Maschinen und Drohnen im Anflug akustisch überwachen

Künstliche Intelligenz lokalisiert unbemannte Objekte.

Es rauscht über den Köpfen der Wanderer, die sofort irritiert um sich blicken. Woher kommt dieses Geräusch? Die Situation löst sich rasch auf: Über der Gruppe dreht eine Drohne ihre Runden. Für Menschen mit gesundem Hörvermögen ist es meist kein Problem, sich bewegende Audioquellen zu lokalisieren. Für Maschinen ist das indes eine große Herausforderung. Am Joanneum Research gibt es seit über zwanzig Jahren eine Forschungsgruppe, die sich mit intelligenten akustischen Lösungen beschäftigt. Eine spannende Entwicklung sind die sogenannten Mikrofon-Arrays, mit deren Hilfe jetzt auch herannahende unbemannte Flugobjekte detektiert und lokalisiert werden können.

„Die Anwendungsfälle dafür liegen eigentlich auf der Hand“, sagt Martin Blass vom dortigen Institut für Informations- und Kommunikationstechnologien. „Die Technologie kann zum einen für die eigene Drohne als eine Art Leitsystem für Landeplätze genutzt werden. Zum anderen lassen sich damit auch kritische Infrastruktur und Bevölkerungsgruppen schützen.“Die Sensorik kommt bereits in Industrieanlagen zum Einsatz, wo damit Maschinen akustisch überwacht werden. Der Vorteil dabei: Selbst in sehr lauter Umgebung können einzelne Schallquellen extrahiert und zugeordnet werden. Dies wird dann notwendig, wenn Maschinen mit nicht invasiven Methoden überwacht werden müssen. „Auf manchen Geräten darf etwa kein Sensor angebracht werden, weil sie steril bleiben müssen. Oder aber diese würde nur kaputt gehen, weil es starke Vibrationen gibt“, erklärt Blass.

Die Herausforderung ist zu bestimmen, aus welcher Richtung ein spezielles Geräusch kommt, und dieses dann in einem nächsten Schritt selbstlernend zuzuordnen. Mit nur einem Mikrofon ist das schwer feststellbar. Es braucht also eine Verschränkung von mehreren Aufnahmen, damit das Gerät berechnen kann, woher ein Geräusch kommt. Eine ähnliche Technik wird auch in Museen für Audioguides verwendet, die automatisch Infos abspielen, wenn man sich einem Bild nähert. Darüber hinaus kann die Technologie ebenso für die Sprachsteuerung eingesetzt werden. Dadurch wird es möglich, auch in einer Halle frei zu sprechen und Befehle zu geben – etwa wenn ein gewisser Sicherheitsabstand eingehalten werden muss. Die Sensortechnologie fängt dann die Schallwellen auf. (cog)