美国BBN公司收到合同提供,美国陆军研究定向传声器

 软件之家     |      2020-04-23

研究人员正在研究用更好的传声器和先进信号处理软件探测狙击手射击的新途径。一位探索高灵敏定向传声器的科学家已经有了思路,这种传声器可以探测从一个方向传来的声音,同时忽略背景噪声。Binghamton大学的迈尔斯教授认为,研究Ormia ochracea,会有助于开发像铅笔橡皮头大小的定向传声器。迈尔斯教授发现,这种蝇的耳朵位于胸部,两耳之间的机械链环在声方向产生强烈振动。虽然迈尔斯教授最初主要是研究微型助听器,但他很快在2000年引起了DARPA的注意,DARPA并给了他280万美元开发探测狙击手射击的声传感系统。伊利诺斯大学的道格拉斯·琼斯和迈尔斯一起研究这个项目。琼斯说,仅用传声器探测狙击手射击有两种方法:把收听装置阵列放在不同位置,或把定向传声器放在同一个位置。在阵列系统中,安装在Humvee前面和后面的缓冲器以及顶部上的传声器收集来自不同方向的声音。信号处理软件用声速计算,测量子弹声音通过驾驶员侧面缓冲器上的传声器的时间和子弹声音通过乘员侧面缓冲器上的传声器的时间之间的时间延迟,估算出声音源。用顶部的传声器,采用同样的计算方法,估算出狙击手的方位角度。但是,计算车辆与狙击手之间的距离是有很大诀窍的。测量时间延迟的算法不能估算出100~1000m的射击。研究人员后来测量进入传声器的声音谱特性来判断距离:高频声音比低频声音消散要快。这种测量能提供概略估算值--近、中和远,但不能精确地测出距离。由于采用迈尔斯根据蝇耳发明的系统,定向传声器能很好地消除背景噪声,但很难判断出远方火炮噪声等的声音。DARPA和陆军研究实验室还在继续研究用光学系统探测狙击手射击,如激光和红外系统,这些系统比声系统更昂贵。人不能听见的,声科学、信号处理和光学技术有可能听到。

[美国《国防工业日报》2007年1月29日报道]BBN技术公司收到950万美元的约定固定成本合同用于提供一种名为“飞镖”(Boomerang)的声探测和诱骗系统。预计在2007年5月20日完成交付工作。该系统曾在2005年9月被驻伊美军用于寻找狙击手。系统本质上是一个传感器阵列,通常安装在“悍马”车上,桅杆装在车的后部。桅杆顶部有7个装有拾音器的0.3米长的探针。在系统的外围还包括一个信号处理单元和一个小型显示器。当子弹以超音速飞行时,将会产生一系列可被拾音器探测的冲击波。通过测量每一个拾音器接收到冲击波的时间差,处理单元利用基本的几何学计算射手相对于车辆的方位和仰角。该系统还可以根据子弹的速度和当时天气条件对弹道的影响确定射手的距离。数据可以在不到1秒的时间内显示在显示器上。显示器基本上是一个类似于时钟上数字排列的一圈发光二极管。与显示器集成在一起的喇叭可以通知系统操作者射击的方位。 “飞镖”的开发要追溯到上个世纪90年代中期。BBN技术公司参与了美国国防高级研究计划局的一个项目,开发一种静态狙击手探测系统。基于这个项目的系统实际上都没有投入使用。但是,2003年11月,DARPA再次寻求一种狙击手探测系统,不过这次要求是移动的探测系统。事实上,DARPA希望在60天内可以获得50套这种系统。为了满足DARPA的要求,系统必须能够在105千米/小时的移动速度下工作,探测率达到99%,虚警率几乎为零。还要求系统的报告精度在水平方向上为+15°,超出了AK-47的正常范围。子弹必须保证射程与车辆相距30米,但是仍然能被探测到。与对其他作战系统的要求一样,DARPA还希望狙击手探测器坚固耐用并可以经受得住碰撞。 在与DARPA签订合同之后,公司从2003年11月17日开始开发“飞镖”,但未能按照截止期限完成交付工作,拖延了5天。“飞镖”系统经过了严格的试验,证明了它的坚固性。这种系统曾经从车上掉下,甚至被拖在车下碾过后,士兵用手将其扳回原状并重新安置好之后,系统依然能够工作。

行进中的军事护送队弄出的声响往往压住敌狙击手射击的声音。到部队发现敌射手把枪准星对准他们时,已为时过晚,总会有士兵被击毙。2003年末,美国士兵乘卡车在伊拉克行动中就遇到了这个问题。军事官员求助于国防高级研究计划局提出一个技术方案,该研究据自1995年以来一直在研究狙击手探测系统。2004年11月, 该研究局请求美国的一些公司在60天内研制出一种低成本系统。DARPA从那些同意承担研制的公司中选择了BBN技术公司,因为DARPA认为该公司的"飞旋标"系统最好,也最便宜。但是,该公司不愿意道出系统的价格。"飞旋标"系统是众多系统中的一种,研究人员在他们研究发现狙击手的更精确方法中不断完善技术。"飞旋标"系统安装在Humvee的后部,从50~100m远处可以探测到AK-47和其他轻武器的发射。在行进车辆内的士兵可以获得武器发射方向的视频和音频告警,使士兵进行反击或离开。不像市场上已有的其他狙击手探测系统,如以色列的SADS系统,"飞旋标"系统不仅能判断从枪口发出的声音,还能判断超速飞行子弹周围的锥形冲击波。仅用传声器拾取射击声音的探测系统比较昂贵,因为这种系统用极好的算法或软件编码处理信号。"飞旋标"系统装有传声器阵列和传感器。传声器阵列可以听见射击的声音,传感器可以测量超音速子弹产生的锥形激波。该公司利用测量子弹冲击波波前曲率探测狙击手射击的研究于1999年获得了美国专利。增加多个传感器,使系统能对超速飞行子弹两边的冲击波波前曲率进行比较,从而获得更精确的弹道。该公司已经把约50套系统运往伊拉克。DARPA在3月告诉美国立法者,DARPA应购买几千套这种系统,但没有做出计划安排。DARPA和陆军研究实验室自1995年一直在研究狙击手探测系统。尽管BBN公司在1999年获得了专利,但直到伊拉克战争迫使防御官员寻求应急方案时才获得订单。

上一篇:海外有线电视台发展近况 下一篇:没有了