音響と光学の融合アプローチに基づくドローン探知・追跡システムとは? ペーパー によって シイ・ディン, シャオ・グオ, ティ・ペン, シャオ・ホァンそして シャオピン・ホン.

小型ドローンの普及に伴い、昼夜を問わず運用可能な、ドローンに焦点を当てた堅牢な監視システムの需要が急務となっている。そこで我々は、音響センサーと光学センサーのフュージョンを活用し、ドローンの標的を検出・追跡する、マルチモーダル無人航空機3D軌跡露出システム(MUTES)と呼ばれる新しいシステムを紹介する。

MUTESには、64チャンネルのマイクロホンアレイ、カメラ、ライダーなど、さまざまなセンサーモジュールが統合されています。マイクロホンアレイは半球状のカバレッジを提供し、卓越した音源推定S/N比を実現します。同時に、長距離ライダーと望遠カメラにより、狭いながらも高度に定義された視野内で正確な定位が得られます。MUTESは戦略的なアプローチを採用し、パッシブからアクティブへの定位と粗いものから細かいものへの戦略を組み合わせることで、広範な半球検出と綿密な3Dトラッキング精度を実現しています。

To enhance fidelity, an environmental denoising model is employed. This model effectively isolates valid acoustic features from ドローン targets, surmounting limitations associated with conventional sound source localization methods when confronted with noise interference. Our proposed sensor fusion methodology is validated through field experiments. MUTES emerges as a pioneering solution, offering unparalleled detection range, superior 3D positional precision, robust anti-interference capabilities, and cost-effectiveness for countering unverified drone intrusions, representing a notable advancement in the domain.

出版日 2023年7月

Drone Detection and Tracking System Based on Fused Acoustical and Optical Approaches contains the following major sections:

  • はじめに
  • 関連作品
  • システム概要
  • 検出スキーム
  • 実験的評価
  • 結論

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Post Image- The overview diagram of the ドローン探知機 scheme. a) A demonstration of the outdoor experimental scenario: the detection system is deployed in the center of a playground with a drone flying above the field. b) Field of view (FOV) for each sensor component utilized in the detection system. c) The timeline of the fusion strategy in the target-tracking Kalman filter. d) Direction estimation result obtained from the component of the acoustic array. e) Final 3D trajectory estimation obtained from the fused system. (Image Credit: Authors)