Для ориентации в помещениях дроны обучат эхолокации

Камеры, GPS и инерционные системы могут оказаться не самыми лучшими способами для ориентации дронов в помещениях. Новым инструментом для определения расстояния до препятствий может стать эхолокация. Алгоритм и принцип ее работы применительно к дронам представили математики из США и Германии.

Пока это только теоретическая работа. Математики Мирей Бутен (Mireille Boutin) из Университета Пердью (США) и Грегор Кемпер (Gregor Kemper) из Технического университета Мюнхена представили математически доказанный алгоритм ориентации дронов в помещениях с помощью прослушивания эха. Работа опубликована в журнале Applied algebra and geometry ("Прикладная алгебра и геометрия").

Согласно теоретическим выкладкам ученых, ориентация дронов в пространстве и картографирование помещений с точным определением расположения и даже наклона стен возможна с использованием всего четырех ненаправленных микрофонов на дроне. Источник звукового сигнала может располагаться как на самом дроне, так и быть где угодно в пределах комнаты и даже за стеной.

Все четыре микрофона на дроне улавливают отраженный от стен сигнал и рассчитывают разницу во времени движения звука от источника до стен и отраженного сигнала до микрофонов. Чтобы алгоритм мог определить угол наклона стен, микрофоны должны располагаться на разных уровнях (не на одной линии). Для расчета используется только эхо "первого порядка". Вторично отраженные звуковые сигналы должны отсеиваться, но в данном исследовании этот процесс не отражен. По словам математиков, это очень сложный процесс и его еще предстоит проработать.

Работать математикам предстоит еще над многими аспектами алгоритма. Например, пока нет теоретических выкладок для эхолокации в условиях стен с искривленной поверхностью. Доказанный алгоритм может надежно работать только с плоскими стенами. Выгода предложенного метода в том, что ориентация осуществляется всего по одному сигналу и ненаправленными микрофонами, а не сонарами? это предельно упрощает работу системы ориентации по эху.

Германия Университеты