WO2008135289A2 - Verfahren zum lokalisieren von geräuschquellen eines sich in einer entfernung bewegenden fahrzeugs - Google Patents

Verfahren zum lokalisieren von geräuschquellen eines sich in einer entfernung bewegenden fahrzeugs Download PDF

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
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    • G—PHYSICS
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    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/0284—Relative positioning

Definitions

  • the invention relates to methods for locating noise sources of a vehicle moving at a distance. Furthermore, the invention relates to a system for locating noise sources of a vehicle moving at a great distance.
  • DE 199 10 329 A1 describes a method for determining the external noise composition of vehicles in an acoustic test stand. The following steps are proposed for a more exact determination of the proportion of an individual noise source in the pass-by noise: Determining a sound field caused by the entirety of the individual sound sources of the vehicle when driving by means of near-field microphones mounted on the vehicle and far-field microphones arranged in the test bench. Determining a sound field caused by loudspeakers when the vehicle is at rest, wherein the loudspeakers are arranged at positions or in the vicinity of the position of the individual sound sources of the vehicle, detects at least one variable characterizing the respective loudspeaker operation, and the loudspeakers are put into operation successively.
  • US 7,054,228 B1 discloses methods for locating and quantifying noise sources using arrays of acoustic vector sensors.
  • the sound pressure and the noise intensity are determined, which should allow a direction determination of the noise source.
  • the approximate spatial coordinates of the noise source are determined by means of a quadratic triangulation formula.
  • a flying plane can be located and tracked as well as its noise volume can be determined.
  • a determination of different noise sources on the aircraft itself is not possible with this method, since for this purpose the absolute location of the aircraft flying past at a great distance is too imprecise and can only be reproduced as a coordinate point.
  • Another known method for determining the noise sources of an aircraft in overflight provides for the use of a microphone array.
  • the noise measurement is connected with a very accurate determination of the aircraft position and the aircraft position, which is done by means of GPS data or by means of radar technology.
  • the accuracy should be in the order of magnitude of the wavelength.
  • electromagnetic waves are used for determining the position of the aircraft, which are not subject to the change of the local speed of sound by atmospheric fluctuations such as wind, temperature, etc.
  • the disadvantage of positioning by means of GPS, radar, radio, etc. is therefore that electromagnetic waves are used.
  • the invention is therefore based on the object of avoiding the disadvantages of the known solutions of the prior art and an improved solution for locating noise sources of e.g. to provide vehicles moving at a great distance.
  • the invention also provides a simple and inexpensive solution that dispenses with the access of external measuring stations, such as radar stations.
  • the method according to the invention for locating noise sources of a vehicle moving at a distance has the following steps:
  • the invention provides a simple and inexpensive solution which dispenses with the access of external measuring stations, such as radar stations.
  • the vehicle may be at a relatively long distance, for example, if it is a passing aircraft, or it may be at a relatively short distance, for example, in the case of close-up measurement on a helicopter, e.g. also affects flow.
  • acoustic reference sources are used for the location and for the position determination, ie for the angle of rotation or the orientation. These send out orthogonal acoustic signal sequences. These signal sequences may be, for example, chirp signals, bar codes, gold codes, etc. By means of these reference signals, the acoustic position of the vehicle can then be determined exactly.
  • a particular advantage here is that both the locating signals and the measuring system are based on acoustic propagation. This means that the location automatically takes into account all phenomena of atmospheric wave propagation or ground and terrain effects such as reflections, etc., and thus allows an exact position determination. Furthermore, no additional measuring or auxiliary systems are necessary.
  • the determination of the absolute position is omitted, for example by means of radar, since the determination of the relative acoustic position is sufficient for the method according to the invention.
  • An advantageous development of the invention provides that the acoustic sensors are designed as microphones. These have proven to be reliable and versatile in noise measurement. In particular, microphones allow the measurement to continue to frequency ranges and thus provide a wealth of raw data for further evaluation.
  • orthogonal reference signals are coded differently.
  • the reference signals can be assigned to individual components on the vehicle and thus to defined positions.
  • a further advantageous development of the invention provides that the acoustic transmitters are designed as loudspeakers or other suitable electromechanical transducers, the extent of which is small in relation to the respective wavelength. In particular, small designs are used here so that the transmitters do not adversely affect the flow behavior.
  • Yet another advantageous development of the invention provides that at least three transmitters are provided on the vehicle. This makes it possible to carry out a position determination in a simple manner, which is more complex with less than three transmitters.
  • an advantageous development of the invention provides that the moving vehicle is a flying object, in particular an aircraft, in overflight. This is where the invention comes into its own, as the distances between the vehicle and the array are particularly large. But even sources of noise from passing by land or water vehicles can be advantageously located with this method.
  • Another advantageous development of the invention provides that the viewing direction of the array is controlled by a time delay at each acoustic sensor. This is controlled by an evaluation device.
  • An advantageous development of the invention provides that a cross correlation takes place from the orthogonal sequence of the signal and a pattern comparison. This allows the measurement results to be refined or verified.
  • an advantageous development of the invention provides that a determination of the attenuation of the signals by the propagation takes place on the basis of the orthogonal reference signals.
  • a determination of the attenuation of the signals by the propagation takes place on the basis of the orthogonal reference signals.
  • An inventive system for locating noise sources of a vehicle traveling at a long distance comprises an array with acoustic sensors, acoustic transmitters on the vehicle for generating orthogonal reference signals and an evaluation unit.
  • the evaluation unit can be designed as a digital computing unit with real-time operation.
  • FIG. 1 shows a schematic perspective view of an aircraft in flight over a corresponding measuring field.
  • an aircraft 1 which moves in the direction of the arrow at a speed v in the plane of the drawing from left to right.
  • the aircraft 1 overflows a microphone array 2, which consists of approximately 60 in crossed lines arranged microphones 3 is constructed.
  • Each of the microphones 3 is precisely defined and can be located exactly in an xy grid.
  • a transmitter 4 is arranged on the left wing tip, a transmitter 5 on the right wing tip and a transmitter 6 in the bow.
  • the transmitters 4, 5, 6 are designed as loudspeakers which emit differently coded orthogonal reference signals 7.
  • the emitted signal sequences of the orthogonal signals 7 may be chirp signals, bar codes, gold codes or other suitable signal sequences. Due to the different coding, each reference signal 7 can be assigned to the corresponding aircraft component and thus to the position on the aircraft 1.
  • the orthogonal reference signals 7 are synchronized with the reference time of the microphone time detection at the beginning of the measurement campaign. This is essential because only then can the signal propagation time be determined correctly.
  • the acoustic propagation time of each transmitter can be determined for each microphone. From this follows, via triangulation, both the absolute acoustic orientation and the relative orientation, i. tilt or tilt.
  • the other noises generated by the flying aircraft are also detected by the microphone array according to their different position. These are for example engine noise, interference of aerodynamic components, reflected sound waves, etc.
  • the microphone array 2 is automatically oriented to the acoustically relevant position of the moving aircraft 1.
  • the microphone array 2 works like a classical array as a beamformer.
  • the viewing direction of the array is controlled by a time delay on each microphone. This viewing direction is determined in the sense of this invention from the position determination via the transmitters 4, 5, 6 on the moving aircraft 1.
  • the synchronization of the transmitters 4, 5, 6 and the microphones 3 as well as the signal detection and evaluation takes place via an evaluation unit (not shown).
  • this is a digital arithmetic unit in real-time operation. But it is also possible to make an offline evaluation or later evaluation of the signals.
  • the evaluation unit a cross-correlation of the orthogonal sequences of the reference signals 7 and the pattern comparison of the signal coding can also take place.

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Abstract

Ein Verfahren zum Lokalisieren von Geräuschquellen eines sich in großer Entfernung bewegenden Fahrzeugs (1), weist folgende Schritte auf: - Bereitstellen eines Arrays (2) mit akustischen Sensoren; - Bereitstellen von akustischen Sendern (4,5, 6) am Fahrzeug (1) zum Erzeugen eines orthogonalen Referenzsignals (7); -Synchronisation der akustischen Sender (4, 5, 6) und der akustischen Sensoren (3) mit einer absoluten Referenzzeit; - Korrelation der empfangenen Signale mit den Referenzsignalen (7); - Bestimmen der absoluten akustischen Lage der Geräuschquellen sowie der relativen Orientierung der Geräuschquellen durch Triangulation. Hierdurch werden die Nachteile der bekannten Lösungen des Standes der Technik vermieden und eine verbesserte Lösung zum Lokalisieren von Geräuschquellen eines sich in großer Entfernung bewegenden Fahrzeugs zur Verfügung gestellt. Außerdem wird durch die Erfindung eine einfache und kostengünstige Lösung zur Verfügung gestellt, die auf den Zugriff externer Messstationen, wie beispielsweise Radarstationen, verzichtet.

Description

EADS GmbH Deutschland AZ: 6107908
Verfahren zum Lokalisieren von Geräuschquellen eines sich in einer Entfernung bewegenden Fahrzeugs
Die Erfindung betrifft Verfahren zum Lokalisieren von Geräuschquellen eines sich in einer Entfernung bewegenden Fahrzeugs. Ferner betrifft die Erfindung ein System zum Lokalisieren von Geräuschquellen eines sich in großer Entfernung bewegenden Fahrzeugs.
Aus dem Stand der Technik sind Verfahren zu Quelllokalisierung von Geräuschquellen an Fahrzeugen bekannt.
So beschreibt die DE 199 10 329 A1 ein Verfahren zur Bestimmung der Außenge- räuschzusammensetzung von Fahrzeugen in einem Akustikprüfstand. Dabei wer- den zur exakteren Bestimmung des Anteils einer Einzelgeräuschquelle am Vorbeifahrgeräusch folgende Schritte vorgeschlagen: Ermitteln eines von der Gesamtheit der Einzelschallquellen des Fahrzeugs hervorgerufenen Schallfelds beim Fahrbetrieb mittels am Fahrzeug angebrachter Nahfeldmikrofone und im Prüfstand angeordneter Fernfeldmikrofone. Ermitteln eines von Lautsprechern hervorgerufenen Schallfelds bei ruhendem Fahrzeug, wobei die Lautsprecher an Positionen oder in der Nähe der Position der Einzelgeräuschquellen des Fahrzeugs angeordnet sind, zumindest eine den jeweiligen Lautsprecherbetrieb charakterisierende Größe er- fasst und die Lautsprecher nacheinander in Betrieb genommen werden. Berechnen der den Lautsprecherbetrieb charakterisierenden Größen, welche bei simulta- ner Anregung zur Erzeugung des Fahrgeräuschs aus dem ersten Schritt notwendig sind und Berechnung eines durch eine Einzelschallquelle erzeugten Schalldruckpegels an einem bestimmten Mikrophonprodukt im Feld. Hierdurch soll eine exakte Bestimmung des Anteils einzelner Einzelgeräuschquellen am Vorbeifahrgeräusch eines Straßenfahrzeugs ermöglicht werden. Eine Positionsbestimmung, wie sie für Fahrzeuge in großer Entfernung erforderlich ist, erfolgt hier nicht. Auch sind atmosphärische Störungen durch die Messung in definierter Prüfstand Umgebung ausgeschlossen.
Ferner offenbart die US 7,054,228 B1 Verfahren zur Lokalisierung und Quantifizierung von Geräuschquellen mittels Verwendung von Arrays von Akustischen Vektor-Sensoren. In einer Auswertungseinrichtung werden hier der Schalldruck und die Geräuschintensität bestimmt, welche eine Richtungsbestimmung der Geräuschquelle ermöglichen sollen. Die ungefähren räumlichen Koordinaten der Ge- räuschquelle werden dabei mittels einer quadratischen Triangulationsformel bestimmt. Hiermit kann ein überfliegendes Flugzeug geortet und nachverfolgt werden sowie dessen Geräusch-Volumen bestimmt werden. Eine Bestimmung verschiedener Geräuschquellen am Flugzeug selbst ist mit diesem Verfahren nicht möglich, da hierzu die absolute Ortsbestimmung des in großer Entfernung vorüberflie- genden Flugzeugs zu ungenau ist und dieses lediglich als Koordinatenpunkt wiedergegeben werden kann.
Eine anderes bekanntes Verfahren zur Bestimmung der Geräuschquellen eines Flugzeugs im Überflug sieht die Nutzung eines Mikrophonarrays vor. Die Ge- räuschmessung ist dabei mit einer sehr genauen Bestimmung der Flugzeugposition und der Flugzeuglage verbunden, die mittels GPS Daten oder mittels Radartechnik erfolgt. Dabei sollte die Genauigkeit in der Größenordung der Wellenlänge liegen. Nachteil dieses bekannten Verfahrens ist es, dass elektromagnetische Wellen zur Positionsbestimmung des Flugzeugs verwendet werden, die nicht der Änderung der lokalen Schallgeschwindigkeit durch atmosphärische Schwankungen wie Wind, Temperatur, etc. unterworfen sind. Der Nachteil der Positionsbestimmung mittels GPS, Radar, Funk, etc. besteht also darin, dass elektromagnetische Wellen verwendet werden. Diese elektromagnetischen Wellen breiten sich anders als die zu messenden Schallwellen aus, d.h. es wird zwar die geometri- sehe Position exakt bestimmt, die relevante „akustische" Position wird jedoch nur ungenau ermittelt. Hierdurch fokusiert das Mikrophonarray häufig auf eine falsche Position und die Messergebnisse der Quelllokalisierung der Lärmquelle sind praktisch nicht brauchbar.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Nachteile, der bekannten Lösungen des Standes der Technik zu vermeiden und eine verbesserte Lösung zum Lokalisieren von Geräuschquellen eines sich z.B. in großer Entfernung bewegenden Fahrzeugs zur Verfügung zu stellen. Außerdem soll durch die Erfindung ferner eine einfache und kostengünstige Lösung zur Verfügung gestellt werden, die auf den Zugriff externer Messstationen, wie beispielsweise Radarstationen verzichtet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Lokalisieren von Geräuschquellen eines sich in großer Entfernung bewegenden Fahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein System zum Lokalisieren von Geräuschquellen eines sich in großer Entfernung bewegenden Fahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lösung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Lokalisieren von Geräuschquellen eines sich in einer Entfernung bewegenden Fahrzeugs, weist dabei folgende Schritte auf:
- Bereitstellen eines Arrays mit akustischen Sensoren; - Bereitstellen von akustischen Sendern am Fahrzeug zum Erzeugen eines orthogonalen Referenzsignals;
- Synchronisation der akustischen Sender und der akustischen Sensoren mit einer absoluten Referenzzeit;
- Korrelation der empfangenen Signale mit den Referenzsignalen; - Bestimmen der absoluten akustischen Lage der Geräuschquellen sowie der relativen Orientierung der Geräuschquellen durch Triangulation.
Hierdurch werden die Nachteile der bekannten Lösungen des Standes der Tech- nik vermieden und eine verbesserte Lösung zum Lokalisieren von Geräuschquellen eines sich entfernt bewegenden Fahrzeugs zur Verfügung .gestellt. Außerdem wird durch die Erfindung eine einfache und kostengünstige Lösung zur Verfügung gestellt, die auf den Zugriff externer Messstationen, wie beispielsweise Radarstationen, verzichtet. Das Fahrzeug kann sich insbesondere in relativ großer Entfer- nung befinden, beispielsweise wenn es sich um ein vorbei fliegendes Flugzeug handelt, oder es kann sich in relativ geringer Entfernung befinden, beispielsweise im Fall einer Nahmessung an einem Hubschrauber, wobei z.B. auch Strömung einwirkt.
Erfindungsgemäß werden für die Ortung und für die Lagebestimmung, d.h. für den Drehwinkel bzw. die Orientierung, akustische Referenzquellen verwendet. Diese senden orthogonale akustische Signalfolgen aus. Diese Signalfolgen können beispielsweise Chirpsignale, Barkercodes, Goldcodes, etc. sein. Mittels dieser Referenzsignale kann dann die akustische Position des Fahrzeugs exakt bestimmt werden. Ein besonderer Vorteil ist dabei, dass sowohl die Ortungssignale als auch das Mess-System auf akustischer Ausbreitung beruhen. Das heißt, die Ortung berücksichtigt automatisch alle Phänomene der atmosphärischen Wellenausbreitung bzw. Boden- und Geländeeffekte wie Reflexionen, etc., und lässt damit eine exakte Positionsbestimmung zu. Ferner sind keine zusätzlichen Mess- oder Hilfs- Systeme nötig. Insbesondere entfällt die Bestimmung der Absolutposition beispielsweise mittels Radar, da für das erfindungsgemäße Verfahren die Bestimmung der akustischen Relativposition ausreicht. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die akustischen Sensoren als Mikrofone ausgebildet sind. Diese haben sich bei der Geräuschmessung als zuverlässig und vielseitig erwiesen. Insbesondere lassen Mikrofone die Messung weiter Frequenzbereiche zu und bieten somit eine Fülle an Rohdaten zur weiteren Auswertung.
Noch eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die orthogonalen Referenzsignale unterschiedlich kodiert sind. Hierdurch lassen sich die Referenzsignale einzelnen Bauteilen am Fahrzeug und somit definierten Positionen zuordnen.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die akustischen Sender als Lautsprecher oder andere geeignete elektromechanische Wandler ausgebildet sind, deren Ausdehnung klein gegenüber der jeweiligen Wellen- länge ist. Hier kommen insbesondere kleine Bauarten zur Anwendung, damit die Sender nicht das Strömungsverhalten ungünstig beeinflussen.
Noch eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zumindest drei Sender am Fahrzeug vorgesehen sind. Hierdurch lässt sich in einfacher Weise eine Positionsbestimmung durchführen, die bei weniger als drei Sendern aufwändiger ist.
Ferner sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, dass das sich bewegende Fahrzeug ein Flugobjekt, insbesondere ein Flugzeug, im Überflug ist. Hier kommt die Erfindung besonders zum Tragen, da die Entfernungen zwischen Fahrzeug und Array hier besonders groß sind. Aber auch Geräuschquellen von in der Ferne vorüberfahrende Land- oder Wasserfahrzeuge können vorteilhaft mit diesem Verfahren lokalisiert werden. Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Blickrichtung des Arrays über eine Zeitverzögerung an jedem akustischen Sensor gesteuert wird. Dies wird von einer Auswertungseinrichtung gesteuert.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine Kreuzkorrelation aus der Orthogonalfolge des Signals und einem Mustervergleich erfolgt. Hierdurch lassen sich die Messergebnisse verfeinern bzw. verifizieren.
Schließlich sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, dass eine Be- Stimmung der Dämpfung der Signale durch die Ausbreitung aufgrund der orthogonalen Referenzsignale erfolgt. Es wird also durch Verwendung von Normquellen, d.h. durch Leistungsnormierung, auch die Dämpfung des Signals durch die Ausbreitung bestimmt.
Ein erfindungsgemäßes System zum Lokalisieren von Geräuschquellen eines sich in großer Entfernung bewegenden Fahrzeugs weist ein Array mit akustischen Sensoren, akustische Sender am Fahrzeug zum Erzeugen von orthogonalen Referenzsignalen und eine Auswertungseinheit auf. Dabei kann die Auswertungseinheit als digitale Recheneinheit mit Echtzeitbetrieb ausgestaltet sein.
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der beigefügten Figur näher dargestellt. Die Figur zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Flugzeugs im Überflug über ein entsprechendes Messfeld.
Darin ist schematisch ein Flugzeug 1 dargestellt, welches sich in Pfeilrichtung mit einer Geschwindigkeit v in der Zeichnungsebene von links nach rechts bewegt. Dabei überfliegt das Flugzeug 1 einen Mikrophonarray 2, der aus etwa 60 in ge- kreuzten Linien angeordneten Mikrophonen 3 aufgebaut ist. Dabei ist jedes der Mikrophone 3 genau definiert und in einem x-y Raster genau lokalisierbar.
Am Flugzeug 1 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel drei akustische Sender 4, 5, 6 angeordnet. Dabei ist an der linken Flügelspitze ein Sender 4, an der rechten Flügelspitze ein Sender 5 und im Bug ein Sender 6 angeordnet. Die Sender 4, 5, 6 sind als Lautsprecher ausgebildet, die unterschiedlich kodierte orthogonale Referenzsignale 7 aussenden. Die ausgesendeten Signalfolgen der orthogonalen Signale 7 können dabei Chirpsignale, Barkercodes, Goldecodes oder andere ge- eignete Signalfolgen sein. Durch die unterschiedliche Kodierung, ist jedes Referenzsignal 7 dem entsprechenden Flugzeugbauteil und damit der Lage am Flugzeug 1 zuordenbar.
Die orthogonalen Referenzsignale 7 werden zu Beginn der Messkampagne mit der Referenzzeit der Mikrofonzeiterfassung synchronisiert. Dies ist unerlässlich, da nur so die Signallaufzeit korrekt bestimmt werden kann.
Durch Korrelation der empfangenen Signale 7 mit den Referenzen am Boden kann die akustische Laufzeit jedes Senders zu jedem Mikrophon bestimmt wer- den. Daraus folgt über Triangulation sowohl die absolute akustische Orientierung als auch die relative Orientierung, d.h. die Neigung bzw. das Kippen.
Neben den Referenzsignalen 7 werden auch die übrigen durch das überfliegende Flugzeug erzeugten Geräusche vom Mikrophonarray nach ihrer unterschiedlichen Lage erfasst. Dies sind beispielsweise Triebwerksgeräusche, Interferenzen von aerodynamischen Bauteilen, reflektierte Schallwellen, etc.
Da die Messung und Ortung der Referenzsignale 7 und der Schallwellen des Fluggeräuschs auf der selben Wellenausbreitung beruhen, werden Laufzeit- Schwankungen, die beispielsweise durch atmosphärische Störungen wie Temperaturschichten oder Wind erzeugt werden, in die Messung bewusst einbezogen. Dadurch orientiert sich das Mikrofonarray 2 automatisch auf die akustisch relevante Position des sich bewegenden Flugzeugs 1.
Das Mikrofonarray 2 arbeitet dabei wie ein klassisches Array als Beamformer. Die Blickrichtung des Arrays wird über eine Zeitverzögerung an jedem Mikrofon gesteuert. Diese Blickrichtung wird im Sinne dieser Erfindung aus der Positionsbestimmung über die Sender 4, 5, 6 am sich bewegenden Flugzeug 1 bestimmt.
Die Synchronisation der Sender 4, 5, 6 und der Mikrofone 3 sowie die Signalerfassung und Auswertung erfolgt über eine (nicht gezeigte) Auswertungseinheit. Dabei handelt es sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel um eine digitale Recheneinheit im Echtzeitbetrieb. Es ist aber auch möglich, eine Offline-Auswertung oder spätere Auswertung der Signale vorzunehmen. In der Auswertungseinheit kann auch eine Kreuzkorrelation der Orthogonalfolgen der Referenzsignale 7 und des Mustervergleichs der Signalkodierung erfolgen.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend ange- gebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der in den Patentansprüchen beanspruchten Lösung auch bei anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.
Bezugszeichenliste
Flugzeug Mikrofonarray Mikrofon Sender Sender Sender Referenzsignal

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Lokalisieren von Geräuschquellen eines sich in einer Entfernung bewegenden Fahrzeugs (1), wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
- Bereitstellen eines Arrays (2) mit akustischen Sensoren;
- Bereitstellen von akustischen Sendern (4, 5, 6) am Fahrzeug (1) zum Er- zeugen eines orthogonalen Referenzsignals (7);
- Synchronisation der akustischen Sender (4, 5, 6) und der akustischen Sensoren (3) mit einer absoluten Referenzzeit;
- Korrelation der empfangenen Signale mit den Referenzsignalen (7);
- Bestimmen der absoluten akustischen Lage der Geräuschquellen sowie der relativen Orientierung der Geräuschquellen durch Triangulation.
2. Verfahren nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die akustischen Sensoren (3) als Mikrofone ausgebildet sind.
3. Verfahren nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die orthogonalen Referenzsignale (7) unterschiedlich kodiert sind.
4. Verfahren nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die akustischen Sender (4, 5, 6) als Lautsprecher oder andere geeignete elektrome- chanische Wandler ausgebildet sind, deren Ausdehnung klein gegenüber der jeweiligen Wellenlänge ist.
5. Verfahren nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest drei Sender (4, 5, 6) am Fahrzeug (1) vorgesehen sind.
6. Verfahren nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das sich bewegende Fahrzeug (1) ein Flugobjekt, insbesondere ein Flugzeug, im Ü- berflug ist.
7. Verfahren nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Blickrichtung des Arrays (2) über eine Zeitverzögerung an jedem akustischen Sensor (3) gesteuert wird.
8. Verfahren nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine
Kreuzkorrelation aus der Orthogonalfolge des Referenzsignals (7) und einem Mustervergleich erfolgt.
9. Verfahren nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Be- Stimmung der Dämpfung der Signale durch die Ausbreitung aufgrund der orthogonalen Referenzsignale (7) erfolgt.
10. System zum Lokalisieren von Geräuschquellen eines sich in großer Entfernung bewegenden Fahrzeugs (1), wobei dieses ein Array (2) mit akustischen Sensoren (3), akustische Sender (4, 5, 6) am Fahrzeug (1) zum Erzeugen von orthogonalen Referenzsignalen (7) und eine Auswertungseinheit aufweist.
PCT/EP2008/003706 2007-05-08 2008-05-08 Verfahren zum lokalisieren von geräuschquellen eines sich in einer entfernung bewegenden fahrzeugs WO2008135289A2 (de)

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