 :        ()
 


            ,    .          (, , ).     , DSP-,   (EfficientNetB0), TDO-    3      MEMS-. , ,          ,       .     2,5 ,    95 .    ,  ,  ,     .  ,        .





 

 :        ()








   

       ()          XXI .         :        ,          .      ,       ()  .

  ,             ,   ,      .    - ,     ,  ,             .                ,    -     .

    ,        ,          :        .         , ,          ,         .

      

              .        ;            .          , ,        .       :     ,        .

   ,     ,       ,      .  , ,           .          ,    .

       .

  :      

         ,  ,       .            ()         .

-,    ,   ,       , ,  .                    .

-,         PoE (Power over Ethernet).              ,             .

-,          .         TDOA (Time Difference of Arrival),             .

, ,    ,     Mesh- (   LoRa   AODV).  ,       ,  :       ,           .

       

         ,     :

              (MEMS- ICS-43434    I?S).      -,     ,          .

       EfficientNet-B0  5,3     ,   ( ,  , )     ,   .     50    NPU.

     (,  )   Mesh-  ,   TDOA-.     3,               2,5 .          .

           (,   , -,     -)       .              ,   MEMS-   .

     

      :

 1 ()    (8 ),  24 /48 , GPS- ZED-F9P (  30 ), Edge- NXP i.MX 8M Plus.

 2 (DSP)  -   ( 200 ,  1740), STFT- ( 2048,  75%),  SPL    ( + 15 ).

 3 ()    (EfficientNet-B0, 5,8  ),  -,   few-shot       1015 .

 4 ()    (PTP + GPS PPS,  < 1 ), Mesh- LoRa + AODV, TDOA-    < 3.

 5 ()     (JSON/Protobuf),      ,      .

 6 ( )     (64 , SPL  150 ,  2040 )    MEMS-.

 7 ()      ,   15 ,   IP67,   -40C+50C.

 8 ( )     Pd  0,95    1,5 ,    FAR  1     ,    2,5 .

    :

        ,    .

      ,  ,   .

      3,    1,5 .

            30  70  .

        Mesh-        .

       ,       ,    ,          .




 1.    


1.1.    , ,    

         ,   , , ,   ,      ,     .              .

         . -  - (  5 )     ,   , FPV-    .   (525 )  ,    ,     .   ( 25 )  ,  ,         ,     .

   :

    ,     .       ,               .

   ()     ,       .

   () -       .

         .          8385 ,        , ,    .           ,     :   ,  ,  .        ,        ,          ( ).

1.2.  :    ,  , 

              .   ,      .

          .       2050 ,       522 .     ,   ,   .        ,         .        ,     ,      .

       .             ,         .     :    ,    ,   .    ,    ,       :        .

     ,      (, ),      .            .

1.3.   : ,   

    ,      ,       .

        . MEMS-  ,   ,       --.           ,       .   MEMS-     2  40 ,        (> 20 ).         ,      .  ,           122  10 .

       .  (RF-)       ,     . GNSS-    ,  .  ,          , MEMS-, RF-     ,       .

        .             .

1.4.            

   ,         ,       .    ,    .

    .      ,     (low-slow-small).           ,   . ,    ,   ,    .  Arena-M, ,      FPV-  -    .

   (-1, -2, -3)      .        .  ,              .

            , ,       .

 ,          ,    .

1.5.       

          .  ,        ,            .

   .    ,      ,         .     ,     .

         ,  ,   ,    .     ,  ,     .

        MEMS-               ,      .          30  70  ,       .

             ,     ,           .              .

                   ,          .

          ,         ,  ,           .




 2.   


2.1.     : , , 

                  ,     .

 .        Power over Ethernet (PoE)    .        :      34 ,    1012 ,        2126 .  IEEE 802.3at (PoE+)   30   ,         .       ,            ,    .

   .           .   PTP (IEEE 1588)  Ethernet-     1 .    GPS PPS-   u-blox ZED-F9P ( 30 )   ,    TDOA-.    1      0,34        .

  .         (515 ),            .     ,      .      IP67         -40C  +50C,        .

 .     ,   ,       , ,  .            .

2.2.  Mesh-:      

 ,    ,     Mesh-,       ,  .

 .        LoRa   AODV (Ad Hoc On-Demand Distance Vector).       5        1    .        100 ,     ,    .  :       (    ),       ,     .         200 ,        2 /.   LoRa-      ( 50 /)     .

  .  AODV              .  ,   10 ,    .     30    ,       5 .    ()    35    200500 ,         .

 .        CSMA/CA,    :     .   (, )   TDMA- .

 , Mesh-          ,             .

2.3.  :   (),  (),  ()

     ,        ,         .

  ( ).      3    .       .       1,5     0,95.       ,        3      .              2,5 .               .

  ( ).  ,    12   ,      .          :            (,  FPV  915 , 2,4 , 5,8 ),           . -      ,      .

  ( ).         (0500 ).          .  -  ,            -.      ,   ,     .

         :     ,            .

2.4.     (): , , 

         ,       ,            .

  .       (),    , :

                  .

   ()           .

       ,    .

-         .

 .             .  :   (, , ),   ,     ,   (Threat Level 05).          MQTT  CoAP,           .

 .  ,     ,       .                    .

  .          :     -   -;       .  ,        ,         .

 ,      ,          .

2.5.   :            

         ,           .

 ( 100 ).      (8 , 24 , 48 )   -   ( 200 ),     .     (SPL)     100 ,      ( + 15 )      .

 ( 100 ).    EfficientNet-B0 (5,3  )    ( ),   (3 )      ( -).         .

 ( 300 ).        4     GCC-PHAT   TDOA-.       (  )         .          3.

 ( 200 ).       JSON/Protobuf,    (Threat Level 05).    MQTT/CoAP ( ATAK/WinTAK   )        .

 ( 1    ).    (  )       ,   (-   )   .     1  10 .

 .         ( ,  ).        3   ,   5        6    .

 .              800 ,       1500 .    (10   )   Mesh-   12 /.

 ,      ,            .




 3.   


      ,        ,          .       ,  ,  ,     ,  ,     .

3.1.   (18):     

 1 ()   ,     .      MEMS- ICS-43434    I?S,   AK5578EN (24 , 48 ), GPS- u-blox ZED-F9P    (PPS 30 ),   Edge- NXP i.MX 8M Plus   NPU (2,3 TOPS).         (IP67,  PTC-,  DeadCat),   PoE+    LiFePO4.

 2 (  )        .  : -   ( 200 ,  1740)      ,     STFT ( 2048,  75%),     (SPL)    100     (  + 15 ).     Mel-  128?128        .

 3 ()        .     EfficientNet-B0 (5,3  )   :     ( )    (3 ),      (-).    NPU  INT8-   50 .     (few-shot)     ,       1015    .

 4 ()   ,   .    (PTP  Ethernet + GPS PPS)   < 1 ,    TDOA. Mesh-   LoRa   AODV    (200 /)   < 2 /  .  GCC-PHAT    ,     ,    < 3    < 10    500 .

 5 ()        JSON (TacticalJSON), Protobuf  XML (CoT).     : , , , , ,  ,    (Threat Level 05).       MQTT/CoAP    (ATAK/WinTAK)     Link 16 (J3.1 Air Track)     ( , ).            .

 6 ( )     ,     64  PZT-5H.     ( < 5)      150    2040 ,   MEMS- .     DDS- AD9910    D   500 .         1 .

 7 ()    .    (         ),   ( ~34 ,  ~1012 ,     26 ),   (, , RSSI,  )   .   IP67     -40  +50C    40 /.

 8 ( )   ,    .    Pd  0,95    1,5 .    FAR  1      .    2,5        .        (,   )     .

        ,    ,             .

3.2.   :  (Edge),  (Gateway),  

       ,   ,      .

  (Edge)     ,    .    :

-  1 ( , , GPS, , ).

-  2 (DSP-, STFT,  SPL).

-   3 (               ,     ).

-   4 (  LoRa,  PTP/GPS).

-   6 (  ,     ).

        SD-   .    PoE+    LiFePO4 12  100 ,   7      .

  (Gateway)   ,    1020 .      (,  )  :

-   4      ,  DBSCAN, TDOA-,  .

-   5     ,  Threat Level,  .

-   7     ,  .

      (,  ARM  x86)         (Ethernet, ).      PTP-   .

  (Command Center)   ,          .  :

-  5      ,  ,       ,    .

-  3 ( )       .

-  7 ( )      ,  ,  .

-  8    ,     .

        (VPN,  )      .

           ,              .

3.3.  : , ,  ,  

      ,   ,   .

    ,      .    24   48    9,2 /.      ,      12.         ,            .

    ,   Mesh-    .     256 float32,     .    int8  -    ~200   .    1       5    .       2 /,   LoRa-   .   :

-     ,    (   ).

- ,         .

-    (, , )  ,     .

     ,         .      JSON/Protobuf ()  XML (CoT).     20 ,   Track_ID, , , , , , Threat Level, Confidence_Score,  -.     ~220   Protobuf,    -  ~6080 .     0,5  5      .       (Ethernet,  )    MQTT (publish/subscribe), CoAP (REST), Link 16  .

    ,         .   :

-    ( 2)     ( 3)  ,    ,     .

-     ( 6)    .

-     ( ,  )     ( 3).

-  , SNR,      ( 7).

      (,  FTP-)     MQTT-,      .

3.4.       ( 2,5    ,  3,5    )

       ,      .            .

     ( 2,5 ):

- 0      .

-  100   , -,  SPL    ( 12).

-  100     ( + -)  NPU ( 3).          .

-  300      Mesh- (35 )  TDOA-   ( 4).       4 ,  DBSCAN    .

-  200     ,  Threat Level,    ( 5).

- :  700    ,     2,5 .        .

     ( 3,5 ):

-      ( 700 )      .

-  50         ( 6).

-  700     ( -      )    .

-  10    DDS-   .

-  100           (  ).

-   :  1,55 ,     3,5    .

     ,    .       Mesh- (   )  TDOA-.    :

-        ( )   .

-           100 ,    .

-     TDOA         ARM   .

   (  10 )      1,2 ,     .      (FIFO  256 )    ,    (Threat Level  4)   80%   .

3.5.  :  , , , , 

      ,         .

  (Green)      .    1  2:  , DSP-,  SPL   .  36      (Deep Sleep)      ( 10 ).     Heartbeat- (  60 )   .    34 .

  (Yellow)       SPL ( + 15 ).  :

-  3        -.

-  4       Mesh-     .

-     (2 ),        4     .

  2    ,      ( ).      .

  (Blue)     Track_ID     (  23  ).         5      ( > 10 /)  1     .   :

-   14 .

-   (5)         .

-  6 ()    ,   .

-     1012 .

  (Red)        (      ).    : Confidence_Score  0,85,      (50150 ),    ,    .   :

-        ( 6).

-      ,   .

-          .

-    (  ,  )      .

-       600  (  ),        PoE+   .

  (Black)   ,       (Heartbeat  > 30 ).     :

-   (      60 ).

-    ( 13)      Flash.

-        (  500 )    (SPL  110 ).

-    ,       45      .

-        7 ,    .

         ,    ,        ,       .




 4.   ( 1)


       ,     .      :            .                .

4.1.  :  MEMS- (ICS-43434),   8 

       ,   ,   ,   ,   .     MEMS- InvenSense ICS-43434.

 . MEMS-       . -,   I?S        ,         . -,   MEMS-   ,      ,    TDOA-. -, MEMS-     ,      .

 : ICS-43434   / (SNR) 65 ,   60   20 ,   I?S   230490 .  ,  Primo EM272  80  SNR,         .  MEMS,     SNR, :       ,    MEMS-      ,   TDOA.

 .     8 .       360        .    :     12    .    100120       TDOA   .     45,             .

  4         ,        .

4.2.     (24  / 48 ):   

           8-      (PGA).    AKM AK5578EN (32 , 768  ., SNR 128 ,  )      Cirrus Logic CS5368 (24 , 192 , SNR 114 , TDM-).

   48 ,   24  (   32 ).     I?S/TDM     8 .

    .          ; 8-       .

4.3. -   :  DeadCat   

        .         +   DeadCat.

    2002000 :    0  ;   (Rycote)  1015     10 /; DeadCat ()  2025     20 /.

 :                ;       DeadCat       2030       10 /.   DeadCat  2025 ,          .          .

4.4.    :   PTC-

         .      PTC-    ,    .

   -30C:     ~0,5 ;    (? = 0,025 /(K))  10 ;    ~0,05 ?;   ?T = 30C. : Q = ? ? S ? ?T / d = 0,025 ? 0,05 ? 30 / 0,01 = 3,75 .        57     -30C.

:   (, EPCOS B59100)     ,      .   DS18B20     .         .    +5C (     > 2C  ).    -    .

          ,        10   .

4.5. GPS-   :  ZED-F9P, PPS-, TCXO

     TDOA-.    1     ~0,34 .

 .    u-blox ZED-F9P ( PPS 30  RMS), ,  GPS/GLO/GAL/BDS, .   Trimble Acutime 2000 (50 , ).  30      < 3,4   TDOA.         .

   . GPS-  ZED-F9P  PPS (1 , 30 )  GPIO ()  MCU. TCXO (10 )  PLL   (MCLK).  : PPS    GPIO    ;   PPS  ,          UTC.     PPS-  TCXO   10    0,5 ppm. PLL      (48  ? 256 = 12,288 )   TCXO.       5 .

   .   PPS    > 5      holdover (  TCXO).   HDOP     UART.  PPS        > 1    .          ;   > 10      .   GPS    holdover ( ~1 /);   > 10      .

4.6.   : NXP i.MX 8M Plus (ARM + NPU), , 

      NXP i.MX 8M Plus   ,  , NPU, DSP  GPU   .

: 4  Cortex-A53  1,8  +  M7; NPU  2,3 TOPS; DSP 800 ;  I?S.   ,    . 2,3 TOPS     CNN (MobileNetV1   500 /)  8  . DSP    FIR-  STFT   CPU.    (-40C  +105C)    .

 (Google Coral, Kendryte K210) : Coral   -,    ; K210  0,8 TOPS       8    .

 :

-   : 2  (8  ? 2048  ? 4  ? 2 )    SRAM.

-  : 8  ? 128?128 Mel- ? 4  = 0,5    DDR (1  LPDDR4).

-  : 8  (  ~3,8 )    SRAM  .

  :

- Ethernet (Gigabit)     /, 1 /.

- Wi-Fi (802.11ac)   /   ,  433 /.

- LoRa (SX1262)  Mesh-,  ,  50 /.

- I?S     (8 ),  12,288 .

    LoRa  (9 /  50 /),      ,       (64256 ).

4.7.   : PoE (802.3at),  LiFePO4,  

 .    ( ,  DSP +  ): 8  ICS-43434  13 ;  AK5578EN  ~150 ; i.MX 8M Plus ( )  ~500 ; GPS ZED-F9P  ~200 ; LoRa ()  ~10 . : ~0,9 .

   (  +   -20C):   13 ;   150 ; i.MX 8M Plus ( )  ~23 ; NPU  ~12 ; GPS  200 ; LoRa ()  ~100 ;   ~45 . : ~811 .   < 15  .  -40C     10         .

 .   PoE   IEEE 802.3at (PoE+)  30   . : PoE (48 )  DC-DC (12 )  DC-DC (3,3 , 5 )  .    LiFePO4 12 .

    48   :  15 ,  12 ,  1,25 .  48 : 60 .    DC-DC (90%): 60 / 0,9  67 .     LiFePO4 (80%): 67 / 0,8  84 . : LiFePO4 12  100  ( ).

  .   PoE ( ).   PoE      (  , < 1 ).   PoE          .

4.8.  : , IP67, ,  

  .    (   ).              .      TDOA  ,     .       .

 :       (  < 10 );        .

 .       6061-T6 (,  ,  ).       12    .       Gore-Tex.

   IP67 (        1 ).     (  -60C  +200C).         SiO    .         .

    .

   :

1. :     ( )   12   ;     ( 1).

2.  :    94  SPL @ 1 ;     ;        .

3.  :    (chirp)   2002000 ;     ;        .

4. :       0, 45, 90; ,       0,5   2  .

       ;       .         - ,           .




 5.     (DSP,  2)


         .          ,    ,      .           Edge-,     ,      ,    .

5.1. -: -   ( 200 ,  1740),  

         ,      ,        .        - (  )    200    1740 .

 -  -        .  TDOA-  ,               -           . -     ( I  II)   ,         .

       ,        60 .    48      100  ( 150  250 )     N  1740.      Python    `scipy.signal.firwin`   `pass_zero='highpass'`, `window=('kaiser', beta)`,   ? (5.65)       60 .

    :    200      60 ,     100 ,  -       .      ,       ,          SPL.

5.2.       

 -     .                    ,     .     .

        ,       5.5.    -      :    ( > 10 /)        250 ,      .                     50200 .




  .


   .

   ,     (https://www.litres.ru/book/raznoe/proekt-slysh-akusticheskaia-sistema-po-protivodeistviiu-bespilotnym-74384478/)  .

      Visa, MasterCard, Maestro,    ,   ,     ,  PayPal, WebMoney, ., QIWI ,       .


