Toepassingspraktyk van Afstandse Akoestiese Toestelle op UAV's

Met die diepgaande deurdring van UAV-tegnologie in verskeie velde, het sy eienskappe van hoë hoogte perspektief en vlotte beweeglikheid belangrike ondersteuning geword in talle gevalle soos sekuriteitsmonitering, noodredding en openbare bestuur. Tog fokus die tradisionele funksies van UAV's meestal op beeldversameling en data-oordrag, en hulle kom kort agter effektiewe klankinteraksie- en afskrikmiddelvermoëns. Deur te vertrou op die kernvoordele van rigtingbepaalde klankoordrag en afstandbeheer, vorm afstandse klankeenhede 'n "lug-ruimte-grond" samewerkende stelsel saam met UAV's, wat doeltreffend die tekortkominge in klankinteraksie aanvul en die toepassingswaarde in ingewikkelde gevalle verdere uitbrei.

I. Toepassingssenario's van Afstands-Klankeenhede Aangepas vir UAV's

Die kombinasie van afstands-klankeenhede en UAV's pas presies by die volgende vier kerntoepassings, om praktiese operasionele probleme in verskillende velde op te los:

• Openbare sekuriteit en sekuriteitsmonitering scenarios: Ter plaatse van grootskaalse gebeurtenisse (soos konserte en sportbyeenkoms), kan UAV's wat met afstandse akoustiese toestelle uitgerus is, inligting oor ordebewaring in werklike tyd uitsaai (soos "Gee asb. Gehoorsaamheid aan die terreinorde en dring nie saam"). Tydens stedelike sekuriteitspatrollies kan hulle rigtingafhanklike waarskuwingsgeluide uitsaai en die terrein-dinamika gelyktydig na die grond bevelsentrum oordra wanneer abnormale situasies soos die versameling van verdagte persone en hoë-altydige paraboliese voorwerpe opgemerk word. In sleutelareas soos lughawens en spoorlyne, kan hulle lugdeterrens teen onwettige indringers (soos persone of voertuie wat die baan binnedring) toepas.
• Noodreddingscenario's: Na rampgevalle soos bosbrande, vloede en aardbewings kan UAV's vinnig die getroffene gebied bereik. Deur middel van afstandbediende klanktoestelle kan hulle reddingsroetes aan die vasgekeerde mense uitsaai (soos byvoorbeeld "Gaan asseblief in die suidoostelike rigting na hoër grond; die reddingspan het aangekom"), en kennis oor veilige risikovermyding verskaf. In see-ondersoek- en reddingsoperasies kan hulle posisioneringsboodskappe aan mense wat in die water geval het, uitsaai (soos byvoorbeeld "Bly dryf; die reddingskip nader"), en terselfdertyd die grondspan help om die teikenposisie te bepaal. By die soektog na persone wat in bergagtige areas verdwaal het, kan hulle vermiste persoon-aankondigings in 'n lus herhaal om die inligtingsdekking uit te brei.
• Ekologiese beskerming en dierebeheersituasies: In natuurreservate kan UAV's wat met afstandse akoustiese toestelle uitgerus is, waarskuwingsgeluide uitsaai na wetteloos jagters om lugafskrikmiddel te vorm. In gebiede soos lughawens en landbougronde, kan hulle die geluide van natuurlike vyande (soos roofvoëls) of spesifieke frekwensiegolwe naboots om ekologiese voëlafruiming te bewerkstellig, en sodoende botsings tussen voëls en vliegtuie sowel as skade aan gewasse deur voëls te vermy. By die monitering van wildelewemigrasie-routes, kan hulle waarskuwingsgeluide afspeel vir diere wat menslike aktiwiteitsgebiede nader, om mens-wildelekonflikte te verminder.
• Openbare dienste en openbare kundigingscenario's: By noodgevalle soos stedelike epedemie-beheer en vloedbeheer kan drone toestelle saamdra om beleidkundigings in gemeenskappe en strate herhaaldelik uit te saai (soos byvoorbeeld "Voltooi asseblief die nukleïensuur-toets tydig en doen u bes om persoonlik te beskerm"). In landelike gebiede kan dit landbou-tegnologie-riglyne en beleidverduidelikings aan dorpsbewoners verskaf. By toeristiese trekplekke kan dit veilige reiswenke aan toeriste uitsaai (soos byvoorbeeld "Gaan asseblief nie van die reisroete af nie en let op vir anti-gly") sowel as oproepe tot beskaafde gedrag.

II. Kernkliëntbehoeftes in Drone-scenario's

In drone-toepassingscenario's, draai kliënte se behoeftes ten opsigte van verre akoustiese toestelle om "liggewig, hoë doeltreffendheid en stabiliteit", wat spesifiek soos volg manifesteer:

• Liggewig en lae lasvereistes: Die effektiewe las van UAV's is beperk (meestal 1 - 5 kilogram). Derhalwe word daar van verre-akoustiese toestelle verwag dat hulle klein van grootte en lig van gewig is (gewoonlik binne 3 kilogram beheer). Hulle kan op die UAV-liggaam of die monteerbrakket geïntegreer word sonder om die vlugduursaamheid (wat 'n enkele vlug van meer as 'n halfuur moet verseker) en beheerstabiliteit van die UAV te beïnvloed. Terselfdertyd ondersteun hulle vinnige demontage en installasie om toerustingonderhoud te vergemaklik.
• Vereistes vir langafstands duidelike klankoordrag: Die bedryfshoogte van UAV's is meestal 50 - 100 meter. Daarom word daar van die toestel verwag om langafstandsklankoordrag in 'n hoëlug-omgewing te bewerkstellig. Die effektiewe klankoordragsafstand in 'n onbelemmerde scenario is nie minder as 1 000 meter nie, en die spraaksignaal mag geen vervorming of geraas hê nie. Selfs in winderige, reënerige en geraasvolle omgewings kan grondpersoneel die inligting duidelik ontvang. Vir spesifieke teikens word dit vereis dat dit die vermoë tot rigtingklankoordrag het om klankverspreiding wat onverwante areas kan steur, te voorkom.
• Verwyderde beheer en koördinasievereistes: Dit ondersteun verwyderde bediening deur middel van die UAV se verweiderde beheerder of die grondbevelplatform, insluitend volumeregulering, vooraf gemaakte spraakterugbetoning en regstreekse spraakinvoer. Geen handmatige nadering tot die UAV is nodig vir instelling nie. Terselfdertyd moet dit gekoppel word aan die UAV se GPS-posisionering, hoë-definisiekamera en infrarooisensor. Wanneer die sensor 'n teiken opspoor (soos ingeslote mense en abnormale teikens), aktiveer dit outomaties die akoestiese toestel om te werk.
• Omgewingsaanpasbaarheid en veiligheidsvereistes: VLU's werk meestal in ingewikkelde buiteomgewings. Daarom word daar van die toestel verwag dat dit waterdig, stofdig, winddig en bestand teen hoë en lae temperature moet wees, voldoen aan die IP65-beskermingsvlak, en stabiel kan werk binne 'n temperatuurreeks van -40°C tot 60°C en onder windkrag onder vlak 6. Terselfdertyd word daar van dit verwag om lae kragverbruik te hê en direk aan die VLU se kragtoevoersisteem gekoppel kan word om te voorkom dat dit die bedryf deur gereelde oplaai beïnvloed. Wat klankintensiteitsbeheer betref, moet dit voldoen aan omgewingsbeskermingsstandaarde om gehoorbesering by persone en diere te vermy.

III. Kerneienskappe van Afstandse Klaankappelle wat Aanpas by VLU's

Om die behoeftes van VLU-senario's te bevredig, moet afstandse klaankappelle die volgende doelgerigte tegniese eienskappe hê om doeltreffende samewerking met VLU's te verseker:

• Ultralig gewigontwerp: Die kopsel is gemaak van hoësterkte, liggewig materiale (soos koolstofvesel en ingenieurskunststowwe). Die algehele volume van die toestel word beperk tot binne 20 cm × 20 cm × 20 cm, en die gewig oorskry nie 3 kg nie. Terselfdertyd word die strukturele uitleg geoptimaliseer om vliegweerstand te verminder en om negatiewe invloed op die aërodinamiese prestasie van die UAV te voorkom. Sekere toestelle maak gebruik van 'n modulêre ontwerp, waar komponente (soos addisionele batterye en rigtinggewende klankoorsettingsmodules) volgens operasionele behoeftes bygevoeg of verwyder kan word, wat die aanpasbaarheid verbeter.
• Hoë klankdrukvlak en wye frekwensieband-uitset: Die klankdrukvlak-uitset kan 130dB - 150dB bereik, wat die menslike oor-gevoelige frekwensieband van 200Hz - 20000Hz dek, om te verseker dat die stemsein duidelik onderskeibaar is. 'n Professionele akoestiese algoritme word gebruik om die klankgolf-verspreidingspad te optimaliseer en lugvermindering te verminder. Selfs op 'n hoogte van 50 meter kan grondpersoneel steeds die steminligting duidelik ontvang. Terselfdertyd ondersteun dit meer as 10 vlakke van klankintensiteitsaanpassing om aan die behoeftes van verskillende scenarios te voldoen.
• Lae kragverbruik en multi-kragaanpassing: 'n Lae-krag-chip en 'n energiebesparende stroombaanontwerp word gebruik. Die bedryfskragverbruik is minder as 8 W, en die standbystroomverbruik is minder as 2 W. Dit kan direk aan die UAV-litiumbatterij-kragstelsel gekoppel word sonder 'n addisionele back-upkragbron. Sekere toestelle het 'n ingeboude mikro back-upbattery, wat die deurlopende werking van die toestel vir meer as 1 uur kan handhaaf wanneer die UAV-kragvoorsiening onderbreek word, om te verseker dat die oordrag van sleutelinligting nie onderbreek word nie.
• Sterk omgewingsaanpasbaarheid: Die kopsel voldoen aan die IP65-beskermingsstandaard en kan reën en sandstof weerstaan. Terselfdetyd het dit windweerstand (dit kan stabiel werk onder windkrag van minder as vlak 6) en hoë- en lae-temperatuurweerstand (dit kan normaal werk binne 'n temperatuurreeks van -40°C tot 60°C). Die interne stroombaan gebruik 'n ontwerp wat elektromagnetiese steurings weerstaan, om te voorkom dat dit beïnvloed word deur elektromagnetiese seine wat deur die UAV-kommunikasiemodule en motor gegenereer word, en om stabiele klankoordrag te verseker.

IV. Integrasie-oplossings van Afstands-Akoustiese Toestelle met Ander Toerusting

In die UAV-sisteem moet afstands-akoustiese toestelle met verskeie toerusting geïntegreer word om 'n "waarneming - besluitneming - uitvoering" samewerkende sisteem te vorm. Die spesifieke integrasie-oplossings is soos volg:

• Integrasie met waarnemingsapparatuur: Dit is gekoppel aan die UAV se hoë-definisie kamera, infrarooi termiese beeldvormer en laser radar. Wanneer die kamera abnormale situasies soos "personeelversamelings" en "illegale indringing" identifiseer, of wanneer die infrarooi termiese beeldvormer lewenskenmerke in die rampgebied opspoor, aktiveer dit outomaties die afstandse akoustiese toestel om die ooreenstemmende stemklank (soos "Versameling is hier verbode, verlaat asb. onmiddellik" en "Die reddingspersoneel het u gevind, bly asseblief kalm") af te speel. Die laser radar kan die teikenafstand akkuraat meet en help die toestel om outomaties die klankintensiteit aan te pas, om seker te maak dat die klank in die teikenarea duidelik hoorbaar is.
• Integrasie met kommunikasie-apparatuur: Dit is gekoppel aan die UAV se 4G/5G-kommunikasiemodule of satellietkommunikasiemodule om ultra-lankafstandsbeheer te realiseer. Wanneer die UAV in afgeleë areas sonder openbare netwerksenoors (soos bergagtige areas en oseane) werk, kan grondpersoneel bevele (soos die wisseling van die werkingsmodus en die opdatering van die voorafgemaakte stem) na die akoestiese toestel stuur via die satellietskakel. Die toestel kan die werkstatus (soos krag, volume en foutinligting) in werklike tyd terugstuur na die grondbevelsplatform om verweide monitering en foutopsporing te vergemaklik.
• Integrasie met posisionering- en navigasie-apparatuur: In kombinasie met die UAV se GPS/Beidou-posisioneringstelsel, wanneer die UAV 'n vooraf ingestelde sensitiewe area binnegaan (soos die lugruim bo skole en hospitale), skakel die afstandse akoustiese toestel outomaties oor na die lae-volume-modus om geraasversteuring te vermy. Wanneer die UAV van die bedryfsroete afwyk (soos weens windkrag wat dit uit die reddingsarea beweeg), speel die toestel onmiddellik 'n posisie-afwykingwaarskuwing af en stuur 'n alarm na die grondplatform om die operateur by te staan om die roete aan te pas.
• Integrasie met waarskuwingsligtoerusting: Dit is gekoppel aan die UAV se LED-waarskuwingslig en flitslig om 'n "klank-en-lys koördinasie"-effek te vorm. Wanneer die afstandse klanktoestel die waarskuwingsmodus aktiveer, skakel die waarskuwingslig gelyktydig aan (soos 'n rooi flitslig). Deur die dubbele stimulasie van sig en gehoor, word die waarskuwingseffek op die teiken verbeter. Byvoorbeeld, tydens nagredding, kan "klank-en-lys koördinasie" help dat ingevangenes vinnig die posisie van die UAV lokaliseer en die reddingseffektiwiteit verbeter.

V. Kernvoordele van die Kombinasie van Afstands-Klanktoestelle en UAV's

In vergelyking met tradisionele grondgebaseerde klanktoestelle of UAV's wat alleenwerk, kan die kombinasie van afstands-klanktoestelle en UAV's noemenswaardige voordele in baie aspekte toon:

• Brei die bedryfsreeks en doeltreffendheid uit: UAV's kan vinnig 'n groot area dek (een enkele operasie kan meer as 10 vierkante kilometer dek). Kombinering met afstandse akoustiese toestelle gee 'n inligtingsoordragdoeltreffendheid wat 5 tot 10 keer hoër is as grondgebaseerde manuele uitsaai. Byvoorbeeld, by die voorligting oor epidemiebeheersing in 'n 5-kilometer-plein gemeenskap, kan UAV's gekombineer met toestelle die volle dekking binne 1 uur voltooi, terwyl manuele voetpadvoorligting 1 tot 2 dae neem.
• Verbeter bedryfsekerheid: In gevaarlike situasies (soos brandtonele en areas met giftige gaslekke) kan UAV's personeel vervang deur in te tree in hoë-risiko-areas. Afstandsbediende akoestiese toestelle stel grondpersoneel in staat om inligting oor te dra en afskrikmiddel te wees sonder om naby gevaarlike omgewings te kom, wat die risiko van letsels onder personeel aansienlik verminder. Byvoorbeeld, in 'n chemiese fabriekeksplisie-ongeluk kan UAV's toestelle saamdra om instruksies vir ontruiming uit te saai, en sodoende die risiko van vergiftiging van reddingspersoneel te vermy.

Verwesenlik presiese bedrywighede: Deur gebruik te maak van rigtingafhanklike klankoordragtegnologie en die presiese posisioneringsvermoë van UAV's, kan klank akkuraat na die teikengebied oorgedra word, wat die mors van hulpbronne en omgewingssteuring deur klankverspreiding voorkom. Byvoorbeeld, in die geval van voëls wegjaag by lughawens, kan UAV's die landingsbaanakkeratuur presies met vogel-wegjaagsone bestryk sonder om die omliggende woonbuurte te beïnvloed.

• Verminder bedryfkoste: Een UAV gekombineer met 'n afstandse akoustiese toestel kan die werklast van 3 - 5 grondpersoneellede vervang. Bovendien is die koste van 'n enkele vlug (elektrisiteitskoste, instandhoudingskoste) van die UAV laer as die arbeidskoste. Langtermynbedryf kan die belegging in arbeid en tyd aansienlik verminder. Byvoorbeeld, by stedelike sekuriteitpatrollies, kan een UAV die patrolliebehoeftes van 3 - 4 strate dek, en word die koste met meer as 40% verminder in vergelyking met handmatige patrollies.

VI. Toepassingsgevalle van Afstandse Akoustiese Toestelle op UAV's

Geval 1: Gesamentlike Toepassing van UAV-vogelverdringing en Afstandse Akoustiese Toestelle by Lughawens

ʼN Internasionale lughawe het 10 industriële graad UAV's ingevoer, elk toegerus met ʼn afstandbediende akoustiese toestel, sowel as ʼn hoë-definisie kamera en ʼn GPS-posisioneringstelsel. Tydens daaglikse operasies patrollieer die UAV's volgens vooraf ingestelde roetes rondom die lughawebane en aprons. Wanneer die kamera die versameling van voëls identifiseer, skakel die afstandbediende akoustiese toestel outomaties oor na rigtinggewende modus en speel die geluid van gesimuleerde roofvoëls (soos die geroep van arende) af. Terselfdertyd, gekombineer met spesifieke frekwensie ultraklankgolwe, word ekologiese voëlverdringing bewerkstellig. Indien die voëls nie tydig vertrek nie, kan die toestel se klankintensiteit en -tipe verder aangepas word deur middel van die grondplatform om voort te gaan met verdringing. Daarbenewens kan die UAV's tydens piektye van vliegtuig opstyg- en landingstoere op ʼn hoogte van 50 meter bo die baan kruiseer en die waarskuwingsboodskap "Onbemande lugvoertuie is verbode in die lughawe se veiligheidsone" uitsaai na die omliggende areas om te voorkom dat onwettige UAV's ingaan. Na die implementering van hierdie stelsel, het die aantal voëlaanvaring-gevalle by die lughawe met 90% afgeneem, en is die voëlverdrywingkoste met 60% verminder in vergelyking met die tradisionele grondgebasseerde voëlverdrywingstoerusting.

Geval 2: Praktiese Toepassing van Bosbrandreddingsdrones en Afgeleë Akoestiese Toestelle

Tydens 'n bosbrandreddingsoperasie in 'n bergagtige gebied, het die reddingspan 5 reddingsdrones ingespan. Elke drone was toegerus met 'n afstandskontrole klanktoestel, 'n infrarooi termiese beeldvormer en 'n satellietkommunikasiemodule. Die drones het vinnig vanuit die lug die brandtoestand verken. Wanneer die infrarooi termiese beeldvormer mense wat vasgevang is, op die rand van die brandgebied opgespoor het, is die afstandskontrole klanktoestel onmiddellik geaktiveer en het dit die stemaanwysing "Beweeg asseblief na die vuurvrye area in die noordwestelike rigting; die reddingspan het 'n tydelike skuiling in daardie area opgerig" na die area uitgesaai. Terselfdertyd het die toestel die ligging van die vasgevangenes deur middel van die satellietskakel na die grondbevelsentrum gesinkroniseer om die reddingspan te help om die reddingsroete te beplan. In die areas waar die vuur vinnig versprei het, kon die drones 1 kilometer voor die vuurlinie patrollieer en die waarskuwingsboodskap "Die vuur gaan binnekort na die XX-area versprei; verlaat die area dadelik volgens die voorgestelde roete" na die omliggende dorpe uitsaai, om die dorpsbewoners te help om betyds te ontsnap. Tydens hierdie reddingsoperasie het die kombinasie van die afstandskontrole klanktoestel en die drones gehelp dat die reddingspan binne 3 ure 12 vasgevangenes gevind het sonder enige gewondes. Die doeltreffendheid van inligtingoordrag was agt keer hoër as dié van tradisionele grondgebaseerde uitsaailing.