S celým světem v sociální izolaci, aby se zabránilo šíření corona virus, mnozí zjišťují, jak se dostat téměř nic doručeny na jejich prahu s jen klepněte na tlačítko. Dnes jsou tyto dodávky přivezeny k nám na kamionu nebo dodávce a fyzicky přepravovány z ulice na naši adresu doručovatelkou. V ne tak vzdálené budoucnosti by mnoho z těchto dodávek mohlo být provedeno prostřednictvím autonomních dodávkových vozidel. Rychlost a pohodlí dodávky leteckých dronů je lákavé a mohlo by to být také způsob, jak chránit doručovací personál a zranitelné osoby před šířením infekce.
loni na podzim jsem napsal článek pro národní radu akustických konzultantů (NCAC) newsletter na téma hluku z dronů. V tomto úvodníku k vrstevníkům v akustické consulting průmyslu, jsem o základy zvuky, které přicházejí z malé dodávky bezpilotních letounů, a výzvy, které tyto zvuky mohou představovat v jejich široké přijetí v našem každodenním životě. Tento blog je převyprávěním tohoto článku.
– – – –
počet dronů na naší obloze se v posledních letech dramaticky zvýšil. V posledním desetiletí bylo dosaženo obrovského pokroku v jejich technologii, takže tato vzdušná vozidla jsou nyní široce dostupná veřejnosti. V dětství byly drony používány převážně pro vojenské účely, ale dnes mnoho malých a velkých podniků hledá komerční využití pro své schopnosti. V rostoucím počtu přibývají i drony. Bezpečnost, bezpečnost a soukromí byly hlavními obavami při vývoji a rozšířeném používání dronů. Jejich hluk je však problémem, který je relativně neadresný a může se stát problémem pro jejich další vývoj a pro ty, kteří mohou být citliví na jejich zvuk.
charakteristika zvuku dronů
drony jsou v této souvislosti považovány za malé bezpilotní vzdušné prostředky (sUAV). Některé jsou letadla s pevným křídlem, ale velká většina z nich používá více rotorových systémů, které umožňují vertikální vzlet a přistání a vznášení se. Tyto manévr, tím, že manipuluje rychlosti jednotlivých rotorů, které mění výtah a rotační síly na každém rotoru, a tím reguluje vybočení, klonění, klopení vozidla. Díky své malé velikosti se vrtule otáčejí velmi rychle a rychle mění rychlost.
bylo provedeno několik studií k charakterizaci zvukových spekter vyzařovaných z dronů. Stejně jako fanoušci, dominantní (nevážený) hladiny zvuku jsou vyráběny na vrtule blade pass frekvence, které jsou v 100-300 Hz rozsah pro většinu malých dronů. Sekundární zdroje zvuku mohou pocházet z elektromotorů a vibrací draku letadla. Silné harmonické frekvence blade pass byly měřeny až do několika kHz, a často mohou být dominantními tóny na váženém základě. Individuální manipulace s každým rotorem občas nastaví stav bití, když se frekvence průchodu čepelí od sebe jen mírně liší. Rychle se měnící a asynchronní rychlosti rotoru potřebné při manévrování nebo dokonce vznášení ve větrných podmínkách mohou vykazovat významné kolísání amplitudy zvuku. Všechny tyto mechanismy se kombinují a vytvářejí to, co lidé vnímají jako „bzučení“ podobné roji včel. Toto video poskytuje dobrý příklad zvuku 4 rotoru drone „quadcopter“.
Acentech měření a další publikované články potvrzují, že drony lze považovat za bodový zdroj, takže 6 decibel snížení pro každou zdvojnásobení vzdálenosti k přijímači je vhodnou aproximací pro šíření od zdroje k přijímači. Celková hladina zvuku produkovaná většími komerčními drony je přibližně stejná jako u mnoha domácích spotřebičů, takže i na krátké vzdálenosti jsou zvuky, které slyšíme, relativně nízké. Riziko poškození sluchu se netýká dronů, ale jejich jedinečných zvukových charakteristik. Jejich zvuky jsou na rozdíl od většiny ostatních v našem prostředí, čímž upoutají naši pozornost a vedou k rozptýlení a / nebo obtěžování.
Drone Měření Hluku
Aktuální pravidla pro Drony
V roce 2016 Federální Aviation Administration (FAA) zveřejnila komplexní předpisy pro běžné non-rekreační využití malých bezpilotních systémů letadla. Hlavní ustanovení jsou následující:
- Visual line of sight pouze
- Jeden pilot za letadla
- Světla-pouze operace
- Maximální nadmořské výšce 400 metrů nad úrovní terénu
- Musí být provozovány pouze nad řídce obydlené oblasti
Tato pravidla povolují pro pěstování komerční využití ve stavebnictví, zemědělství a kontrolní pole, kde dodržování pravidel je poměrně jednoduché. Výrazně však omezují rozsah předpokládaného autonomního doručování balíků dronem spotřebitelům. Společnosti jako Amazon, Google, UPS a další pracují na plně autonomních dodávkách. Než k tomu dojde v USA, musí být implementován celý systém bezpečnostních pravidel, řízení letového provozu dronů a komunikačních standardů drone to drone. NASA a FAA v současné době pracují na vytvoření standardizovaného systému řízení letového provozu bezpilotních letadel (UTM), který zajistí bezpečnost v obydlených oblastech. Očekává se, že v příštích několika letech vyjdou nová pravidla FAA pro UTM, která umožní rozsáhlé dodávky dronů. Až pak bychom neměli očekávat, že společnosti dodávat naše balíky prostřednictvím dronů, pokud aktuální FAA pravidel jsou splněny, nebo jsou osvobozeny od pro zvláštní případy. To dává akustikům nějaký čas na zvážení dopadů hluku z této budoucí nové služby a na to, aby pomohli zdrojům i přijímačům koexistovat.
studie NASA o hluku dronů
v roce 2017 NASA zveřejnila výzkum zkoumající psychoakustické vlastnosti hluku dronů pro dodání spotřebitelům. Jejich předpoklad testoval, zda je hluk z dronů srovnatelný s přijatelností jiných strojů, které se již používají v procesu dodávky, jako jsou nákladní automobily a automobily. Celkem 38 subjektů byli požádáni, aby míra jejich zlost na zvukové nahrávky z různých drone letový provoz a na různých silničních vozidel setkal v obytných čtvrtích. Závěry ukázaly, že drone zvuky hodnocené vyšší předmětem nelibosti než silniční vozidla, zejména pro „loitering“ (tj. vznášející se) to zní. Toto zjištění naznačuje, že jednoduše udržuje dron hladiny hluku se být hlasitější, než ty, které vyrábí konvenční balíček dodávky zařízení budou vítáni s hlukem-na základě opozice. NASA dospěla k závěru, že další práce zůstává na zlepšení našeho chápání akustických charakteristik, které řídí tento rozdíl nepříjemnosti, aby bylo možné přesněji předpovědět. Je třeba poznamenat, že subjekty v tomto testu nevěděly, že slyší zvuky dronů. Je docela možné, že neakustické faktory pouze zvýší citlivost hluku těch, kteří jsou na rozdíl od rozšířených dodávek dronů. Například pouhé slyšení hluku může vést lidi k domněnce, že jsou špehováni, nebo že jsou v nebezpečí ze stroje nad jejich hlavami.
Co dál?
v současné době neexistují žádné předpisy ve Spojených Státech, které se specificky omezit hluk z dronů. Další pravidla, jako je komunitní hluk obřady obsahující fráze jako „klidné a pokojné užívání vlastnictví“ může být citován sousedi nespokojeni s okolí drone použití. Průměrná hladina zvuku ve dne v noci (DNL) používaná FAA pro velká letadla nemusí být dostatečná. Psychoakustická studie NASA naznačuje, že je zapotřebí více práce, aby bylo možné přesně předpovědět reakci lidí na hluk dronů. Širší dopady hluku dronů na jiné živočišné druhy na životní prostředí je také třeba plně pochopit, což je částečně důvod, proč všechny americké národní parky zakázaly soukromé používání UAV.
existuje mnoho zajímavých možností pro použití dronů v našich komunitách. Pro vědce, inženýry, konzultanty a zákonodárce je však před námi mnoho práce na řešení těchto výzev a hluk je jen jednou z mnoha věcí, které je třeba zvážit. Acentech je pozice být přispěvatelem v této rozvíjející se oblasti. Náš vlastní David Bowen byl přijat na první konferenci quiet drones v Paříži, Francie, sympozium, které je podporováno mezinárodním Institutem pro kontrolu hluku. Doufáme, že současná pandemická situace ustoupí a umožní odborníkům z celého světa, aby si vyměnili své znalosti o hluku dronů. (https://www.quietdrones.org/conferences/1-quiet-drones/)