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Un método de localización de fuentes acústicas utilizando un arreglo de micrófonos en fase montado en un dron

Autores: Go, Yeong-Ju; Choi, Jong-Soo

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Un método de localización de fuentes acústicas utilizando un arreglo de micrófonos en fase montado en un dron


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Detección
Dron
Acústico
Fuentes
Ruido
Formación de haces

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Actualmente, la detección de objetivos utilizando equipos de imagen montados en drones es una técnica muy útil y se está utilizando en muchas áreas. En este estudio, nos enfocamos en la detección de señales acústicas con un dron que detecta objetivos donde ocurren sonidos, a diferencia de la detección basada en imágenes. Implementamos un sistema en el que un dron detecta fuentes acústicas sobre el suelo aplicando una técnica de matriz de micrófonos de diferencia de fase. Los métodos de localización de fuentes acústicas se basan en métodos de formación de haces. El ruido de fondo y el ruido autoinducido que se genera cuando un dron vuela reducen la relación señal-ruido para detectar señales acústicas de interés, lo que dificulta el análisis de las características de la señal. Además, el ruido fuertemente correlacionado, generado cuando una hélice rota, actúa como un factor que degrada el rendimiento de la estimación de la dirección de llegada de la fuente de ruido del método de formación de haces. Los métodos de reducción espectral han sido efectivos para reducir el ruido ajustándose a frecuencias específicas en situaciones acústicamente muy duras donde los drones están siempre expuestos a su propio ruido. Dado que la dirección de llegada de las fuentes acústicas estimadas a partir del método de formación de haces se basa en el sistema de coordenadas del cuerpo del dron, implementamos un método para estimar fuentes acústicas sobre el suelo fusionando la información de vuelo que emite el sistema de navegación de vuelo del dron. El método propuesto para estimar fuentes acústicas sobre el suelo se valida experimentalmente con un dron equipado con una matriz de micrófonos MEMS sincronizados en el tiempo de 32 canales. Además, la verificación del método de detección de ubicación de la fuente de sonido se limitó al sonido de explosión generado por los fuegos artificiales. Confirmamos que la ubicación de la fuente acústica puede ser detectada con un rendimiento de error de aproximadamente 10 grados de acimut y elevación a una distancia del suelo de aproximadamente 150 m entre el dron y la ubicación de la explosión.

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