med verden i social isolation for at forhindre spredning af corona-virussen opdager mange, hvordan man får næsten alt leveret lige uden for døren med blot et klik på en knap. I dag bringes disse leverancer til os på en lastbil eller varevogn og transporteres fysisk fra gaden til vores adresse af en leveringsperson. I en ikke så fjern fremtid kunne mange af disse leverancer ske via autonome leveringskøretøjer. Hastigheden og bekvemmeligheden ved levering af luftdroner er lokkende, og det kan også være en måde at beskytte leveringspersonale og sårbare personer mod spredning af infektion.
sidste efterår skrev jeg en artikel til National Council of Acoustical Consultants (NCAC) nyhedsbrev om emnet støj fra droner. I denne redaktionelle til jævnaldrende i den akustiske konsulentindustri diskuterede jeg det grundlæggende i lydene, der kommer fra små leveringsdroner, og de udfordringer, som disse lyde kan udgøre i deres udbredte accept i vores hverdag. Denne blog er en genfortælling af denne artikel.
—-
antallet af droner i vores himmel er steget dramatisk i de senere år. Der er gjort enorme fremskridt i det sidste årti med deres teknologi, således at disse luftfartøjer nu er bredt tilgængelige for offentligheden. I deres barndom blev droner stort set brugt til militære formål, men i dag finder mange små og store virksomheder kommercielle anvendelser til deres evner. Hobbyister henter også droner i stigende antal. Sikkerhed, sikkerhed og privatliv har været de største bekymringer i udviklingen og udvidet brug af droner. Deres støj er imidlertid en bekymring, der er relativt uadresseret og kan blive et problem for deres fortsatte udvikling og for dem, der kan være følsomme over for deres lyd.
egenskaber ved Drone lyd
droner i denne sammenhæng anses for at være små ubemandede luftfartøjer (sUAV). Nogle er fastvingede fly, men det store flertal af dem anvender flere rotorsystemer, der giver mulighed for lodret start og landing og svævning. Disse manøvrerer ved at manipulere hastigheden på hver enkelt rotor, som ændrer løft og rotationskræfter ved hver rotor og derved styrer køretøjets gab, tonehøjde og rulle. På grund af deres lille størrelse roterer propellerne meget hurtigt og ændrer hastigheden hurtigt.
Der er udført flere undersøgelser for at karakterisere lydspektre udsendt fra droner. Ligesom fans produceres de dominerende (uvægtede) lydniveauer ved propellerbladpasfrekvenserne, som er i området 100 til 300 HS for de fleste små droner. Sekundære lydkilder kan stamme fra de elektriske motorer og vibrationer af flyrammen. Stærke harmonier af bladpasfrekvenserne er blevet målt helt op til flere KHS, og kan ofte være de dominerende toner på A-vægtet basis. Den individuelle manipulation af hver rotor indstiller lejlighedsvis en slagtilstand, når bladpasfrekvenserne kun er lidt forskellige fra hinanden. De hurtigt skiftende og asynkrone rotorhastigheder, der er nødvendige ved manøvrering eller endda svævning under blæsende forhold, kan udvise betydelige lydamplitud-udsving. Alle disse mekanismer kombineres for at producere, hvad folk opfatter som en “summende” svarende til en sværm af bier. Denne video giver et godt eksempel på lyden af en 4 rotor drone “kvadcopter”.Acentech-målinger og andre offentliggjorte artikler bekræfter, at droner kan betragtes som en punktkilde, så en reduktion på 6 decibel for hver fordobling af afstanden til modtageren er en passende tilnærmelse til udbredelsen fra kilde til modtager. De samlede lydniveauer produceret af større kommercielle droner er omtrent det samme som mange husholdningsapparater, så på lige korte afstande er de lyde, vi hører, relativt lave. Risikoen for høreskader er ikke bekymringen for droner; det er deres unikke lydegenskaber. Deres lyde er i modsætning til de fleste andre i vores miljø og derved fanger vores opmærksomhed og fører til distraktion og/eller irritation.
drone støjmålinger
nuværende regler for droner
i 2016 offentliggjorde Federal Aviation Administration (FAA) omfattende regler for rutinemæssig ikke-rekreativ brug af små ubemandede flysystemer. De vigtigste bestemmelser er som følger:
- kun visuel synslinje
- en pilot pr.fly
- kun Dagslys
- maksimal højde på 400 fod over jordoverfladen
- må kun betjenes over et tyndt befolket område
disse regler giver mulighed for voksende kommerciel brug inden for byggeri, landbrug og inspektionsfelter, hvor overholdelse er relativt ligetil. De begrænser imidlertid alvorligt det omfang, der er planlagt til autonom levering af pakker med droner til forbrugerne. Virksomheder som Google, UPS og andre arbejder alle mod fuldt autonome leverancer. Før det sker i USA skal et helt system af sikkerhedsregler, drone flyvekontrol og drone til drone kommunikationsstandarder implementeres. NASA og FAA arbejder i øjeblikket på at skabe et standardiseret ubemandet flysystem air traffic management system (UTM), der vil give sikkerhed over befolkede områder. Det forventes, at nye FAA-regler for UTM vil komme ud inden for de næste par år, hvilket vil give mulighed for udbredte droneleverancer. Indtil da bør vi ikke forvente, at virksomheder leverer vores pakker via droner, medmindre de nuværende FAA-regler er opfyldt, eller der gives undtagelser i særlige tilfælde. Dette giver akustikere lidt tid til at overveje støjpåvirkningerne fra denne fremtidige nye tjeneste og komme i stand til at hjælpe både kilde og modtagere med at eksistere sammen.
NASA-undersøgelse om Dronestøj
i 2017 offentliggjorde NASA forskning, der undersøgte de psykoakustiske egenskaber ved dronestøj til levering til forbrugere. Deres forudsætning testede, om støj fra droner var sammenlignelig I Accept med andre maskiner, der allerede blev brugt i leveringsprocessen, såsom lastbiler og biler. I alt 38 forsøgspersoner blev bedt om at bedømme deres irritation over lydoptagelser fra forskellige droneflyvningsoperationer og til forskellige vejkøretøjer, der findes i boligkvarterer. Konklusionerne viste, at drone lyde bedømt højere emne irritation end vejkøretøjerne, især for “loitering” (dvs.svævende) lyde. Dette fund antyder, at blot opretholdelse af dronestøjniveauer ikke er højere end dem, der produceres af konventionelt pakkeleveringsudstyr, ville blive mødt med støjbaseret modstand. NASA konkluderede, at der fortsat er yderligere arbejde for at forbedre vores forståelse af de akustiske egenskaber, der driver denne irritationsforskel, så den kan forudsiges mere præcist. Det skal bemærkes, at emnerne i denne test ikke var klar over, at de hørte dronelyde. Det er meget muligt, at ikke-akustiske faktorer kun vil øge støjfølsomheden hos dem, der er imod udbredte droneleverancer. For eksempel kan blot at høre støj få folk til at tro, at de bliver spioneret på, eller at de er i fare fra en maskine over deres hoveder.
Hvad er det næste?
der er i øjeblikket ingen regler i USA, der specifikt begrænser støj fra droner. Andre regler såsom community noise ordinancer inkorporerer sætninger som “stille og fredelig nydelse af ens ejendom” kan citeres af naboer utilfredse med nærliggende drone brug. Dag-nat gennemsnitlige lydniveauer (DNL), der bruges af FAA til store fly, er muligvis ikke tilstrækkelige. NASA ‘ s psykoakustiske undersøgelse antyder, at der er behov for mere arbejde for nøjagtigt at forudsige folks reaktion på dronestøj. De bredere miljøpåvirkninger af dronestøj til andre dyrearter er endnu ikke fuldt ud forstået, hvilket til dels er grunden til, at alle amerikanske nationalparker har forbudt privat brug af UAV ‘ er.
der er mange spændende muligheder for brug af droner i vores samfund. Imidlertid, der er meget arbejde forude for forskere, ingeniører, konsulenter, og lovgivere til at tackle disse udfordringer, og støj er kun en af mange ting at overveje. Acentech positionerer sig for at være en bidragyder inden for dette udviklingsområde. På den første stille dronekonference nogensinde i Paris, Frankrig, har vi modtaget et symposium, der er støttet af International Institute of Noise Control Engineering. Vi håber, at den nuværende pandemisituation vil aftage og give eksperter fra hele verden mulighed for at udveksle deres viden om dronestøj. (https://www.quietdrones.org/conferences/1-quiet-drones/)