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Mikrofonarray-Design für akustische Outdoor-Messungen von Multicopter-Drohnen (de)
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Abstract:
Mit dem Einsatz von unbemannten Luftfahrzeugen (Drohnen) in immer mehr Anwendungsgebieten steigt auch das Interesse an der Charakterisierung der von ihnen ausgehenden Schallemissionen. Idealerweise werden akustische Messungen dabei während Standardflugmanövern in typischen Einsatzumgebungen durchgeführt und setzen nicht-invasive Methoden zur Datenerfassung ein. Daraus sollen die Abstrahleigenschaften der Drohnen abgeleitet werden, während gleichzeitig der Einfluss der Umgebung auf das Ergebnis möglichst gering gehalten wird.Dieser Beitrag beschreibt den Entwurfsprozess eines 3D-Mikrofonarrays, das für Outdoor-Tests mit kleinen bis mittelgroßen Multicoptern mit einem Gewicht von bis zu 100 kg ausgelegt ist. Das Hauptanwendungsziel dieses Arrays ist die Messung der von den Drohnen erzeugten Schallleistung sowie ihrer akustischen Richtwirkung. Mehrere Herausforderungen werden diskutiert, darunter die Einrichtung eines einfachen Aufbaus im freien Feld, die präzise Positionierung der Sensoren, die Verfolgung der Position der Drohne und die Berücksichtigung von Bodenreflexionen und Umgebungsgeräuschen. Vor diesem Hintergrund wurde ein 32-Kanal-Mikrofonarray für die Durchführung von Vorbeiflugmessungen realisiert und im freien Feld getestet. Es werden erste Ergebnisse eines Multicopter-Vorbeiflugs vorgestellt und die Stärken und Grenzen der verwendeten Konfiguration analysiert.