В МАИ разработали ультразвуковой передатчик для безопасной навигации слабовидящих в городе

Студентка института № 4 «Радиоэлектроника, инфокоммуникации и информационная безопасность» МАИ и участница СКБ-4 «Сигнал» Мария Золотенкова разработала устройство, обеспечивающее ультразвуковой канал связи для передачи данных.

Система может применяться как альтернативный способ навигации в городе для слабовидящих людей. Также разработка может заменить радиоканал в условиях, когда сигнал не проходит, например, в солёной воде.

— Идея проекта появилась этим летом. С моим научным руководителем, старшим преподавателем кафедры 410 и руководителем СКБ «Сигнал» Василием Егоровым, мы занимаемся исследованием ультразвуковых вокализаций крыс. На фоне данной идеи нам пришла мысль создать ультразвуковой канал связи как альтернативный метод передачи информации, — говорит Мария.

Как известно, на сегодняшний день существует немало способов передачи информации. Со слов разработчиков, преимущество маёвского изобретения состоит в том, что, во-первых, изделие возможно изготовить в очень экономичном формате, что обеспечивает его доступность, а во-вторых, при его работе используются свободные частоты — это значит, что на звуковой диапазон не распространяются юридические ограничения.

— Подобное устройство можно было бы сделать в радиодиапазоне, однако это требовало бы регистрации устройств-передатчиков и создало бы сложности именно с реализацией, а в данном случае действовать можно свободно, — уточняет Мария.

Проект представляет собой комплекс из двух устройств. В одно можно записать любое сообщение и даже музыку, а далее с помощью аналоговой схемы из слышимого диапазона перенести его в ультразвуковой и воспроизвести через специальный динамик. Другое устройство необходимо, чтобы через похожую схему перевести обратно в слышимый диапазон зашифрованное сообщение. Послание можно будет услышать через обычные наушники с полностью сохранённой структурой звука.

— Данную разработку мы планировали применять как канал связи под водой для аквалангистов и водолазов, а также в качестве альтернативного способа навигации в городе для слабовидящих людей, — уточняет Мария.

Если говорить про слабовидящих людей, то для них устройство может выглядеть следующим образом. Система будет состоять из приёмника, расположенного на трости, и передатчиков, установленных у светофоров, опасных мест и прочих зон, где необходимо предупредить человека об опасности. Приёмник на трости улавливает звук, изучаемый передатчиками, и транслирует его в слышимом диапазоне в наушники слабовидящему человеку. При этом это не будет мешать остальным пешеходам, так как они не будут слышать никаких звуков.

Проект занял первое место в секции «Цифровая и аналоговая электроника» Международной молодёжной научно-технической конференции «Современные проблемы радиоэлектроники и телекоммуникаций» в октябре 2022 года. А в декабре Мария вошла в число претендентов на грант Президента Российской Федерации.

На данный момент разработана схема и собран прототип устройства. В планах на ближайшее будущее — продолжить совершенствование разработки, а именно ультразвукового излучателя и микрофона.