ارائه روشی نوین در زمینه آشکارسازی مکان منبع صوت با دقت بالا با استفاده از آرایه حسگرهای صوتی

تا به امروز تحقیقات زیادی در زمینه جهت یابی و مکان یابی منبع صدای تولیدی از مواردی مانند شلیک، انفجار و صدای انسان ارائه شده است. با توجه به اهمیت این موضوع در سازمان های مختلف امنیتی و محیط بانی، در این مقاله طرح جدیدی ارائه می گردد که در آن، مکان دقیق منبع تولید صدا، با دقت بسیار بالا و در کم ترین زمان تشخیص داده می شود. روش کار براساس تاخیر زمان ورود سیگنال صوتی به آرایه ای از حسگرهای صوتی است که یکی از روش های متداول می باشد. تفاوت روش پیشنهادی در این مقاله، استفاده از نتایج ساده شده حاصل از حل دستگاه روابط هندسی می­باشد. با توجه به ساختار خاص آرایه حسگرها، روش پیشنهادی بدون نیاز به انجام محاسبات پیچیده و پردازش زیاد، تنها با یک جای گذاری ساده مقادیر در رابطه، پاسخ موردانتظار را در سریع ترین زمان و با بالاترین دقت محاسبه می کند. برای اثبات ایده پیشنهادی، طرح اولیه مبتنی بر آرایه ای از ۳ میکروفن شبیه سازی شده است. به دلیل وجود خطای حدود ۰.۱۲ درصدی در آن، برای آشکارسازی با احتمال ۱۰۰ درصد، طرح به آرایه ۴ میکروفنی و سپس برای اثبات کارایی ایده در فضای ۳ بعدی، به آرایه ۵ میکروفنی ارتقا یافت. اندازه خطای قرائت تاخیرهای زمانی، رابطه مستقیم با درصد و میزان خطای تشخیص مکان هدف دارد و اندازه خطا وابسته به کیفیت و کمیت سخت افزار مورد استفاده می باشد. این روش با کاهش پیچیدگی­های متداول، باعث کاهش سخت­افزار و زمان پردازش موردنیاز می گردد؛ از این رو استفاده از این روش می­تواند موجب کاهش هزینه­های پیاده­سازی در کاربردهای مرسوم شود.