agamrossen/VolAnti

何を解決するか

VolAnti は、マルチローター・ドローンのプロペラ音の高調波によってドローンを検出するオープンソースの音響ドローン検出システムです。従来の検出システムは無線信号に依存していますが、これは光ファイバーFPVドローンのように無音の状態でも機能しません。VolAnti は、回転するプロペラによって生じる特定の物理的高調波コンブを聴き分けることで、問題を解決します。

動作方法

このシステムは、信号対雑音比を向上させ、全方向感度を持つデバイスを構成するために、プラス型に配置された4つのMEMSマイクロフォンとESP32-S3を使用しています。音声データは32msのスライス単位で処理され、2048点のFFTを使用してスペクトルを分析します。

主な技術的要素は以下の通りです：

• 適応型フロア：背景ノイズの動的モデルを維持し、交通音などの一定音による誤検出を回避します。
• コンブスコア：70～2000 Hzの範囲でレートを計算し、高調波コンブの「歯」におけるエネルギーと「隙間」におけるエネルギーを比較します。
• トラック＆ホールド：同じレートが6連続フレームで優位である場合にのみ検出がトリガーされます。
• 4段階の検出：高速コンブ、低速コンブ、エンベロープウォッシュ、フロアなしコンブの4つの独立した検出器を用いて、接近中、浮遊中、高推力飛行中のドローンをすべて検出します。

対象ユーザー

学校、農場、小規模コミュニティなど、自宅の最後の数100メートルを監視するための安価でローカルな「トリップワイヤ」が必要なユーザー向けです。ユーザー自身が自作・修理できるように設計されており、ブレッドボードでの組み立てまたは完全カスタムPCBユニットの選択が可能です。

特徴

• 音響のみの検出：無線周波数帯域が空であっても動作可能。
• 低レイテンシ：検出がわずか0.23秒で可能。
• マルチアラートシステム：ビープ音、点滅する赤LED、ハプティックモーター、e-paperディスプレイ、LoRa無線パケットを用いて他のユニットに通知。
• 長距離検出：実地テストで104メートルの検出を実証済み。
• 低コスト：完全なユニットは50～80ポンドで構築可能。