución simultánea de la detección acústica activa y la SSL, y se aclararon las interacciones mutuas entre el rendimiento de detección y localización. Estos hallazgos destacan tanto el potencial como las limitaciones prácticas de integrar la detección ambiental y la localización de víctimas en una única plataforma de dron.