Школьник из Вологодской области создал оригинальную систему распознавания дронов

Мы узнали о Мише после Всероссийского конкурса «Я — конструктор будущего», который проводил МАИ, где парень вышел в финал со своей «акустико-оптической системой для распознавания беспилотных летательных аппаратов в условиях сложного рельефа».

– Потенциально она может охранять границы, заводы и даже в квартире может услышать приближающийся с улицы беспилотник, – сообщили нам в МАИ.

Если традиционные детекторы «пеленгуют» БПЛА за счет излучения радиочастот и имеют соответствующее ограничение, то есть, «не видят» или плохо видят дрон из-за заборов, стен, гор и оврагов, изобретению Миши Ляпкина они не страшны. Оно нацелено только на определение звука и видеоряд.

«Слышит» система звук дрона за 300-400 метров (но если поставить более мощный микрофон, то и до двух километров) отличая его от птичьих криков, способен фиксировать «внимание» на летящем БПЛА, определять его, посылать сигнал на компьютер дистанционно располагающемуся оператору.

Нам удалось пообщаться с мамой юного изобретателя, Людмилой Калистратовой, которая, будучи педагогом дополнительного образования в школе №1 города Сокола, приобщила сына к техническому творчеству с первого класса.

По ее словам, Миша увлекался компьютером с детского сада:

Все учились читать по «Азбуке», – вспоминает она, – а он сядет к компьютеру, откроет документ, печатает и читает: «Ма-ма», «Ми-ша». <...> С первых классов изучил языки программирования: Питон, Паскаль, С++ и много чего еще. К 4-му классу сам научился писать нейросети.

- Неужели Миша работал без помощников?

- Мы, родители, помогали только идеями. Сначала, как и при любом научном творчестве, изучили историю вопроса. Выяснили, какими были установки для улавливания звука летящих аппаратов раньше, во время Первой и Второй мировых войн. Современные технологии ушли вперед и таких простых систем уже не делают. В основном их место заняли радары, которые определяют БПЛА по излучателями энергии всех диапазонов: тепловой, радиочастотной, электромагнитной. Но у них есть и свои минусы, – многие из них теряют «остроту зрения», когда между ними и «объектом» возникают какие-то преграды.

В итоге Миша вместе с родителями придумал оригинальное решение – к идее самых первых звукоуловителей, которые могли слышать звук, независимо от рельефа местности, «накрутил» современное решение — нейросети, видеокамеры.

– Получилось, что аналогов его разработке нет, – мы проверяли, – говорит Людмила Юрьевна. – Правда, в МАИ нам рассказывали, что студенты разрабатывают чем-то похожее...

Уникальность решения, – сообщили нам МАИ, заключается в глубокой интеграции нейросетевых алгоритмов TCN (он обеспечивает определение звука летящего БПЛА) и YOLO (видео). Причем, разработанные ребенком системы имеют очень малый процент ложных срабатываний.

– Испытывали ли вы свою систему на практике? – спрашиваю я маму Мишу.

- Конечно, выходили с ней к реке Сухоне, возле которой звук должен распространяться лучше.

– А что было прототипом «нападающего БПЛА»?

- Мы записывали звук летящего дрона на телефон, подключали к колонке, шли к устройству, и регистрировали, на каком расстоянии до него наш звукоуловитель услышит звук. Работу камеры проверяли дома, «учили» ее поворачиваться за зафиксированным летящим аппаратом.

Кстати, все, что связано с программированием этой установки, Миша делал без помощников. Мама с папой помогали только паять, а еще мотивировали, когда у ребенка, выполнявшего довольно сложный для своего возраста проект, иногда опускались руки. «Давай, давай, – говорили родители, – все у тебя получится! Доводи начатое до конца, зря что ли полгода занимался!»

В итоге получилась такая штуковина с высокочувствительными приборами, которая привлекла внимание даже авиаконструктора Михаила Погосяна. Уведомления о выявленных угрозах (точность распознавания – 96%) она мгновенно переправляет через Telegram-бот оператору, то есть Мише Ляпкину. Устройство повторяет человеческую логику восприятия: «услышал, увидел, узнал объект, сообщил куда нужно». Только делает все это автоматически и удаленно.

Пока школьник представил опытный образец, прототип системы. И что, спрашивается мешает производить такие серийно?

Миша, по словам родителей, мечтает по окончании школы учится на космического инженера или разработчика программного обеспечения, чтобы создавать уникальную технику. Пожелаем юному дарованию успеха.