Acoustic Localization of UAVs with Microphone Arrays. Comparison of Different Array Geometries
54º Congreso Español de Acústica — Tecniacústica 2023
Abstract
Este trabajo presenta un estudio sobre detección y localización de UAVs utilizando arrays de micrófonos con diferentes geometrías. El estudio se basa en el resultado del análisis espectral de las señales emitidas, que permite identificar las bandas de frecuencia con mayor energía, y características especiales que pueden ser consideradas en el diseño del array de micrófonos. Para probar las diferentes geometrías con las mismas señales, se ha creado un modelo de señal de las señales emitidas por UAVs en movimiento en trayectorias controladas. Este modelo nos permite generar señales sintéticas para probar los algoritmos de localización. En el estudio se han considerado arrays lineales uniformes y arrays circulares, con diferente número de micrófonos y diferentes distancias entre micrófonos. Cada geometría tiene propiedades que pueden dificultar la estimación de la dirección de llegada en diferentes escenarios, y facilitarla en otros. El algoritmo de localización trabaja con tramas, cuya longitud es otro de los parámetros considerados en el estudio. Este estudio se realiza con tres drones cuadricópteros y un helicóptero no tripulado, demostrando que es posible una estimación precisa a distancias de cientos de metros del UAV con drones en movimiento, aunque el uso de micrófonos precisos y algoritmos más potentes augura la ampliación de este rango a distancias mayores.