In de afgelopen decennia is militairen hebben hard gewerkt om technologieën te ontwikkelen die tegelijkertijd het gehoor van infanteriesoldaten beschermen en helpen bij de communicatie op het slagveld. Echter, deze geavanceerde tactische communicatie- en beveiligingssystemen, of TCAPS - oorkappen of oordopjes met ingebouwde microfoons die actieve gehoorbescherming mogelijk maken - helpen niet als een soldaat ze afdoet om de locatie van inkomend geweervuur ​​te beoordelen.

Nu heeft een Franse onderzoeker een proof-of-concept ontwikkeld dat de microfoons in een TCAPS-systeem gebruikt om de akoestische informatie van een schutter vast te leggen en deze naar de smartphone van een soldaat te verzenden om de locatie van de schutter in realtime weer te geven.

"Aan het begin van een hinderlaag, het belangrijkste voor soldaten is om te weten waar het schieten vandaan komt, zodat ze zich aan de rechterkant van een voertuig kunnen verstoppen of op zijn minst in de goede richting kunnen richten - en ze hebben deze informatie heel snel nodig, " zei Sébastien Hengy, een onderzoeker op het gebied van gevechtsakoestiek aan het Frans-Duitse onderzoeksinstituut van Saint-Louis (ISL).

Hengy zal zijn op TCAPS gebaseerde shooterlocatie-onderzoek presenteren op de 177e bijeenkomst van de Acoustical Society of America, die plaatsvindt van 13-17 mei, in het Galt House in Louisville, Kentucky.

TCAPS hebben vier microfoons:twee buiten de gehoorgang en twee erin, onder de gehoorbescherming. In het Franse geval dit is een elektronisch filter dat wordt geactiveerd om harde geluiden te blokkeren, zoals wanneer een soldaat zijn of haar eigen wapen afvuurt.

Hengy's schietlocatietechnologie maakt gebruik van het feit dat de meeste moderne gevechtswapens kogels afvuren met supersonische snelheden, het creëren van twee akoestische golven. De eerste is een supersonische schokgolf (vergelijkbaar met die gevormd voor een straal met supersonische snelheden) die voor de kogel reist en zich naar buiten voortplant in een kegelvorm. De explosie van de kogel in de loop creëert een mondingsgolf die bolvormig in alle richtingen uitstraalt.

"Ons systeem gebruikt de microfoon onder de gehoorbescherming om de schok- en mondingsgolven te detecteren die worden gegenereerd door supersonische opnamen en om het tijdsverschil van aankomst van de Mach-golf tussen het linker- en rechteroor te registreren. Door de informatie te combineren die door alle TCAPS wordt verzonden ingezet op het veld, dit geeft je de richting van aankomst van de golven en dus de richting waarin de schutter is, ’ legt Hengy uit.

Deze informatie wordt via Bluetooth of USB naar de smartphone van een soldaat gestuurd, die een door Hengy ontwikkeld datafusie-algoritme gebruikt om de positie van de schutter te berekenen.

"Als het een smartphone is met een goede processor, de rekentijd om het volledige traject te krijgen is ongeveer een halve seconde, " zei Hengy, opmerkend dat zodra een soldaat begint te vuren, het locatiesysteem wordt automatisch uitgeschakeld.

Soldaten in de Franse binnenlandse antiterreureenheid Operatie Sentinel zijn al uitgerust met smartphones.

Daten, Hengy heeft met succes het systeem gedemonstreerd met microfoons op oorbreedte uit elkaar (ongeveer 10 centimeter) in een veld, en is momenteel bezig met het verfijnen van de technologie, inclusief het integreren van hoofdoriëntatie-informatie van kleine kompassen die in de gehoorbescherming zijn gemonteerd.

Later dit jaar beginnen ze met testen met het systeem op een kunstkop en, als alles goed gaat, zet de technologie al in 2021 in. De TCAPS-technologie wordt ontwikkeld in samenwerking met het Franse bedrijf Cotral.