Brukspraksis for fjernstyrt akustisk utstyr på ubemannede kjøretøyer

Med den raske utviklingen av teknologi for ubemannede kjøretøyer utvides bruksområdene kontinuerlig, og omfatter felt fra inspeksjon i lukkede parkanlegg til transport på åpne veier, fra nødredning til sikkerhetspatruljer. Imidlertid mangler ubemannede kjøretøyer de sanntidskommunikasjons- og avskrekkingsevner som menneskelige sjåfører har, noe som gjør dem sårbare for sikkerhetsrisikoer i komplekse miljøer. Ved å utnytte deres kjernefordeler innen nøyaktig lydoverføring og fleksibel fjernstyring, fjernstyrt Akustisk Utstyr har blitt en nøkkelfunksjon for å kompensere for denne svakheten ved ubemannede kjøretøy, og gir sterk støtte for sikkert drift av ubemannede kjøretøy i ulike scenarier.

I. Bruksscenarier for Fjernstyrt Akustisk Utstyr Tilpasset ubemannede kjøretøy

Bruksscenarier for fjernstyrte lydenheter på ubemannede kjøretøy fokuserer hovedsakelig på områder som krever kommunikasjon, advarsel og avskrekking, og dekker følgende kjerneområder:

• Park- og fabrikkinspeksjonsscenarier: Når ubemannede kjøretøy utfører inspeksjonsoppgaver i industriområder, logistikkparker og store fabrikker, må de advare personer som kommer inn i området uten tillatelse, samt kjøretøy som er parkert i strid med reglene. Samtidig må de levere arbeidsmeldinger og sikkerhetspåminnelser til ansatte i området.
• Nøddrampssituasjoner: Etter katastrofer som jordskjelv og flom, når ubemannede kjøretøy kommer inn i områder der personer er fanget, må de etablere kontakt med de fastsittende via lyd for å bekrefte deres plassering og fysiske tilstand, samt samtidig formidle fremskrittet i redningsarbeidet og veiledning for unnslipping. På stedet for en skogbrann kan ubemannede kjøretøy bruke fjernstyrt akustisk utstyr for å gi advarsel om brann og varsle om evakueringsruter til omkringboende eller ansatte.
• Sikkerhets- og grensepatruljesituasjoner: Når ubemannet sikkerhetsutstyr patruljerer områder som flyplasser, jernbanestrekninger og grenseområder, må de avskrekke mistenkelige personer og ulovlige inntrengere ved å sende ut advarsler på målrettet vis. Samtidig må de formidle situasjonen på stedet til etterforskningsledelsen for å bistå i utforming av håndteringsplaner.

II. Kjernebehov for kunder i scenarier med ubemannede kjøretøy

Ved bruk av ubemannede kjøretøy handler kundenes behov for fjernstyrte lydenheter om de tre hovedområdene «sikkerhet, effektivitet og presisjon», som mer spesifikt er som følger:

• Behov for sanntidskommunikasjon: Utstyret må kunne realisere langdistanse- og klar taleoverføring for å sikre at informasjonsutvekslingen mellom det ubemannede kjøretøyet og omkringværende personer er uten forsinkelse og forvrengning. Spesielt i støyrike miljøer (som parkbyggeplasser og bytrafikk-kryss), må lydsignalet trenge igjennom bakgrunnsstøy slik at mottakeren nøyaktig kan få informasjonen.
• Nøyaktige avskrekkelsesbehov: For mistenkelige mål eller farlige atferd må utstyret ha evnen til å sende ut lyd på en rettet måte for å unngå at lyddiffusjon forstyrrer områder som ikke er involvert. Samtidig må lydstyrken kunne justeres for å skape en effektiv avskrekking uten å forårsake varig høreskade hos personell.
• Fjernstyring og koordinasjonsbehov: Støtter fjernbetjening via kontrollsystemet til den ubemannede kjøretøyet eller bakre kommandoplattform, inkludert volumjustering, bytting av driftsmodus og avspilling av forhåndsinnspilte lyder. Det er ikke nødvendig med manuell tilnærming til det ubemannede kjøretøyet for innstilling. Samtidig må det kunne samarbeide med det ubemannede kjøretøyets sensorsystem, slik som radar og kameraer. Når sensorsystemet oppdager en unormal situasjon, må det automatisk utløse akustiske systemer.
• Behov for miljøtilpasning: Umannede kjøretøy opererer hovedsakelig utendørs, så utstyret må kunne motstå harde forhold som høy temperatur, lav temperatur, regn og sandstøv. Det bør sikre stabil drift uten feilavstengning under forhold med temperaturområde fra -40 °C til 60 °C, stort regnvær (IP65 beskyttelsesnivå) og sandstorm.

III. Kjerneegenskaper for fjernlydutstyr tilpasset uunnemannede kjøretøy

For å oppfylle behovene i scenarier med uunnemannede kjøretøy, må fjernlydutstyr ha følgende målrettede egenskaper:

• Miniatyrisert og lett design: Utstyrets størrelse bør tilpasses installasjonsområdet på den ubemannede kjøretøyet, og det kan integreres på taket, sidekant av karosseriet og andre posisjoner på den ubemannede kjøretøyet. Vekten bør holdes under 3 kilogram for å unngå økt belastning av den ubemannede kjøretøyet, noe som kan påvirke batterilevetid og kjørestabilitet. Samtidig er en modulær struktur benyttet for å lette mekanisk tilkobling, demontering og vedlikehold med den ubemannede kjøretøyet.
• Fleksibel omkobling mellom retningsbestemte og omnidireksjonale enheter: Støtter omkobling mellom retningsbestemte enheter (med en lyddekningsvinkel på 30°) og omnidireksjonale enheter (360° lyddekningsgrad). Retningsbestemte enheter brukes til nøyaktig advarsel eller avskrekking av spesifikke mål, mens den omnidireksjonale modusen brukes til å levere kringkastet informasjon til et stort område rundt. Omkoblingen mellom de to enhetstypene kan utføres raskt via fjernkommando, og responstiden er regulert på millisekundnivå.
• Bred frekvensbånd og høyt lydtrykksnivå: Dekker det menneskelige øres følsomme frekvensområde på 200 Hz–20 000 Hz for å sikre at talesignalet er tydelig forskjellig. Lydtrykksnivået kan nå opp til 130 dB–150 dB, og effektiv rekkevidde i et uhindret miljø er minst 800 meter, noe som dekker kommunikasjons- og avskrekkelsesbehovene for ubemannede kjøretøy i medium- og langdistanse-scenarier.
• Flere strømtilpasninger og lavt strømforbruk: Støtter tilkobling til det ubemannede kjøretøyets ombord-strømforsyningssystem og har samtidig en innebygd reserve-litiumbatteri. Når ombord-strømforsyningen svikter, kan reservebatteriet sørge for kontinuerlig drift i mer enn 4 timer. I standby-modus er strømforbruket under 5 W, noe som reduserer innvirkningen på batterilevetiden til det ubemannede kjøretøyet.
• IP65-beskyttelse og anti-interferens-egenskaper: Skallet har et vann- og støvtett design som oppfyller IP65-beskyttelsesstandarden og kan fungere normalt under kraftig regn og støvveir. Den interne kretsen har elektromagnetisk interferensbeskyttelse for å unngå påvirkning fra elektromagnetiske signaler generert av radar, kommunikasjonsutstyr og andre komponenter i den ubemannede kjøretøyet, og sikrer stabil lydoverføring.

IV. Integrasjonsløsninger for fjernstyrt akustisk utstyr med annet utstyr

I det ubemannede kjøretøyssystemet fungerer fjernstyrt akustisk utstyr ikke uavhengig, men er integrert med ulike utstyr for å danne et koordinert system. Vanlige integreringsløsninger inkluderer:

• Integrasjon med persepsjonsutstyr: Den er koblet til laserradar, millimeterbølgeradar, HD-kamera og infrarødt termisk bilde i det ubemannede kjøretøyet. Når radaren eller kameraet oppdager fotgjengere og hindringer foran, eller identifiserer unormale hendelser som "personell som bryter seg inn i forbudt område" og "kjøretøy bakover", sender det automatisk et triggersignal til den eksterne akustiske enheten. Enheten spiller automatisk av den tilsvarende stemmen i henhold til hendelsestypen (for eksempel "Det er fotgjengere foran, vær oppmerksom på å senke farten" og "Dette er et forbudt område, vennligst forlat umiddelbart"). Samtidig synkroniseres den unormale informasjonen med kommandosentralen bak.
• Integrasjon med kommunikasjonsutstyr: Den er koblet til 4G/5G-kommunikasjonsmodulen eller satellittkommunikasjonsmodulen på den ubemannede kjøretøyet for å realisere ekstra langdistansekontroll. Når det ubemannede kjøretøyet utfører oppgaver i avsidesliggende områder uten offentlig nettverkssignal (som grenser og fjellområder), kan bakre kommandopersonell sende kommandoer til lydenheten via satellittkoblingen for å justere lydparametrene eller bytte arbeidsmodus. Samtidig kan enheten overføre arbeidsstatus (for eksempel strøm, nåværende lydstyrke og feilinformasjon) tilbake til kommandoplattformen i sanntid for å lette fjernovervåkning.
• Integrasjon med advarsellysutstyr: Det er koblet til LED-advarslsyset og blitzlyset på den ubemannede kjøretøyet for å skape en "lyd- og lyskoordinert" advarseleffekt. Når lydenheten starter advarselsmodus, slås advarslsyset på samtidig. Gjennom dobbel stimulering av syn og hørsel forbedres varslingseffekten for omkringstående personer. For eksempel, når det ubemannede kjøretøyet svinger, utløses "blinklys + talevarsling" samtidig, noe som gjør det enklere for fotgjengere å oppfatte kjøretøyets kjøreintensjon.
• Integrasjon med posisjons- og navigasjonsutstyr: I kombinasjon med GPS/Beidou-posisjonssystemet til den ubemannede kjøretøyet, når kjøretøyet kommer inn i et forhåndsdefinert område (for eksempel rundt skoler og sykehus), bytter lydenheten automatisk til "lav-volum-modus" for å unngå forstyrrelse fra høylyd lyd i følsomme områder. Når det ubemannede kjøretøyet avviker fra den planlagte ruten og kommer inn i et farlig område (for eksempel et byggeområde eller flommet område), spiller enheten automatisk av en advarselston for å minne folk i nærheten om å holde seg borte, og sender samtidig en posisjonsavvikelsesalarm til kommandosenteret.

V. Kjernefordeler ved kombinasjonen av fjernstyrt akustisk utstyr og ubemannet kjøretøy

Sammenlignet med tradisjonell manuell drift eller uavhengige akustiske enheter, kan kombinasjonen av fjernstyrt akustisk utstyr og ubemannet kjøretøy gi fordeler på mange områder:

• Forbedre sikkerhet og pålitelighet: Det er ikke nødvendig med manuell inngripen i farlige situasjoner (som katastrofesituasjoner og grensekonfliktområder) for å fullføre kommunikasjons- og avskrekkingoppgaver, noe som reduserer risikoen for personskader. Samtidig kan koblingen mellom enheten og oppfattelsessystemet til den ubemannede kjøretøyet raskt reagere på unormale situasjoner og unngå sikkerhetsuhell forårsaket av manuelle responstider. For eksempel, ved brannstedet kan det ubemannede kjøretøyet ta med seg en lydenhet inn til brannens ytterkant, og kommandopersonalet kan kommunisere med de fastsittende personene via enheten fra et sikkert område, uten at brannmannskapet må ta sjansen på å gå dypere inn i brannen.
• Utvid rekkevidde og effektivitet: Uten manning kan kjøretøyene kjøre kontinuerlig i lang tid (med en batterilevetid på 8–12 timer). Kombinert med fjernstyrt lydutstyr kan de dekke et større område for å utføre oppgaver. I sammenligning med manuell patruljering til fots eller faste lydenheter, økes driftseffektiviteten med 3–5 ganger. For eksempel kan et ubemannet kjøretøy kombinert med lydutstyr fullføre heldekkende inspeksjon og levering av sikkerhetsmeldinger innen 4 timer i en 50 kvadratkilometer stor industripark, mens manuell inspeksjon tar 2–3 dager.
• Reduser driftskostnader: Det reduserer avhengigheten av manuelt arbeid. Et ubemannet kjøretøy kan erstatte arbeidsmengden til 2–3 inspeksjonsansatte, og langvarig drift kan betydelig redusere lønnskostnadene. Samtidig fører den modulære designen og det lave strømforbruket til fjernstyrt lydutstyr til lave vedlikeholdskostnader og lang levetid (opptil mer enn 5 år ved normal bruk), noe som ytterligere reduserer de totale driftsutgiftene.
• Realiser presis og intelligent styring: Gjennom kobling til kontrollsystemet og kommandoplattformen for den ubemannede kjøretøyet, kan arbeidsdataene fra lydenheten (som bruks tid, utløsninger og dekket område) statistisk analyseres for å hjelpe med å optimere inspeksjonsruten og oppgaveplanleggingen til det ubemannede kjøretøyet. For eksempel, basert på dataanalyse, er det funnet at hendelsen "personell som ulovlig kommer inn i området" forekommer hyppig i et bestemt område. Patruljefrekvensen for det ubemannede kjøretøyet i dette området kan deretter justeres, og advarselsteksten fra lydenheten kan optimaliseres for å forbedre varslingseffekten.

VI. Anvendelseseksempler på fjernstyrt lydutstyr på ubemannede kjøretøy

Eksempel: Praktisk anvendelse av redningsubemannede kjøretøy og fjernstyrt lydutstyr

I ein bergskjelvreskjøping sette redningslaget 3 berga redningsubemannade kjøretøy i bruk. Dei var utstyrt med fjernlyd, infrarøde termiskbilder og satellittkommunikasjonsmoduler, og gjekk inn i området der vegane var avskurna. Då dei drona kjørte rundt i ruinene, oppdaga infrarøde termisk bilder levande under ruina. Akustikken vart sett på med ein gong, og røysta "Ver så snill, redningsmannskapet nærmar seg, legg ein lyd som indikerer posisjonen di" blei spelt på dette området. Samstundes justerte redningspersonell på avstand lydstyrken til apparatet gjennom satellittforbindinga for å sikre at lyden kunne overførast til botnen av ruinane utan å føra til skade for personelen på grunn av overdreven lydstyrke. Når dei som var fastlappne, rørte på metallrøret, tok mikrofonen i det ubemannade kjøretøyet høresignalet, og kombinert med den retningssyndige funksjonen til akustisk apparat, hjelpte det til å lokalisere posisjonen til dei som var fastlappne, og gav nøyaktig veiledning for den etter I denne redinga hjelpte kombinasjonen av fjernakustisk anordning og eit ubemannad kjøretøy redningslaget til å finna 3 menneske som var fastlappne på to timar, noko som forbetra effektiviteten betrakteleg samanlikna med den tradisjonelle manuelle undersøkinga, og samtidig unngåde risikoen for at redningspersonell skulle koma