agamrossen/VolAnti

解決的問題

VolAnti 是一個開源的聲學無人機偵測系統，透過識別多旋翼無人機螺旋槳的諧波聲音來偵測無人機。與依賴無線電訊號的傳統偵測系統不同，即使在光纖FPV無人機等無訊號情況下，VolAnti 也能透過聆聽螺旋槳旋轉產生的特定物理諧波組合來運作。

工作原理

該系統使用 ESP32-S3 和四個以十字形排列的 MEMS 麥克風，以提高信噪比並建立全向靈敏度裝置。音訊以 32ms 為單位處理，使用 2048 點 FFT 分析頻譜。

關鍵技術組件包括：

• 自適應底噪：持續建立背景雜訊模型並減去，避免交通等恆定聲音導致的誤報。
• 諧波組合評分：計算 70 至 2000 Hz 的頻率，並測量諧波組合中「齒」部分的能量與「間隙」部分的能量之比。
• 追蹤與保持：只有當同一頻率在連續六個幀中都占優時，才觸發偵測。
• 四級偵測機制：採用四個獨立偵測器（快速諧波、慢速諧波、包絡沖洗、無底噪諧波），可捕捉接近、懸停或高推力飛行中的無人機。

適用對象

適用於學校、農場和小型社區，為他們提供一種低成本、本地化的「警戒線」，用於監控其領地最後幾百公尺範圍。系統設計為使用者可自行組裝與維修，支援麵包板搭建或完整客製化PCB單元。

主要亮點

• 純聲學偵測：即使無線頻譜為空，也能正常運作。
• 低延遲：偵測可在短短 0.23 秒內完成。
• 多級警報系統：觸發蜂鳴器、閃爍紅燈、震動馬達、電子墨水螢幕和 LoRa 無線資料包，通知其他裝置。
• 遠距離偵測：實地測試中已實現 104 公尺的偵測距離。
• 低成本：完整單元可建構於 50 至 80 英鎊之間。