Dron nově dokáže určit tvar místnosti pouhým poslechem ozvěn

Výzkumníci ze Společnosti pro průmyslovou a aplikovanou matematiku přišli s průlomovou metodou, jak pomocí standardních zvukových testů a dronu určit tvar místnosti. Jejich inovativní přístup využívá prvotní ozvěny zachycené čtyřmi mikrofony připevněnými k dronu, což umožňuje s velkou přesností rekonstruovat prostorovou strukturu místnosti.

Představte si scénář, ve kterém je v místnosti umístěn reproduktor společně s několika mikrofony. Když reproduktor emituje zvukový impuls, mikrofony zachytí různě zpožděné reakce, jak se zvuk odráží od stěn místnosti. Tyto prvotní ozvěny, které jsou slyšitelné po tom, co zvukový impuls odrazil od stěny, následně vytváří ozvěny druhého a dalších řádů.

Zvukové vlny jako klíč k rozluštění tvaru místnosti

Výzkumný tým vedený Mireille Boutin a Gregorem Kemperem se pokusil rekonstruovat tvar místnosti využitím prvotních ozvěn zachycených čtyřmi mikrofony připevněnými k dronu. Tyto mikrofony jsou uspořádány v pevné, prostorově nesouměrné konfiguraci, což umožňuje nové oblasti aplikace. Umístění mikrofonů na dronu, namísto jejich samostatného rozmístění po místnosti, představuje inovativní krok vpřed.

„Když mikrofon slyší zvuk, který se odrazil od stěny, časový rozdíl mezi vysláním a přijetím zvuku je zaznamenán. Tento časový rozdíl odpovídá vzdálenosti, kterou zvuk za tu dobu urazil,“ vysvětluje Boutin.

Další výzkum a potenciální aplikace

Tento přístup ukazuje, že rekonstrukce místnosti z prvotních ozvěn zachycených čtyřmi mikrofony je teoretický problém, který je za obecných podmínek dobře definovaný. „To je první krok k řešení odpovídajícího problému v reálném světě,“ poznamenává Boutin.

„Tyto mikrofony lze umístit do místnosti nebo na jakékoli vozidlo, jako je auto, podvodní vozidlo nebo helmě osoby,“ vysvětluje Kemper.

Výzkumu otevírá revoluci v oblasti měření a mapování prostorů pouhým poslechem ozvěn, což má dalekosáhlé důsledky také pro navigaci dronů a dalších autonomních systémů.

Zdroj: SciTechDaily