Ultrazvočni detektor, ki ga razvijajo znanstveniki KTU, bo pokazal, od kod je prišel strel na bojišču
Tehnologija, ki se lahko uporablja tako v civilnem življenju kot na bojišču, lahko pomaga reševati življenja.
“Ta projekt je napredoval in imamo prototip, ki je bil preizkušen v resničnih razmerah. Izvedli smo tudi predhodne preskuse.
Prihodnji obeti za to tehnologijo so zelo pozitivni, saj gre za tehnologijo z dvojno uporabo,” pravi Renaldas Raišutis, direktor Inštituta za ultrazvok Tehnološke univerze v Kaunasu (KTU UMI).
Dvojna uporaba
Profesor KTU pravi, da delne razelektritve v visokonapetostnih komponentah povzročajo visokofrekvenčne zvočne valove (ultrazvok), ki so zunaj dosega človeškega sluha.
Brezkontaktna ultrazvočna oprema je učinkovita za odkrivanje delnih razelektritev v visokonapetostni opremi, pa tudi za iskanje vira razelektritev.
“Te zvočne valove, ki jih človeško uho ne sliši, zaznajo visoko občutljivi ultrazvočni senzorji, nameščeni v prostoru,” pojasnjuje.
R. Raišutis nadaljuje, da se zajeti ultrazvočni signal okrepi z nadaljnjo obdelavo – analizo njegove amplitude, ponovljivosti in drugih parametrov.
“Na koncu se določita smer in vrsta vira izpusta. Kljub temu lahko hrup ozadja, geometrija visokonapetostne opreme in dostopa ter druge omejitve v praksi vplivajo na natančnost odkrivanja vira razelektritve,” pravi.
Profesor KTU se strinja, da je ta tehnologija primerna za civilni sektor za zagotavljanje zanesljivosti in varnosti visokonapetostnih prenosnih omrežij in njihovih sestavnih delov.
Hkrati je namenjena obrambnemu tehnološkemu sektorju za zagotavljanje varnosti vojakov in obrambne opreme z zaznavanjem smeri ognja.
“Ultrazvočna tehnologija omogoča zaznavanje delnih razelektritev na brezkontakten način, pa tudi za nadzor osebja na varni razdalji od visokonapetostne opreme, na primer več kot 100 metrov.
Poleg tega ultrazvočna tehnologija za odkrivanje delnih razelektritev ne zahteva izklopa visokonapetostne opreme, kar pomeni, da ni finančne izgube zaradi neprekinjene oskrbe z električno energijo (če je neprekinjena oskrba z električno energijo pomembna),” poudarja R. Raišutis.
Nadaljuje, da je tako zato, ker sam princip metode temelji na zaznavanju delnih razelektritev in induciranih ultrazvočnih valov, ki se širijo v zraku v obstoječi visokonapetostni opremi.
Omogoča določitev kota in lokacije strela
Profesor KTU se strinja, da je treba pri uporabi ultrazvočnih detektorjev na področju obrambne tehnologije rešiti več izzivov, kot sta zaznavanje vira strela in njegovega položaja v prostoru bojišča.
Eden od njih je balistika leteče krogle ali izstrelka: “Krogle in izstrelki potujejo z nadzvočno hitrostjo in ustvarjajo udarni val, ki prevladuje v spektru slišnega zvoka in ultrazvoka.
Zaradi tega je analiza posnetih valovnih signalov bolj zapletena,” pojasnjuje R. Raišutis.
Nadalje je hrup ozadja v okolju bojišča hrup različnih vozil in streljanje iz različnih smeri. Po mnenju sogovornika je filtriranje teh motenj ključnega pomena za natančno zaznavanje vira.
Prav tako je treba upoštevati moč zvočnih signalov in signalov ultrazvočnega valovanja, ki jih proizvajajo streli, saj se zvoki strelov razlikujejo glede na orožje, strelivo in razdaljo.
“Nazadnje natančnost merjenja – ni nujno, da je trajektorija krogle ali izstrelka usmerjena neposredno v strelno orožje.
Veter, odbitek in drugi dejavniki lahko bistveno spremenijo smer širjenja ultrazvoka. V ta namen se razvijajo polja senzorjev, napredne tehnike obdelave signalov in algoritmi umetne inteligence,” pravi.
Kot pravi, so glavni parametri, ki jih je treba analizirati ob zaznavi ultrazvočnega signala, čas širjenja ultrazvočnega valovanja, njegova amplituda, frekvenca, spremembe v obliki valovanja itd.
Pripravljen za komercializacijo
“Ker uporabljamo posebno konfiguracijo za namestitev ultrazvočnih sprejemnikov v vesolju, nam nadaljnja obdelava signalov omogoča določitev smeri in lokacije v prostoru, od koder izvirajo ultrazvočni valovi.
V tem primeru gre za lokacijo visokonapetostnih razelektritev ali lokacijo, s katere poteka streljanje (v primeru obrambnih tehnologij gre za streljanje),” pravi profesor na KTU R. Raišutis.
Mindaugas Bulota, vodja Nacionalnega inovacijskega in poslovnega centra (NIVC) na KTU, pravi, da je pri razvoju obrambnih tehnologij še posebej pomembno sodelovanje s proizvajalci bodočih izdelkov, saj je treba zagotoviti hitro dobavo prototipa na trg in testiranje na terenu.
“Ko se proizvodnja začne, vemo, da je treba izdelke hitro posodobiti glede na spremembe potreb ali pridobljene izkušnje, zato nam lahko neposredno sodelovanje s podjetji pomaga najti najhitrejše rešitve za rešitev problema, hkrati pa izdelek v najkrajšem možnem času spraviti v serijsko proizvodnjo.
Zato vabimo podjetja z izkušnjami na področju tehnološkega razvoja, da vlagajo v razvoj izdelkov in sodelujejo z univerzo,” pravi Bulota.
Projekt se izvaja s sredstvi KTU in na pobudo Dr. Vykintasa Samaitisa in Dr. Audriusa Jankauskasa, aktivnih mladih raziskovalcev na KTU UMI.
