פיתוח מכ"ם אקוסטי , ראדאר אקוסטי

רובוטרוניקס מפתחת דור חדש של מכ"ם אקוסטי מבוסס בינה מלאכותית

חברת Robotronix מפתחת בשנים האחרונות טכנולוגיה מתקדמת בתחום החישה האקוסטית החכמה, במטרה ליצור מערכת חדשה לזיהוי, סיווג ומעקב אחר עצמים באמצעות קול בלבד. המערכת, המוגדרת כמכ"ם אקוסטי (Acoustic Radar) או ראדאר אקוסטי, משלבת חיישנים אקוסטיים, עיבוד אותות מתקדם, אלגוריתמי בינה מלאכותית (A.I) ומודלים ללמידה עמוקה לצורך גילוי וניטור מטרות במרחב.

בניגוד למכ"ם אלקטרומגנטי קלאסי הפועל באמצעות גלי רדיו, המכ"ם האקוסטי מבוסס על ניתוח גלי קול המופקים על ידי עצמים בסביבה. מנועים, מדחפים, כלי טיס, רחפנים, כלי רכב, מכונות תעשייתיות ובעלי חיים מייצרים חתימות אקוסטיות ייחודיות, אותן ניתן לזהות, לנתח ולסווג באמצעות מערכות A.I מתקדמות.

עקרונות הפעולה

מערכת המכ"ם האקוסטי של רובוטרוניקס מורכבת ממערך של מיקרופונים דיגיטליים ברגישות גבוהה, יחידות עיבוד מקומיות, מערכות תקשורת ומנועי בינה מלאכותית.

המערכת מבצעת:

• קליטת אותות אקוסטיים מהסביבה.
• סינון רעשים סביבתיים.
• ניתוח ספקטרלי בזמן אמת.
• חישוב כיוון מקור הקול.
• סיווג אוטומטי באמצעות A.I.
• מעקב אחר מטרות נעות.
• הפקת התרעות בזמן אמת.

באמצעות שימוש ב־A.I ניתן להבחין בין סוגים שונים של מקורות קול גם כאשר הם בעלי מאפיינים דומים, ובכך להגדיל משמעותית את רמת האמינות והדיוק של המערכת.

שילוב בינה מלאכותית

הבינה המלאכותית מהווה את ליבת המערכת.

רובוטרוניקס משלבת מגוון טכנולוגיות A.I:

• Deep Learning
• Neural Networks
• CNN
• Transformers
• Temporal AI
• Continual Learning
• Sensor Fusion AI

שימוש ב־A.I מאפשר למערכת ללמוד דפוסים חדשים, לזהות איומים חדשים ולהשתפר לאורך זמן.

המערכת מסוגלת לבצע:

• זיהוי רחפנים.
• הבחנה בין ציפור לרחפן.
• סיווג כלי רכב.
• זיהוי מסוקים.
• זיהוי כלי טיס.
• זיהוי רעשי ירי.
• זיהוי פעילות תעשייתית.
• ניתוח סביבתי חכם.

תכנון והנדסת חיישנים

רובוטרוניקס עוסקת בתכנון ופיתוח של מערכות חישה אקוסטיות ממגוון רחב של חומרים הנדסיים בהתאם לייעוד המבצעי.

בין החומרים הנבחנים:

• אלומיניום תעופתי.
• פוליקרבונט.
• PETG הנדסי.
• ABS תעשייתי.
• חומרים מרוכבים מבוססי סיבי זכוכית.
• חומרים מרוכבים מבוססי סיבי פחמן.
• פולימרים מתקדמים.
• חומרים בולעי רעידות.
• חומרים אקוסטיים ייעודיים.

בחירת החומר מתבצעת בהתאם לדרישות המשקל, העמידות הסביבתית, התכונות האקוסטיות, העלות ואורך החיים הנדרש של המערכת.

הנדסת מערכי קליטה

אחד האתגרים המרכזיים במכ"ם אקוסטי הוא קבלת מידע כיווני מדויק.

לשם כך רובוטרוניקס מפתחת:

• מערכי מיקרופונים ליניאריים.
• מערכי מיקרופונים מעגליים.
• מערכים מרובי ערוצים.
• אנטנות אקוסטיות.
• רפלקטורים אקוסטיים.
• מערכות Beamforming.

באמצעות שילוב Beamforming ו־A.I ניתן למקד את ההאזנה לכיוון מסוים ולהקטין משמעותית השפעות של רעשי רקע ורוח.

שילוב חיישנים מרובים

הדור החדש של המכ"ם האקוסטי אינו מסתמך רק על קול.

רובוטרוניקס מפתחת מערכות Sensor Fusion המשלבות:

• חיישנים אקוסטיים.
• מצלמות יום.
• מצלמות תרמיות.
• חיישני מזג אוויר.
• חיישני רעידות.
• מערכות GPS.
• מערכות תקשורת אלחוטיות.

שילוב הנתונים מבוצע באמצעות מודלים מתקדמים של A.I המאפשרים לקבל תמונת מצב מדויקת ואמינה יותר מכל חיישן בודד.

יישומים ביטחוניים

המכ"ם האקוסטי יכול לשמש למגוון רחב של יישומים ביטחוניים:

• גילוי רחפנים.
• זיהוי כטב"מים.
• הגנת גבולות.
• אבטחת מתקנים.
• הגנת תשתיות.
• התרעה מפני חדירות.
• מעקב אחר פעילות אווירית נמוכת גובה.

במערכות אלו נעשה שימוש נרחב ב־A.I לצורך זיהוי אוטומטי, סיווג מטרות והפחתת אזעקות שווא.

יישומים אזרחיים

הטכנולוגיה מתאימה גם למגזר האזרחי:

• ערים חכמות.
• ניטור רעש עירוני.
• חקלאות חכמה.
• ניטור בעלי חיים.
• ניטור תשתיות.
• תחבורה חכמה.
• בטיחות תעשייתית.
• מחקר סביבתי.

באמצעות A.I ניתן לבצע ניתוח אוטומטי של הסביבה ולייצר תובנות בזמן אמת למקבלי החלטות.

מחקר ופיתוח

רובוטרוניקס ממשיכה להשקיע במחקר ופיתוח של טכנולוגיות Acoustic Radar מתקדמות.

החברה מפתחת מודלים חדשים של A.I לזיהוי מטרות קטנות ורחוקות, שיטות Beamforming חכמות, מערכות Continual Learning המאפשרות למערכת ללמוד איומים חדשים לאורך זמן, ומודלים של Temporal AI המסוגלים לנתח תנועות ודפוסי התנהגות לאורך רצף זמן.

גישה זו מאפשרת למערכת לא רק לזהות מה נשמע ברגע נתון, אלא גם להבין כיצד המטרה מתנהגת לאורך זמן, לבצע חיזוי תנועה, ולהפיק הערכות מצב מורכבות יותר.

סיכום

המכ"ם האקוסטי של רובוטרוניקס מייצג שילוב בין הנדסת חיישנים, עיבוד אותות מתקדם ובינה מלאכותית. באמצעות שילוב רחב של טכנולוגיות A.I, מערכות חישה מרובות וארכיטקטורות למידה מתקדמות, שואפת החברה לפתח פתרונות חדשניים לתחומי הביטחון, התעשייה, התחבורה, החקלאות והמחקר המדעי.

החזון של רובוטרוניקס הוא ליצור דור חדש של מערכות חישה חכמות המסוגלות להקשיב, להבין, ללמוד ולקבל החלטות בזמן אמת באמצעות בינה מלאכותית מתקדמת.