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ドローン聴覚による実時間被災者探査実現に向けた地表の三次元空間音響センシング

利用无人机听觉对地面进行三维空间声学传感，用于实时灾难受害者探索

基本信息

批准号：
22K14218
负责人：
干場功太郎
金额：
$ 2.91万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

初年度はドローン聴覚による地表の音響センシング実現に向けた，初期検討を行った．・音響センシングアルゴリズムの開発：ドローン搭載スピーカー・マイクロホンアレイを用いた地表の音響センシングのための基本となるアルゴリズムを開発した．本手法では，音源定位手法として用いられているMUSIC (multiple signal classification)法を応用した手法であり，ドローン搭載のスピーカーから照射された音響信号が地表の各所で反射し，その反射波の伝搬時間と方向を得ることによりセンシングを行う．・スピーカー・マイクロホンアレイシステムの開発：センシングのためのスピーカー・マイクロホンアレイセンサを構築した．高出力・軽量なスピーカーと，16ch同期収録可能な小型マイクロホンを用いた．また，高精度・広範囲の計測のための最適なパラメータについても検討を行った．・雑音耐性の強化，リアルタイム性の強化：上記のアルゴリズムについて，ドローン自身の大きな雑音が存在する状況であっても実時間でセンシングを行うことができるよう，処理コストの低い雑音除去手法の開発を行った．本手法では，統計情報を用い，得られる情報の中から雑音によるものと目的音によるものを区別し，目的音のみを抽出することで雑音の影響を除去し，SNR (signal-to-noise ratio)が低い状況でも高精度に反射波の伝搬時間・方向を得ることができる．上記を屋外実環境でドローンを飛行させ，評価を行った．その結果，高度5mでの飛行中に，約2m四方の範囲の地面を数十cmの精度でセンシングすることができた．また，SNRが低い状況であっても，実時間で雑音除去の処理を行うことができ，本手法の有用性を確認できた．

At the beginning of the year, the sound of the earth's surface is moving in the direction of the beginning of the year, and at the beginning of the year, there is a change in the direction of the earth's surface sound, and at the beginning of the year, there is a change in the direction of the earth's surface sound, and at the beginning of the year, the sound of the earth's surface is in the direction of the beginning of the year, and the beginning of the year is in the first place. Sound source location technique "sound" signal "reflection" on the surface of the earth's surface by using the MUSIC (multiple signal classification) method, the sound source location technique, the sound source location method, the sound source location In the direction of the reflected wave movement time, there is an increase in the movement time of the reflected wave. In the same period of time, there is a change in the direction of the reflected wave in the direction of the movement time of the reflected wave. In the direction of the reflected wave movement time, there is a change in the direction of the reflected wave moving in the direction of the reflected wave. In the same time, it is possible to use a small number of equipment at the same time. Please do so. The high-precision range program requires that the most accurate sound tolerance is enhanced, the sound tolerance is enhanced, the performance is enhanced, and there is a situation in which there is a situation in the system itself. In order to get rid of the sound, the sound of the sound, the sound of the target sound, the sound of the sound, the SNR (signal-to-noise ratio) low-precision high-precision reflected waves in the direction of moving in the direction of travel time. The results show that the height is 5m in the middle of the line, and the height is 5m in the middle of the line. The results show that the height is 5m, and the accuracy of the ground is about 2m. The accuracy of the reflected wave is dozens of cm, and the SNR is low. This method is useful to confirm that it is useful to make sure that it is useful if you do not listen to the tone at the same time.