Математика определения источника звука[RoboBus, звук]

blindman

Тема выделена оттуда: Проект звукового модуля под шину RoboBus.
<Digit>

Внимание!
Правила темы:
Все сообщения, отклоняющиеся от математического направления в общие принципы и прочие сопутствующие обсуждения считаются оффтопиком, т.е. ЗАПРЕЩЕНЫ!

Кто шарит в математике, помогите плиз

Вложение:

micro.png [ 7.96 КиБ | Просмотров: 25069 ]

Есть 3 точи расположенных на окружности заданного радиуса $LaTeX: R = \left|O-B\right|$ через 120°. Есть некая точка LaTeX: X

Надо найти $LaTeX: \angle XOB$ и $LaTeX: \left|X-O\right|$
Если перейти из плоскости в пространство, и допустить, что источник звука может находиться вне плоскости микрофонов, то будет ли формула из п.1 справедлива для $LaTeX: \angle X'OB$ и $LaTeX: \left|X'-O\right|$ , где - проекция точки на плоскость микрофонов.
Верно ли, что 3 микрофонов недостаточно, чтобы определить не только $LaTeX: \angle X'OB$ ( $LaTeX: \angle XOB$ ), но и угол возвышения источника звука? Похоже что это верно ...

contr

Я ориентировался на решение реальной задачи применительно к боту.

=DeaD=

Реальная задача - откуда звук. Человек же не знает, сколько времени назад был звук? Он знает только разницу во времени между приходом в левое и правое ухо.

contr

пеленг источника звука - просто задача. Для животного реальная, для бота - сложная. У животных не только время огибания черепушки учитывается, но еще и уровень отражений с разных направлений, изменения при повороте головы/ушей. Крысы писк как сонар могут использовать перед прыжком

Digit

предлагаю все посты, которые не имеют в своем составе формулы или математическое обсуждение этих формул, считать оффтопиком :no:

EdGull

поддерживаю

contr

Одобрямс!
"..страница не менее чем на четверть должна быть заполнена формулами. Чем сложнее - тем лучше"
/Как правильно написать доклад. Физики шутят. М. 19хх/

Angel71

тут немного полезного можете найти
Пространственно-временная теория радиосистем. Коростелев А.А. 1987г.
http://www.radioscanner.ru/files/download/file7485/prostr_vrem_theoriya_radiosistem_1987.djvu
оч хорошая книга, ссылок нет, если найдёте, то точно многое подчерпнёте. "Теория и техника пассивных акустических информационных систем: Учебное пособие для вузов. (И.В.Волчихин, В.К.Хохлов )". В учебном пособии изложены теория, методики и техника акустических и гидроакустических систем ближней локации, приводятся структурные схемы устройств и результаты их моделирования. Особое внимание уделено обработке сигналов (временной, частотной и регрессионной).

погуглите по акустической локации или радиолокации или гидролокации или по системам безопасности/военному делу, ничего сверхсекретного в базовых методиках локации нет, так что найти не проблема. кстати зря Вы к робобас акустику приделываете, радиосигнал в данном случае намного лучше. :oops:

или Вы в будущем планируете применить всё это например на другой конструкции для точного определения относительных координаты снайпера, стреляющего по Вам?

шутка
по поводу достаточно ли 3х микрофонов для определения относительных координат в пространсте. смутно помню, но вроде можно подняв вверх один из микрофонов. нужно прогу писать и проверять или в литературе порыть.

blindman

Angel71 писал(а):

по поводу достаточно ли 3х микрофонов для определения относительных координат в пространсте. смутно помню, но вроде можно подняв вверх один из микрофонов. нужно прогу писать и проверять или в литературе порыть.

Это эквивалентно простому повороту системы координат и ничего в принципе не меняет

contr

научить бота двигаться на голос хозяина уже интересная задача. Японцы ее как-то в своих ботах-собачках решили.
Видимо нужна пара акустических сканеров или засечка с двух точек. А потом угол на источник пересчитываем в координаты.

Модератор "=DeaD=":Прекращаем оффтопить!

blindman

contr, устное предупреждение. Правила топика описаны в первом посте.

=DeaD=

Будем пробовать прикидывать с 4 микрофонами? Или на 3 микрофона ориентируемся?

Добавлено спустя 4 минуты 59 секунд:
2blindman: Стой, я чего-то тупанул

У тебя же задача определить направление? в плоскости микрофонов?

blindman

Надо попробовать найти решение системы уравнений описывающих гиперболоиды. Я вроде в maxima решил, но когда переписал полученные формулы на С и прогоняю тест, выдает полную лабуду. Собственно, идея с гиперболоидами верная, встречал упоминания такого метода в литературе. Но вот правильно ди я составил уравнения, которые пытаюсь решить?

Пока пробуем с 3 микрофонами, железка есть практически готовая, и еще один канал туда пихать без необходимости не хочется

=DeaD=

Как минимум:

1. Источник звука находится в том 120° секторе, какой микрофон раньше услышал звук.
2. Источник звука находится в той его половине, который из оставшихся двух микрофонов раньше услышал звук.

Это уже точность +/- 30°

blindman

Задача-минимум - найти проекцию на горизонтальную плоскость вектора направления на источник звука. Если получится найти сам вектор - будет очень хорошо

=DeaD=

Дальше можно в получившемся 60-градусном секторе перебрать направления с шагом 1 градус и попробовать для каждого вычислить точку, откуда был звук, при котором сумма расхождений уравнений будет минимальна. И выбрать в качестве правильного то направление, где этот минимум минимален

Добавлено спустя 32 секунды:
Сам вектор найти не получится - это 100%. Получится найти его только если принять, что он лежит в плоскости.

roboforum.ru

Математика определения источника звука[RoboBus, звук]

Кто сейчас на конференции