Aplicația Practică a Dispozitivelor Acustice Remote pe Vehicule Fără Conducător

Cu dezvoltarea rapidă a tehnologiei vehiculelor neînsoțite, scenariile sale de aplicare se extind constant, acoperind domenii de la inspecția parcurilor închise până la transportul pe drumuri deschise, de la intervenții în situații de urgență până la patrularea pentru siguranță. Totuși, vehiculele fără șofer nu dispun de capabilități reale de comunicare și de descurajare în timp real, ceea ce le face predispuse la riscuri de siguranță în medii complexe. Beneficiind de avantajele lor esențiale ale transmisiei sonore precise și controlului la distanță flexibil, dispozitive acustice la distanță au devenit o configurație esențială pentru a compensa această deficiență a vehiculelor fără șofer, oferind un sprijin puternic pentru funcționarea sigură a acestor vehicule în diverse scenarii.

I. Scenarii de aplicare ale Dispozitive acustice la distanță Adaptate vehiculelor fără șofer

Scenariile de aplicare a dispozitivelor acustice la distanță pe vehiculele fără șofer se concentrează în principal pe domenii care necesită comunicare, avertizare și descurajare, acoperind următoarele scenarii cheie:

• Scenarii de inspecție în parcuri și fabrici: Atunci când vehiculele fără pilot efectuează sarcini de inspecție în parcuri industriale, parcuri logistice și fabrici mari, trebuie să avertizeze personalul care pătrunde neautorizat în zonă, precum și vehiculele parcate în mod necorespunzător. În același timp, trebuie să transmită angajaților din parc notificări privind sarcinile de lucru și reamintiri legate de siguranță.
• Scenarii de intervenție în situații de urgență: După producerea unor dezastre precum cutremure sau inundații, atunci când vehiculele fără pilot intră în zonele unde persoanele sunt blocate pentru a efectua sarcini de explorare, trebuie să stabilească contactul cu persoanele captivate prin intermediul sunetului pentru a confirma locația și starea lor fizică, transmițând în același timp informații despre progresul operațiunii de salvare și indicații privind evacuarea. La locul unui incendiu de pădure, vehiculele fără pilot pot utiliza dispozitive acustice la distanță pentru a emite avertizări privind incendiul și anunțuri cu privire la traseele de evacuare către rezidenții sau angajații din zonă.
• Scenarii de securitate și patrulare la frontieră: Atunci când vehiculele neînsoțite patrulează în zone precum aeroporturi, linii feroviare și zone de frontieră, trebuie să descurajeze personalul suspicios și obiectivele de intruziune ilegală prin emiterea de informații de avertizare în mod direcționat. În același timp, trebuie să transmită situația de pe teren centrului de comandă din spate pentru a ajuta la elaborarea planurilor de intervenție.

II. Nevoile principale ale clienților în scenariile cu vehicule autonome

În aplicațiile cu vehicule autonome, nevoile clienților legate de dispozitivele acustice la distanță se concentrează asupra celor trei piloni ai „siguranței, eficienței și preciziei”, și anume următoarele:

• Necesități de comunicare în timp real: Echipamentul trebuie să asigure transmisia clară și la distanță a vocii, pentru a garanta un schimb de informații fără întârzieri sau distorsiuni între vehiculul fără pilot și persoanele din jur. În special în mediile zgomotoase (cum ar fi zonele de construcție din parcuri sau intersecțiile aglomerate din orașe), semnalul sonor trebuie să pătrundă prin zgomotul ambiental, astfel încât destinatarul să poată obține informația corect.
• Necesități de descurajare precisă: Pentru obiective suspecte sau comportamente periculoase, echipamentul trebuie să aibă capacitatea de a emite sunet direcționat, evitând astfel interferența produsă de răspândirea sunetului în zonele neafectate. În același timp, intensitatea sunetului trebuie să poată fi reglată pentru a exercita o descurajare eficientă, fără a provoca leziuni permanente ale auzului.
• Necesități de control și coordonare la distanță: Suportă operațiuni la distanță prin intermediul sistemului de control al vehiculului fără pilot sau al platformei de comandă din spate, inclusiv ajustarea volumului, comutarea modului de funcționare și redarea prealabilă a mesajelor vocale. Nu este necesară apropierea fizică de vehiculul fără pilot pentru configurare. În același timp, trebuie să se coordoneze cu echipamentele de percepție ale vehiculului fără pilot, cum ar fi radarul și camerele. Când echipamentele de percepție detectează o situație anormală, declanșează automat activarea echipamentului acustic.
• Necesități privind adaptabilitatea la mediu: Vehiculele fără pilot operează în mare parte în exterior, astfel că echipamentul trebuie să reziste unor medii dificile precum temperaturi ridicate, temperaturi scăzute, ploaie și praf. Trebuie să asigure o funcționare stabilă fără oprire din cauza defecțiunilor în condițiile unui domeniu de temperatură între -40°C și 60°C, ploaie torențială (grad de protecție IP65) și furtună de nisip.

III. Caracteristici cheie ale dispozitivelor acustice la distanță adaptate vehiculelor fără pilot

Pentru a satisface nevoile scenariilor de vehicule fără pilot, dispozitivele acustice la distanță trebuie să aibă următoarele caracteristici specifice:

• Design miniaturizat și ușor: Dimensiunea echipamentului ar trebui adaptată spațiului de instalare al vehiculului fără pilot, putând fi integrată pe acoperiș, pe lateralul caroseriei sau în alte poziții ale acestuia. Greutatea trebuie controlată la maximum 3 kilograme, pentru a evita creșterea sarcinii vehiculului fără pilot și pentru a nu afecta durata bateriei și stabilitatea în mers. În același timp, este adoptată o structură modulară, care facilitează conectarea mecanică, demontarea și întreținerea cu vehiculul fără pilot.
• Comutare flexibilă între dispozitive direcționale și omnidirecționale: Susține comutarea între dispozitive direcționale (cu un unghi de acoperire sonoră de 30°) și dispozitive omnidirecționale (acoperire sonoră de 360°). Dispozitivele direcționale sunt utilizate pentru avertizarea sau descurajarea precisă a unor ținte specifice, iar modul de dispozitiv omnidirecțional este utilizat pentru difuzarea de informații într-o zonă largă din jur. Comutarea între cele două tipuri de dispozitive poate fi realizată rapid prin comenzi la distanță, iar timpul de răspuns este controlat la nivel de milisecundă.
• Bandă largă de frecvență și ieșire cu nivel înalt de presiune sonoră: Acoperă banda de frecvență sensibilă pentru urechea umană, de la 200 Hz la 20 000 Hz, asigurând o distincție clară a semnalului vocal. Ieșirea nivelului de presiune sonoră poate atinge 130 dB - 150 dB, iar distanța efectivă de transmisie într-un mediu neîntrerupt este de cel puțin 800 metri, ceea ce satisface nevoile de comunicare și de descurajare ale vehiculelor neînsoțite în scenarii la mijlocie și lungă distanță.
• Adaptare multiplă la surse de alimentare și consum redus de energie: Suportă conectarea la sistemul de alimentare de bord al vehiculului neînsoțit și dispune în același timp de o baterie litio-ion internă de rezervă. Atunci când alimentarea de bord eșuează, bateria de rezervă poate menține funcționarea continuă a echipamentului timp de peste 4 ore. În modul de repaus, consumul echipamentului este mai mic de 5 W, reducând impactul asupra duratei de viață a bateriei vehiculului neînsoțit.
• Protecție IP65 și capacitate anti-interferențe: Carcasa adoptă un design impermeabil și anti-praf, care respectă standardul de protecție IP65 și poate funcționa normal în condiții de ploaie abundentă și praf nisipos. Circuitul intern are capacitate electromagnetică anti-interferențe pentru a evita afectarea de către semnalele electromagnetice generate de radar, echipamente de comunicație și alte componente ale vehiculului neînsoțit, asigurând o transmisie stabilă a sunetului.

IV. Soluții de integrare a dispozitivelor acustice la distanță cu alte echipamente

În sistemul de vehicule neînsoțite, dispozitivele acustice la distanță nu funcționează independent, ci sunt integrate cu o varietate de echipamente pentru a forma un sistem coordonat. Soluțiile comune de integrare includ:

• Integrare cu echipamente de percepție: Este conectat la radarul laser, radarul în bandă milimetrică, camera cu înaltă definiție și imagineurul termic infraroșu al vehiculului fără pilot. Când radarul sau camera detectează pietoni și obstacole în față sau identifică evenimente anormale precum „persoană care intră într-o zonă interzisă” și „vehicul care merge cu spatele”, trimite automat un semnal de declanșare către dispozitivul acustic la distanță. Dispozitivul redă automat vocea corespunzătoare în funcție de tipul evenimentului (de exemplu, „Există pietoni în față, vă rugăm să reduceți viteza” și „Aceasta este o zonă interzisă, vă rugăm să plecați imediat”). În același timp, informația anormală este sincronizată cu centrul de comandă din spate.
• Integrare cu echipamente de comunicație: Este conectat la modulul de comunicație 4G/5G sau la modulul de comunicație prin satelit al vehiculului neînsoțit pentru a realiza control la distanță extrem de lung. Când vehiculul neînsoțit desfășoară sarcini în zone îndepărtate fără semnal de rețea publică (cum ar fi frontierele sau zonele muntoase), personalul din centrul de comandă poate trimite comenzi către dispozitivul acustic prin legătura satelitară pentru a ajusta parametrii sonori sau pentru a comuta modul de funcționare. În același timp, dispozitivul poate transmite starea de funcționare (precum nivelul bateriei, volumul curent și informațiile despre defecțiuni) înapoi către platforma de comandă în timp real, facilitând astfel monitorizarea la distanță.
• Integrare cu echipamentul de lumină de avertizare: Este conectat la lumina LED de avertizare și la lumina stroboscopică a vehiculului fără pilot pentru a crea un efect de avertizare „coordonat sonor și luminos”. Când dispozitivul acustic pornește modul de avertizare, lumina de avertizare se activează sincron. Prin stimularea dublă vizuală și auditivă, efectul de avertizare către persoanele din jur este intensificat. De exemplu, atunci când vehiculul fără pilot virează, „semnalul de direcție + mesaj vocal” este declanșat simultan, permițând pietonilor să perceapă mai ușor intenția de deplasare a vehiculului fără pilot.
• Integrare cu echipamente de poziționare și navigație: În combinație cu sistemul de poziționare GPS/Beidou al vehiculului fără pilot, atunci când acesta intră într-o zonă predefinită (cum ar fi zonele din jurul școlilor și spitalelor), dispozitivul acustic comută automat în modul „volum redus” pentru a evita interferența sunetelor cu decibelaj ridicat în zone sensibile. Atunci când vehiculul fără pilot părăsește traseul planificat și intră într-o zonă periculoasă (cum ar fi o zonă de construcții sau o zonă inundată), dispozitivul redă automat un mesaj vocal de avertizare pentru a atrage atenția persoanelor din apropiere să se îndepărteze și trimite o alertă privind anomalia de poziție centrului de comandă.

V. Avantajele principale ale combinației dintre dispozitivele acustice la distanță și vehiculele fără pilot

Comparativ cu operațiunea manuală tradițională sau cu dispozitivele acustice independente, combinația dintre dispozitivele acustice la distanță și vehiculele fără pilot poate oferi avantaje în mai multe aspecte:

• Îmbunătățirea siguranței și fiabilității: Nu este nevoie de apropierea manuală de scenarii periculoase (cum ar fi zone afectate de dezastre sau zone de conflict la frontieră) pentru a îndeplini sarcini de comunicare și de descurajare, ceea ce reduce riscul de victime umane. În același timp, legătura dintre dispozitiv și sistemul de percepție al vehiculului neîmbarcat poate răspunde rapid la situații anormale și poate evita accidentele grave cauzate de întârzierile în reacția umană. De exemplu, la locul unui incendiu, vehiculul fără pilot transportă dispozitivul acustic până la marginea zonei afectate, iar personalul de comandă poate comunica cu persoanele capturate prin intermediul dispozitivului dintr-o zonă sigură, fără ca pompierii să riște să pătrundă adânc în foc.
• Extindeți intervalul de operare și eficiența: Vehiculele fără pilot pot circula continuu o perioadă lungă de timp (cu o durată de viață a bateriei de 8 - 12 ore). Combinat cu dispozitive acustice la distanță, pot acoperi o zonă mai largă pentru a efectua sarcini. În comparație cu patrularea manuală pe jos sau dispozitivele acustice fixe, eficiența operațiunii este crescută de 3 - 5 ori. De exemplu, într-un parc industrial de 50 de kilometri pătrați, vehiculul fără pilot combinat cu dispozitivul acustic poate finaliza inspecția completă a zonei și livrarea notificărilor de siguranță în 4 ore, în timp ce inspecția manuală necesită 2 - 3 zile.
• Reducerea costurilor de operare: Reduce dependența de forța de muncă. Un vehicul neînsoțit poate înlocui sarcina a 2 - 3 persoane de inspecție, iar funcționarea pe termen lung poate reduce semnificativ costurile cu personalul. În același timp, designul modular și caracteristicile de consum redus de energie ale dispozitivului acustic la distanță determină costuri reduse de întreținere și o durată mare de viață (de până la mai mult de 5 ani în condiții normale de utilizare), ceea ce reduce în continuare cheltuielile totale de exploatare.
• Realizați o gestionare precisă și inteligentă: Prin conectarea cu sistemul de control și platforma de comandă a vehiculului fără pilot, datele de funcționare ale dispozitivului acustic (cum ar fi timpul de utilizare, numărul de declanșări și zona acoperită) pot fi analizate statistic pentru a ajuta la optimizarea traseului de inspecție și planificarea sarcinilor vehiculului fără pilot. De exemplu, conform analizei datelor, se constată că evenimentul „persoane care pătrund fără autorizație în zonă” apare frecvent într-o anumită zonă. Frecvența patrulării vehiculului fără pilot în această zonă poate fi ajustată, iar conținutul mesajului vocal de avertizare al dispozitivului acustic poate fi optimizat pentru a îmbunătăți eficacitatea avertizării.

VI. Cazuri de aplicare a dispozitivelor acustice la distanță pe vehicule fără pilot

Caz: Aplicare practică a vehiculelor fără pilot pentru intervenții de urgență și dispozitive acustice la distanță

Într-o operațiune de salvare în urma unui cutremur montan, echipa de intervenție a utilizat 3 drone de urgență pentru salvare. Dronele erau echipate cu dispozitive acustice la distanță, imagistică termică infraroșie și module de comunicații satelitare și au pătruns în zona afectată unde drumurile fuseseră întrerupte. Pe măsură ce dronele se deplasau în jurul ruinelor, imaginea termică infraroșie a detectat semne ale prezenței vieții sub dărâmături. Dispozitivul acustic a fost activat imediat, redând vocea: „Vă rugăm să rămâneți liniștiți, personalul de salvare se apropie, vă rugăm să faceți un sunet pentru a indica poziția dumneavoastră” în acea zonă. În același timp, personalul de salvare a ajustat la distanță volumul dispozitivului prin intermediul legăturii satelitare, asigurându-se că sunetul ajunge până la baza ruinelor fără a provoca leziuni din cauza unui volum excesiv. Atunci când persoanele captivate au răspuns lovind o conductă metalică, microfonul dronei a colectat semnalul sonor și, împreună cu funcția de direcționare a dispozitivului acustic, a contribuit la localizarea poziției acestora, oferind orientări precise pentru operațiunea ulterioară de salvare. În această intervenție, combinația dintre dispozitivul acustic la distanță și drona a ajutat echipa de salvare să localizeze 3 persoane captivate în termen de 2 ore, eficiența fiind semnificativ crescută în comparație cu explorarea manuală tradițională, evitând în același timp riscul ca personalul de salvare să intre în zone instabile de dărâmături.