Jagerpiloter kan høre fjendtlige missiler i 3D
Nordjyske AM3D har leveret 3D-lyd til jagerflys missilalarm i samarbejde med Terma. Snart følger arbejdet med at lave en løsning til brandmænd.
3D-lydsignaler inden i jagerpilotens hjelm skal fremover advare ham om indkommende fjendtlige missiler.
Læs også
Læs mere om
Dokumentation
Fem-seks sekunder er alt, hvad en jagerpilot har til at afværge et missilangreb. Derfor er det dyrebare splitsekunder, der kan vindes, når forsvarets piloter nu tager 3D-lyd i brug for hurtigere at kunne afgøre, hvor missilet kommer fra, dreje flyet og lave andre afledningsmanøvrer.
Hidtil har fire antenner, placeret uden på flyet, opfanget pegende radarer og udsendt en monolyd til piloten om faren, men teknologien har måttet skærpes, i takt med at trusselsbilledet ændrer sig, fortæller Torben Jørgensen, senioringeniør i Terma, som leverer elektronik til forsvaret.
»I dag ser missilsøgehovederne efter den infrarøde signatur, som flyets varme udstødning afgiver. Det kan radarvarslingen ikke se, så flyene var nødt til at få nyt udstyr, der måler på lysglimt i UV-spektret. Ved samme lejlighed var det oplagt at lægge 3D-lyd ind, så man kan høre, hvor missilet kommer fra,« siger Torben Jørgensen, som er uddannet på Aalborg Universitets Sektion for Akustik og derfor hev fat i sine gamle kontakter.
Grundlaget for jagerpiloternes nye udstyr blev nemlig lagt allerede i midten af 1990'erne på Institut for Elektroniske Systemer. Intensiv forskning gennem mange år havde ført til en forståelse af hørelsen, der gjorde det muligt at frembringe syntetiske lydsignaler til henholdsvis venstre og højre øre. Det er disse teknikker, der siden er blevet forfinet og kommercialiseret i spinoff-virksomheden AM3D, der arbejder sammen med Terma.
»Vi udnytter en sans hos mennesker, der ikke bliver brugt ret meget, men som er meget brugbar, fordi den er mere direkte og øger reaktionsevnen kraftigt,« siger Sven Vestergaard, direktør i virksomheden AM3D, der har udviklet den signalbehandling, der gør 3D-effekten mulig og skulle spare mindst ét dyrebart sekunds reaktionstid hos piloterne.
I alt skulle der 12.000 målinger til på forsøgspersoner og kunsthoveder med mikrofoner, før der var indsamlet signalinformationer nok til at dække enhver hovedposition. Det betyder, at hver gang piloten rykker sit hoved to grader til højre eller venstre, er der en ny måling, der tager højde for dette og tilpasser lydsignalerne.
Inden for hver enkelt position er der også hundredvis af individuelle målinger, som tager højde for skulderrefleksioner, lydkvalitet og andre forhold, der kan skabe forstyrrelser i 3D-effekten.
Alle disse algoritmer er samlet i en database, som er integreret i Termas kontrolsystem i flyet samt i pilotens hjelm. Alarmen bliver udløst ved hjælp af flyets missiladvarselssystem, der har kontakt til de fire-seks UV-sensorer, der er placeret på flyet.
Disse data blive som vanligt sendt til flyets kontrolsystem, som før gav en monolyd og viste, hvor missilet var, med nogle symboler, som piloten umuligt kunne nå at afkode. I stedet bliver data nu kombineret med databasen med de mange FIR-filtre, der sikrer den rette overføring af signalerne, så de giver den stedbestemte lyd.
Lyden kan også gengives, selvom piloten drejer hovedet, da en headtracker i hjelmen er forbundet med en sender i cockpittet, som sender magnetfelter ud. Modtageren i hjelmen måler styrken i tre retninger, og disse målinger bliver opsnappet af en signalprocessor og sendt til kontrolsystemet ved hjælp af et serielt bussystem.
De første ti F16-fly er allerede blevet forsynet med lydsystemet, som ved hjælp af sensorer og en omfattende database af lydsignaler gør det muligt på et splitsekund at stedbestemme truslen, og Terma håber også, at man får lydsystemet med, hvis selskabet skal levere udstyr til de kommende generationer af jagerfly, såsom Joint Strike Fighter eller Gripen.
»Vi har været tæt på at skrive kontrakt med Lockheed Martin, men taler også med de andre leverandører. Af økonomiske årsager er det dog ikke sikkert, at lyden kommer med i første kravsspecifikation,« siger Torben Jørgensen, Terma.
Terma og AM3D har kig på at installere lydsystemet i kampvogne og helikoptere, som skal gøre det muligt for soldaterne at høre, hvem der siger hvad i fartøjet. Terma har i forvejen et helikopterprojekt kørende med det amerikanske forsvar, mens AM3D arbejder sammen med et udenlandsk selskab om at udvikle en løsning til brandmænd, som dermed lettere kan finde hinanden i brændende bygninger.
Fakta: Binaural lyd
* Binaural lyd - eller 3D-lyd - tager udgangspunkt i, at vi danner vores lydindtryk på basis af kun to fysiske signaler, nemlig lydtrykkene ved de to trommehinder. Hvis disse optages korrekt, og senere reproduceres i lytterens ører, så kan lytteren få samme oplevelse af lyden, som hvis han havde været der selv.
* Optagelserne foretages ved hjælp af personer med miniaturemikrofoner i ørerne eller kunsthoveder.
* Man måler også, hvordan lyden når hhv. højre og venstre øre. Dette gøres i et lyddødt rum, retning for retning, indtil man til sidst har målinger for alle retninger rundt omkring personen.






