agamrossen/VolAnti

해결하는 문제

VolAnti는 다중 회전축 드론의 프로펠러 소리를 통해 드론을 식별하는 오픈소스 음향 드론 탐지 시스템입니다. 전통적인 탐지 시스템은 무선 신호에 의존하지만, 광섬유 FPV 드론처럼 무선 신호가 없는 경우에도 작동하지 않습니다. VolAnti는 회전하는 프로펠러가 생성하는 특정한 물리적 고조파 조합을 듣는 방식으로 문제를 해결합니다.

작동 방식

이 시스템은 신호 대 잡음비를 높이고 전방향 감도 장치를 만드는 데 사용하기 위해 ESP32-S3와 4개의 MEMS 마이크로폰을 플러스형으로 배열합니다. 음성은 32ms 단위로 분할되어 2048점 FFT를 사용해 스펙트럼을 분석합니다.

주요 기술 구성 요소는 다음과 같습니다:

• 적응형 바닥선: 배경 잡음을 지속적으로 모델링하고 제거하여 교통 소음과 같은 일정한 소리로 인한 오류 경보를 방지합니다.
• 콤 스코어: 70~2000Hz 범위의 주파수를 계산하고, 고조파 콤의 '이빨' 부분과 '틈' 부분의 에너지를 비교합니다.
• 트랙 앤 홀드: 동일한 주파수가 6개의 연속 프레임에서 우세할 때만 탐지가 트리거됩니다.
• 4단계 탐지: 빠른 콤, 느린 콤, 에너지 와시, 바닥선 없는 콤의 4개 독립된 탐지기로 접근 중, 정지 중, 고추력 비행 중인 드론을 모두 포착합니다.

대상 사용자

학교, 농장, 소규모 공동체 등 자산의 마지막 수백 미터를 감시할 수 있는 저비용 로컬 '트립와이어'가 필요한 사용자들을 위한 것입니다. 사용자가 직접 조립하고 수리할 수 있도록 설계되었으며, 브레드보드 빌드 또는 완전한 커스텀 PCB 유닛 옵션이 있습니다.

주요 특징

• 음향만으로 탐지: 무선 주파수 대역이 비어 있어도 작동 가능.
• 저지연: 최소 0.23초 내에 탐지 가능.
• 다중 알림 시스템: 비프음, 깜빡이는 빨간 LED, 햅틱 모터, e-paper 화면, LoRa 무선 패킷을 통해 다른 유닛에 알림을 전달.
• 장거리 탐지: 현장 테스트에서 104미터 거리에서 탐지 성공.
• 저비용: 완성된 유닛은 50~80파운드로 제작 가능.