
对于在伊拉克巡逻的士兵来说,狙击手的攻击似乎无处不在,几乎没有机会返回。但是,随着新的反刺检系统自2004年以来就证明了对伊拉克士兵和海军陆战队的价值,勇士现在可以更有效地回火以捍卫自己 - 蒙大拿州的研究人员正在独立研究这些系统,以更好地了解他们的工作方式。
美国军方使用的狙击手检测系统沿着子弹的超音速径回到枪手。
蒙大拿州立大学电气和计算机工程副教授罗布·马赫(Rob Maher)说:“如果您想象一下慢动作的景色,则子弹将前进,冲击波像圆锥形一样在移动子弹后面扩展。”
狙击手和枪手通常使用步枪,例如AK-47突击步枪及其变体,它们比声音速度快。当枪发射时,子弹的超音速通道会产生被推开的空气颗粒的冲击波。这与实际的枪口爆炸不同,后者产生了人们听到的枪声的声音。
马赫指出:“在伊拉克,有一些商业系统能够提醒士兵到传入的子弹的来源。”许多安装在士兵占领的建筑物或车辆上的系统,试图通过检测子弹通道的冲击波和枪声的声音来查明狙击手。
马赫(Maher)目前的研究涉及测试不同的枪支,主要是步枪,这些步枪是在射击范围内设置的。两个或多个麦克风在该范围内以已知配置组织,并连接到记录超音速冲击波的数字音频录音机。
随着枪的射击并且子弹的冲击波向外扩展,计算机程序记录了冲击波到达每个麦克风的不同时间。基于到达时间和其他一致因素的差异,计算机可以计算子弹的角度。这样,马赫可以通过相对于麦克风从不同角度发射不同的枪和子弹来测试不同的枪支和子弹。
当麦克风除了子弹冲击波和枪声之外,还会进一步识别射击射击位置的过程。在现实生活中,如果在熙熙carketplace的市场的巡逻队向巡逻队开火的狙击手在巡逻队中开火,则会发生沉重的噪音。
马赫说:“其中最大的困难是涉及自然声音环境。”他解释说,当前的计算机程序很难将特定的声音与背景噪声区分开。相比之下,人类能够倾听竞争的声音,并迅速专注于一件特定的事情,这是每个人在大声聚会中专注于一次对话时所做的事情。
BBN Technologies和国防高级研究项目局或DARPA开发的系统Boomerang是Boomerang,这是一个似乎能够克服这一挑战的系统。
DARPA计划经理Karen Wood负责Boomerang的开发,他说:“对于该系统在城市环境中进行迁移是极具挑战性的。”她解释说,该系统必须在安装在一个极其嘈杂,动人的平台上(例如悍马)时工作,而这一切都忽略了我们士兵和海军陆战队的即将发生的火灾。该系统还必须处理城市环境中的其他复杂因素,例如反映建筑物,汽车甚至垃圾的枪声声音。
伍德说:“当我第一次参与项目时,很多人说(反对声学的反思)不是一个可解决的问题……但是BBN有一些非常聪明的工程师和算法的人来解决了问题。”
但是,Maher指出,诸如Boomerang之类的商业系统背后的研究是私人公司“专有的,没有公开出版物”。这意味着在同一地区工作的大学研究人员可以使用的有关商业系统的信息很少。
Maher说:“我的假设是,[系统设计师]基本上会对[现场]可能是这种情况进行了许多教育的假设,并且猜测这些可能是有效的,那么系统可能会很好地工作。”
鉴于缺乏有关该系统的公共信息,Maher的一部分目标是与更广泛的科学界分享他的研究结果,允许私人和公共研究人员改善自己在现有声学技术(例如抗雪头机检测系统)上的工作。
在执法官员独立要求他研究该地区之后,马赫(Maher)最近才开始研究枪击和子弹声。此后,他在电气和电子工程师研究所的年度会议上介绍了他的工作,并正在与国防部等几个可能的来源讨论未来的资金。
马赫(Maher)还在远远超越抗刺检系统,并认为他目前的工作对声学研究领域至关重要。执法部门可能会根据9-1-1呼叫中的枪声签名来识别枪支,或者国家公园服务部可以通过研究动物声音的趋势(例如鸟叫声)来更好地监视公园和自然区域。公园服务还可以筛选出不必要的人类活动的声音。
“枪声很重要的原因是枪击具有特定的冲动品质,”马赫解释说。 “如果我们无法编写可以识别枪声的计算机软件,那么不太可能识别出较少的独特性声音类型。”
诚然,声学研究有一条路要走,才能准确地挑选出最淡淡的声音,但马赫指出,当前的抗刺检系统已经在以无法低估的方式将思想用于实际使用的想法。
马赫说:“如果我是一名士兵,并且有任何系统甚至会给我一个保护自己的希望,我会使用它。”
当她接近Boomerang的发展时,使用的是BBN技术的态度。
战争开始后,拉姆斯菲尔德(Rumsfeld)与DARPA联系,并要求提供可以应用于伊拉克冲突的近期解决方案。前国防部长正在寻找不必是完美解决方案的东西,但至少总比没有好。
在进行了其他测试并结合了士兵和海军陆战队的反馈之后,BBN Technologies已成为Boomerang的第三版。该公司宣传其产品每1000小时的使用中只有一个错误警报 - 足以对美国军方已经部署了100个单位,并订购了另外100个单位。
伍德说:“我们一直从那些表示感谢您开发系统的人那里收到电子邮件。”
本文由科学线,纽约大学科学,健康与环境报告计划的项目。