Uzaktan Akustik Cihazların İnsansız Araçlarda Uygulama Pratikleri

İnsansız araç teknolojisinin hızlı gelişmesiyle birlikte uygulama senaryoları sürekli genişlemekte olup, kapalı alan park kontrollerinden açık yolda taşımacılığa, acil durum kurtarmadan güvenlik devriyesine kadar alanları kapsamaktadır. Ancak insansız araçlar, insan sürücülerin gerçek zamanlı iletişim ve caydırıcılık yeteneklerine sahip değildir ve bu nedenle karmaşık ortamlarda güvenlik riskleri yaşayabilirler. Kesin ses iletimi ve esnek uzaktan kumanda gibi temel avantajlarına dayanarak uzaktan Akustik Cihazlar çeşitli senaryolarda insansız araçların güvenli çalışmasını desteklemek için bu eksikliği gidermenin önemli bir unsuru haline gelmiştir.

I. Uygunluk Senaryoları Uzaktan Akustik Cihazlar İnsansız Araçlara Uyarlanmış Uygulama Senaryoları

İnsansız araçlardaki uzaktan akustik cihazların uygulama senaryoları, iletişim, uyarı ve caydırıcılık gerektiren alanlara odaklanmakta olup aşağıdaki temel senaryoları kapsamaktadır:

• Park ve fabrika denetim senaryoları: İnsansız araçlar, endüstriyel parklarda, lojistik parklarda ve büyük fabrikalarda denetim görevlerini yerine getirirken, izinsiz bölgeye giren personeli ve kurallara aykırı park eden araçları uyarmaları gerekmektedir. Aynı zamanda, parktaki personellere iş duyurularını ve güvenlik hatırlatmalarını iletmeleri gerekir.
• Acil kurtarma senaryoları: Deprem ve sel gibi felaketler meydana geldikten sonra, insansız araçlar tuzakta kalmış kişilerin bulunduğu alana girerek keşif görevlerini yerine getirdiğinde, mahsur kalan kişilerle ses aracılığıyla iletişim kurarak konumlarını ve fiziksel durumlarını doğrulamaları ve aynı zamanda kurtarma ilerlemesiyle ilgili bilgileri ve kaçış yönlendirmesini iletmeleri gerekir. Orman yangını sahnelerinde insansız araçlar, çevredeki sakinlere veya personele yangın uyarısı ve tahliye rotası bildirimlerini uzaktan akustik cihazlar kullanarak iletebilir.
• Güvenlik ve sınır devriye senaryoları: İnsansız güvenlik araçları, havaalanları, demiryolları ve sınır bölgeleri gibi alanlarda devriye gezerken şüpheli personel ve yasadışı girişimleri uyarıcı bilgileri yönlendirilmiş şekilde ileterek caydırmaları gerekir. Aynı zamanda arka komuta merkezine sahadaki durumu aktararak müdahale planlarının hazırlanmasına yardımcı olmaları gerekir.

II. İnsansız Araç Senaryolarında Temel Müşteri İhtiyaçları

İnsansız araçların kullanıldığı uygulamalarda müşterilerin uzaktan akustik cihazlara yönelik ihtiyaçları "güvenlik, verimlilik ve hassasiyet" olmak üzere üç temel merkez etrafında şekillenir ve bu şu şekilde belirlenir:

• Gerçek zamanlı iletişim gereksinimleri: Ekipmanın, insansız aracın ve çevresindeki insanların bilgi alışverişinin gecikme ve bozulmadan yapılabilmesi için uzak mesafeli ve net ses iletimini sağlayabilmesi gerekir. Özellikle gürültülü ortamlarda (örneğin park inşaat alanları ve kentsel trafik kavşakları) ses sinyalinin çevre gürültüsünü aşarak alıcıya doğru bir şekilde ulaşması sağlanmalıdır.
• Kesin caydırıcılık gereksinimleri: Şüpheli hedefler veya tehlikeli davranışlar için ekipmanın, sesin yayılmasının ilgisiz alanlara etkisini önlemek amacıyla yönlendirilmiş ses çıkışı yapabilme yeteneğine sahip olması gerekir. Aynı zamanda ses şiddeti ayarlanabilmelidir ki personelde kalıcı işitme hasarı oluşmadan etkili bir şekilde caydırıcılık sağlanabilsin.
• Uzaktan kumanda ve koordinasyon ihtiyaçları: İnsansız aracın kontrol sistemi veya arka komuta platformu üzerinden uzaktan çalışmayı destekler ve bunlara ses seviyesi ayarı, çalışma modu geçişi ve önceden kayıtlı ses çalma dahildir. Ayarlamalar için insansız araca elle yaklaşım gerekmez. Aynı zamanda radar ve kameralar gibi insansız aracın algılama ekipmanlarıyla uyum içinde çalışmalıdır. Algılama ekipmanı anormal bir durumu tespit ettiğinde akustik ekipman otomatik olarak devreye girer.
• Çevresel uyumluluk ihtiyaçları: İnsansız araçlar çoğunlukla açık alanda çalışır; bu nedenle ekipman, yüksek sıcaklık, düşük sıcaklık, yağmur ve toz gibi zorlu çevre koşullarına dayanıklı olmalıdır. -40°C ile 60°C sıcaklık aralığında, şiddetli yağmurda (IP65 koruma seviyesi) ve kum fırtınasında arızaya uğramadan kararlı bir şekilde çalışmasını sağlamalıdır.

III. İnsansız Araçlara Uyarlanmış Uzak Akustik Cihazların Temel Özellikleri

İnsansız araç senaryolarının ihtiyaçlarını karşılamak için uzaktan akustik cihazların aşağıdaki hedefe yönelik özelliklere sahip olması gerekir:

• Küçültülmüş ve hafif tasarım: Ekipmanın boyutu, insansız aracın montaj alanına uygun olmalı ve insansız aracın çatısına, gövdenin yan tarafına ve diğer konumlarına entegre edilebilmelidir. Ağırlık, insansız aracın yükünü artırmaması ve pil ömrünü ile sürüş kararlılığını etkilememesi için 3 kilogram içinde tutulmalıdır. Aynı zamanda, insansız araçla mekanik bağlantı kurulmasını, sökülmesini ve bakım yapılmasını kolaylaştırmak amacıyla modüler bir yapı benimsenmiştir.
• Yönlü ve her yönlü cihazlar arasında esnek geçiş: Yönlü cihazlar (sesi kapsama açısı 30° olan) ve her yönlü cihazlar (360° ses kapsama) arasında geçiş yapmayı destekler. Yönlü cihazlar belirli hedeflerin kesin uyarısı veya caydırılması için kullanılırken, omnidireksiyonel cihaz modu yayım bilgilerini çevresindeki büyük ölçekli bir alana ulaştırmak için kullanılır. İki cihaz arasındaki geçiş, uzaktan komutlarla hızlı bir şekilde tamamlanabilir ve yanıt süresi milisaniye düzeyinde kontrol edilir.
• Geniş frekans bandı ve yüksek ses basıncı çıkışı: İnsan kulağının duyarlı olduğu 200 Hz - 20000 Hz frekans bandını kapsar ve ses sinyalinin açıkça ayırt edilebilir olmasını sağlar. Ses basıncı seviyesi çıkışı 130 dB - 150 dB'ye ulaşabilir ve engelsiz bir ortamda etkili iletim mesafesi 800 metreden az değildir. Bu da insansız araçların orta ve uzun mesafe senaryolarında iletişim ve caydırıcılık ihtiyaçlarını karşılar.
• Çoklu güç adaptasyonu ve düşük güç tüketimi: İnsansız aracın üzerindeki güç sistemiyle bağlantı kurmayı destekler ve aynı zamanda dahili yedek lityum pil içerir. Araç içi güç kaynağı arızalandığında, yedek pil ekipmanın 4 saatten fazla süreyle sürekli çalışmasını sağlayabilir. Bekleme modunda ekipmanın gücü 5 W'tan azdır ve bu da insansız aracın batarya ömrüne olan etkisini azaltır.
• IP65 koruma ve anti-interferans yeteneği: Kasa su geçirmez ve toz geçirmez bir tasarıma sahiptir ve IP65 koruma standardını karşılar, yoğun yağmur ve toz rüzgarı gibi hava koşullarında normal şekilde çalışabilir. İç devre elektromanyetik anti-interferans özelliğine sahip olup insansız aracın radarı, iletişim ekipmanları ve diğer bileşenlerinden kaynaklanan elektromanyetik sinyallerden etkilenmeyi önler ve ses iletiminin kararlı olmasını sağlar.

IV. Uzakta Çalışan Akustik Cihazların Diğer Ekipmanlarla Entegrasyon Çözümleri

İnsansız araç sisteminde, uzak akustik cihazlar bağımsız olarak çalışmaz, çeşitli ekipmanlarla entegre edilerek koordine bir sistem oluşturur. Yaygın entegrasyon çözümlerine şunlar dahildir:

• Algı ekipmanıyla entegrasyon: İnsansız aracın lazer radarı, milimetre dalga radarı, yüksek çözünürlüklü kamerası ve kızılötesi termal görüntüleyici ile bağlantılıdır. Radar veya kamera ileride yaya ve engelleri tespit ettiğinde ya da "personelin giriş yasağı alanına girmesi" ve "aracın ters yöne gitmesi" gibi anormal olayları tanımladığında, uzaktan akustik cihazına otomatik olarak bir tetikleme sinyali gönderir. Cihaz, olayın türüne göre (örneğin "İleride yaya geçidi var, lütfen yavaşlamaya dikkat edin" ve "Bu bir giriş yasağı alanıdır, lütfen hemen terk edin") karşılık gelen sesi otomatik olarak çalar. Aynı zamanda anormal bilgi, arka uç komuta merkezine senkronize edilir.
• İletişim ekipmanı ile entegrasyon: İnsansız aracın 4G/5G iletişim modülüne veya uydu iletişim modülüne bağlanarak ultra uzak mesafeden kontrol edilmesini sağlar. İnsansız araç, kamuya açık ağ sinyallerinin olmadığı uzak bölgelerde (örneğin sınırlar ve dağlık alanlar) görev yaparken, arka uç komuta personeli ses cihazına uydu bağlantısı üzerinden komut gönderebilir ve ses parametrelerini ayarlayabilir veya çalışma modunu değiştirebilir. Aynı zamanda cihaz, çalışma durumunu (örneğin güç seviyesi, mevcut ses düzeyi ve arıza bilgileri) gerçek zamanlı olarak komuta platformuna ileterek uzaktan izlemeyi kolaylaştırır.
• Uyarı ışığı ekipmanıyla entegrasyon: İnsansız aracın LED uyarı ışığı ve flaş ışığı ile bağlantılı olarak "ses ve ışık koordinasyonu" uyarı etkisi oluşturur. Akustik cihaz uyarı moduna geçtiğinde, uyarı ışığı eş zamanlı olarak açılır. Görme ve işitme duyularına yönelik bu ikili uyarım sayesinde çevredeki kişilere yönelik uyarı etkisi güçlendirilir. Örneğin, insansız araç dönüş yaptığında "sinyal ışığı + sesli uyarı" eş zamanlı tetiklenir ve yayaların insansız aracın sürüş niyetini algılaması kolaylaşır.
• Konumlandırma ve navigasyon ekipmanları ile entegrasyon: İnsansız aracın GPS/Beidou konumlandırma sistemiyle birlikte, insansız araç önceden belirlenmiş bir alana (okul ve hastane çevresi gibi) girdiğinde akustik cihaz otomatik olarak "düşük ses moduna" geçer ve yüksek desibelli sesin hassas bölgelere olası etkisini önler. İnsansız araç planlanan rotadan sapıp tehlikeli bir bölgeye (inşaat alanı veya su birikintisi olan alan gibi) girdiğinde, cihaz otomatik olarak uyarı sesi çalar, çevredeki kişileri uzaklaşmaya uyarır ve komuta merkezine pozisyon anomalisi alarmı gönderir.

V. Uzaktan Akustik Cihazlar ile İnsansız Araçların Kombinasyonunun Temel Avantajları

Geleneksel elle çalışma ya da bağımsız akustik cihazlarla karşılaştırıldığında, uzaktan akustik cihazlar ile insansız araçların birleşimi birçok açıdan avantaj sağlayabilir:

• Güvenliği ve güvenilirliği artırın: İletişim ve caydırıcılık görevlerini tamamlamak için tehlikeli ortamlara (afet bölgeleri ve sınır çatışma alanları gibi) manuel olarak yaklaşılması gerekmez, bu da personel yaralanma riskini azaltır. Aynı zamanda, cihaz ile insansız aracın algı sistemi arasındaki bağlantı, anormal durumlara hızlı bir şekilde yanıt verilmesini sağlar ve insan kaynaklı tepki gecikmelerinden kaynaklanan güvenlik kazalarından kaçınır. Örneğin, yangın sahasında insansız araç akustik cihazı taşıyarak yangın bölgesinin kenarına girer ve komuta personeli, itfaiyecilerin yangının derinliklerine risk alarak girmesine gerek kalmadan, cihaz aracılığıyla mahsur kalan kişilerle güvenli bir bölgeden iletişim kurar.
• Çalışma aralığını ve verimliliği artırın: İnsansız araçlar uzun süre (8 - 12 saatlik pil ömrüyle) sürekli olarak hareket edebilir. Uzaktan akustik cihazlarla birleştirildiğinde, görevleri yerine getirmek için daha geniş bir alanı kapsayabilirler. Elle yürüyerek yapılan devreler veya sabit akustik cihazlarla karşılaştırıldığında çalışma verimliliği 3 - 5 kat artar. Örneğin, 50 kilometrekarelik bir sanayi bölgesinde, insansız araç ile akustik cihaz birleşimi, tüm alanın muayenesini ve güvenlik duyurusu iletimini 4 saat içinde tamamlayabilirken, elle muayene 2 - 3 gün sürer.
• İşletim maliyetlerini azaltın: İş gücüne olan bağımlılığı azaltır. Bir insansız araç, 2-3 muayene personelinin iş yükünü karşılayabilir ve uzun vadeli kullanım ile işçilik maliyetleri önemli ölçüde düşürülebilir. Aynı zamanda, uzaktan akustik cihazın modüler tasarımı ve düşük güç tüketimi özelliği, bakım maliyetlerinin düşük olmasına ve hizmet ömrünün uzun olmasına (normal kullanımda 5 yıldan fazla) neden olarak toplam işletme giderlerini daha da düşürür.
• Kesin ve akıllı yönetim sağlayın: İnsansız aracın kontrol sistemi ve komut platformu ile entegre olarak, akustik cihazın çalışma verileri (kullanım süresi, tetikleme sayısı ve kapsama alanı gibi) istatistiksel olarak analiz edilebilir ve insansız aracın muayene rotası ile görev planlamasının optimize edilmesine yardımcı olabilir. Örneğin, veri analizi sonucunda "yetkisiz alan ihlali" olayının belirli bir bölgede sıklıkla gerçekleştiği tespit edilebilir. Bu durumda, ilgili bölgedeki insansız aracın devriye sıklığı ayarlanabilir ve akustik cihazın uyarı ses içeriği etkinliği artırmak için iyileştirilebilir.

VI. İnsansız Taşıtlarda Uzaktan Akustik Cihazların Uygulama Örnekleri

Örnek: Acil Kurtarma İnsansız Taşıtları ve Uzaktan Akustik Cihazların Pratik Uygulaması

Bir dağ depreminde yapılan kurtarma operasyonunda, kurtarma ekibi 3 acil durum kurtarma insansız aracı kullandı. İnsansız araçlar, uzaktan ses cihazları, kızılötesi termal görüntüleyiciler ve uydu iletişim modülleriyle donatılmıştı ve yolların kesildiği afet bölgesine girdi. İnsansız araçlar enkazın etrafında dolaşırken, kızılötesi termal görüntüleyici enkazın altında yaşam belirtileri tespit etti. Hemen ses cihazı devreye alındı ve "Lütfen sakin kalın, kurtarma personeli yaklaşıyor, lütfen konumunuzu belirtmek için ses çıkarın" sesi bu bölgeye yayınlandı. Aynı zamanda, kurtarma personeli uydu bağlantısı üzerinden cihazın ses seviyesini uzaktan ayarlayarak sesin enkaza zarar vermeden altına kadar iletilmesini sağladı. Tuzakta kalan kişiler metal boruya vurarak tepki verdiklerinde, insansız aracın mikrofonu ses sinyalini topladı ve ses cihazının yönlendirme işleviyle birlikte tuzakta kalan kişilerin yerinin tespit edilmesine yardımcı oldu ve ardından yapılacak kurtarmaya doğru rehberlik sağladı. Bu kurtarma operasyonunda, uzaktan ses cihazı ile insansız aracın birleşimi, kurtarma ekibinin 2 saat içinde 3 tuzakta kalan kişiyi bulmasına yardımcı oldu. Bu durum, geleneksel elle keşfe kıyasla verimliliği önemli ölçüde artırdı ve aynı zamanda kurtarma personelinin kararsız enkaz alanına girmesinin riskini ortadan kaldırdı.