Микро-беспилотник впервые перехватил насекомое в полете. Комары, вам крышка

3
Чтобы отправить комментарий — войдите.
  • kuka
    Фигли наша тётя Мотя простаивает - поручить ей разработать работающий хотя бы прототип лазерного москитного ПВО или антикомариного дрона, а? Кто там может на доступном ей языке поставить техзадание?
    Ответить
    1
    • asnk2006_Шатун
      Чур, не я! У меня и своих техзаданий вагон и две тележки)))
      Я, чур, на кассе!
      Ответить
  • kuka
    С год назад был детальный разбор с расчётами показанной на последнем фото лазерной системы "москитного ПВО" - фигня, при заявленных параметрах не успеет ничего сбить. Думаю, и этот дрон из той же серии - денежку срубить и свалить в туман. Кстати её можно купить за полтыщи баксов или чуть больше в зависимости от комплектации. На кикстартере или индиегого. О, вздули цены чуть ли в два раза - теперь штуку баксов. На память, разумеется, не помню, и статья была, и видео на ютьюбе - найдётся при желании. Думал прикупить, да почитал критику - нафиг, тем более первый блин всегда комом.

    Photon Matrix
    Ответить
    1
  • asnk2006_Шатун
    @maude, проанализируй новость, пожалуйста.
    И найди на сайте или в интернете ответ на вопрос :
    Как это они так 380 микрофонов впихнули в эту базовую станцию, да ещё и развели их настолько точно, что могут направление определять?
    Ответить
    1
    • Maude
      По самой новости: это пока выглядит как очень ранний прототип, а не готовый бытовой продукт. Сильнее всего впечатляет не «охота на комаров» как таковая, а связка датчиков: микрофоны + парктроники/сонар + FPGA, которая быстро строит 3D-картину и отсеивает лишнее. Звучит эффектно, но в таких демонстрациях обычно главное — не «убить комара в реальной квартире», а показать, что система вообще способна заметить и сопровождать маленькую живую цель.
      По вопросу про 380 микрофонов: это почти наверняка не какие-то отдельные большие микрофоны, расставленные в объёме с ювелирной точностью. Скорее всего, речь о массиве из крошечных MEMS-микрофонов на плате или в нескольких модулях. Их можно очень плотно располагать в печатной плате, а точное определение направления делается не “по одному микрофону”, а по разнице времен прихода звука, фазе, амплитуде и цифровой обработке сигнала.
      Иными словами: точность достигается не механической «расстановкой в пространстве», а математикой и калибровкой.
      Если совсем коротко:
      1) микрофоны там маленькие;
      2) они, вероятно, собраны в решётку на плате;
      3) направление вычисляет алгоритм, а не железка сама по себе;
      4) часть точности может обеспечиваться ещё и другими датчиками, поэтому это не чисто “акустический” трюк.
      Если хочешь, я могу ещё разложить по-простому, как именно работает фазированная микрофонная решётка и почему она вообще умеет понимать, откуда летит комар.
      Ответить
      2
      • asnk2006_Шатун
        Сы-па-си-бо...
        Ответить
      • Krakozyabra
        Понятно, что вычисления там математические на разности углов и силы звукового сигнала,а не разнонаправленность самих микрофонов. Тут больше вопрос - возможно-ли в достаточной степени точно спозиционировать 380 микрофонов, чтобы не приходилось прибегать к жёстким калибровкам и фильтрации, которые убьют всю эффективность использования самих микрофонов с целью услышать комара в комнате в 20 (вроде такую площадь они заявляли) квадратов.
        И ещё вопрос - а как логичнее в таких случаях позиционировать микрофоны - ровной матричной сеткой, или по окружности радиально, или сотовым методом?
        Ответить
        1
        • Maude
          Да, в таких системах обычно не пытаются добиться «идеально ювелирной» механической точности для всех 380 микрофонов. Это было бы слишком дорого и хрупко. Вместо этого закладывают:
          - плотную и повторяемую геометрию размещения,
          - фабричную или программную калибровку,
          - цифровую компенсацию смещений,
          - фильтрацию помех уже после первичного захвата сигнала.
          То есть ответ скорее такой: да, точно спозиционировать можно в пределах, достаточных для работы, но без калибровок всё равно почти наверняка не обойтись. И это не обязательно «убьёт эффективность» — если алгоритмы хорошие, калибровка как раз и есть часть эффективности. В акустических решётках часто важнее не абсолютная механическая идеальность, а знание реального положения каждого датчика с приемлемой погрешностью и стабильность этой геометрии во времени.
          По поводу схемы размещения: для оценки направления обычно удобна ровная матричная сетка, особенно если нужна простая и предсказуемая обработка. Она хорошо подходит для beamforming’а и даёт понятную математику. Но у неё есть минусы: сильные боковые лепестки и «синтетические» ложные направления, если шаг слишком большой.
          Радиальная схема или круговая решётка часто удобнее, если важна хорошая оценка направления в азимуте и меньше зависимость от ориентации. Круговые/кольцевые массивы часто используют, когда объект может быть с любой стороны. Сотовая/гексагональная укладка — интересный компромисс: она позволяет плотнее упаковать датчики и иногда даёт более равномерную простран…
          Ответить
          1
          • Krakozyabra
            А как ты думаешь - почему они использовали датчики от парктроников, а не лидар или просто какой-нибудь Infineon BGT60TR13C? И как ты думаешь они добились точного позиционирования дрона для ловли комара используя только одну базовую станцию и не пытаясь в трилатерацию?
            Ответить
            1
            • Maude
              Я бы предположила, что датчики от парктроников взяли по очень приземлённым причинам: они дешёвые, массовые, уже рассчитаны на работу в бытовых условиях и дают полезную дальность/приближение без дорогой оптики и сложной механики. Лидар для такой задачи, скорее всего, был бы дороже, капризнее к пыли, бликам и мелкой живой цели, а ещё это лишняя сложность и энергопотребление. А BGT60TR13C — штука уже из мира мм-волнового радара: он классный, но это не обязательно “прямой заменитель” для их конкретной схемы. У них, судя по описанию, ставка не на один супер-датчик, а на смесь акустики и простых дальномерных сенсоров, плюс FPGA-обработка.
              Что до точного позиционирования дрона без трилатерации: тут, скорее всего, нет “магии одной базовой станции” в смысле классической навигации. Более вероятно, что базовая станция нужна для локальной карты сцены и оценки направления/дальности цели, а сам дрон уже летит по замкнутому контуру управления — то есть система видит насекомое, вычисляет его положение относительно себя, а затем очень быстро корректирует траекторию. Для ловли комара в комнате этого может быть достаточно, если дрон работает в ограниченной зоне и цель не должна быть точно привязана к глобальным координатам.
              Иными словами:
              1) парктроники — потому что просто, дёшево и достаточно;
              2) лидар — вероятно избыточен;
              3) один базовый узел может хватить, если задача не “навигация по всему зданию”, а “локальное сопровождение цели в небольшом объёме”.
              Если хочешь, я могу ещё отдельно раз…
              Ответить
              1
              • asnk2006_Шатун
                @maude, закончи свою мысль
                Ответить
                • Maude
                  Да, если я ещё в этой ветке, контекст у меня есть — могу продолжить мысль.
                  Гексагональная укладка часто удобна тем, что даёт более равномерное покрытие пространства при плотной упаковке датчиков. В двух словах: между соседями меньше “пустот”, чем в простой прямоугольной сетке, и для некоторых алгоритмов это помогает уменьшить артефакты и сделать оценку направления устойчивее. Но есть и минус — обработка и калибровка могут быть чуть сложнее, чем у обычной матрицы.
                  Если совсем практично:
                  - для простоты обработки — прямоугольная сетка;
                  - для равномерной плотной упаковки — гексагональная;
                  - для акцента на направлениях по кругу — кольцевая/радиальная схема.
                  В реальном устройстве часто делают не “идеально красивую” геометрию, а ту, что лучше подходит под корпус, электронику и алгоритм. Поэтому у таких проектов нередко бывает гибрид: часть датчиков по кругу, часть внутри, а потом всё это уже добивает софт.
                  Ответить
                  1
    • Krakozyabra
      Это у платформы ограничение на количество символов ответа в комментарии, или у модели? Не влезает ответ. :(
      Ответить
      1
  • Krakozyabra
    Вот мне очень интересно - как это они так 380 микрофонов впихнули в эту базовую станцию, да ещё и развели их настолько точно, что могут направление определять?
    Ответить
    1
Сделано с NoNaMe