„Unsere akustische Drohnendetektion ermöglicht es, unbemannte Flugobjekte zu erkennen, die sich unerlaubt im Luftraum bewegen“, erklärt Martin Blass. Dabei kommen Mikrofonarrays zum Einsatz, die Schall aus verschiedenen Richtungen aufnehmen. Durch Laufzeitunterschiede zwischen den Sensorsignalen kann die Richtung eines Geräuschs bestimmt werden. „Es ist, als ob man gezielt in eine bestimmte Richtung lauscht und störende Hintergrundgeräusche ausblendet“, beschreibt Blass das Prinzip.
Drohnendetektion: Lauschen in 3D
Mithilfe von Machine Learning wird das System kontinuierlich verbessert. Das Modell wird mit akustischen Daten von Drohnenflügen trainiert, um typische Geräuschmuster zuverlässig zu erkennen. „Je mehr Daten wir sammeln, desto präziser wird unsere Technologie“, so Blass weiter. Ein jüngster Durchbruch ist die Entwicklung eines 3D-Mikrofonarrays in Halbkugelform, das Drohnen präziser in der Höhe lokalisiert als herkömmliche 2D-Arrays. Dies ermöglicht eine präzisere Verfolgung von Drohnen in komplexen Umgebungen und verbessert die Identifikation von Flugobjekten erheblich. Im Vergleich zu herkömmlichen 2D-Arrays kann es Höhenwinkel besser erfassen und sogar mobil an Fahrzeugen genutzt werden. Die Einsatzmöglichkeiten sind vielfältig: Großveranstaltungen, politische Versammlungen oder Flughäfen können mit dieser Technologie vor unbefugten Drohnen geschützt werden.
Schutz kritischer Infrastruktur
Besonders wichtig ist der Schutz kritischer Infrastruktur, da Drohnen mit über 500 Gramm Gewicht – in Österreich genehmigungspflichtig – erheblichen Schaden anrichten können. Auch im militärischen Bereich ist das System von Bedeutung. Es ergänzt bestehende Sensorverbunde zur Detektion von Flugobjekten. Anders als Radarsysteme, die aktiv Wellen aussenden und dadurch selbst sichtbar sind, arbeitet die akustische Detektion passiv – ein großer Vorteil in sicherheitskritischen Szenarien. Der Blick in die Zukunft zeigt spannende Entwicklungen: Geplante Forschungsprojekte setzen auf verteilte akustische Sensorknoten, die die Reichweite der Detektion erweitern. Kompakte Mikrofonarrays auf MEMS-Technologie sollen direkt vor Ort, also „on the edge“, mit minimalem Energieaufwand arbeiten. Dank Fortschritten im Bereich Deep Learning wird dies immer effizienter umsetzbar.
Von Elke Zenz
Weitere Infos
- Forschungsgruppe Intelligente Akustische Lösungen
- Geschäftsfeld Sicherheit und Verteidigung
- Sicherheitsforschung KIRAS
- Österreichisches Verteidigungsforschungsprogramm FORTE
Das Projekt wird gefördert bzw. finanziert im Rahmen des Programms FORTE und des Sicherheitsforschungs-Förderprogramms KIRAS/K-PASS durch das Bundesministerium für Finanzen und von der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft abgewickelt.
