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蝙蝠与海豚 声纳系统的终极战斗

归档日期:11-29       文本归类:海岸声纳站      文章编辑:爱尚语录

  有源传感器被结合到许多技术中,例如气象设备和自动驾驶汽车,并使用来自声音,无线电或光波的回波来定位物体。但是,尽管近一个世纪的发展,这些主动传感技术仍未能复制海豚和蝙蝠在回声定位中在生物界使用的声纳(声波)的性能。

  为了找到改善人造主动传感的方法,世界各地的科学家研究了蝙蝠和海豚的声纳系统。美国声学协会第176次会议于11月5日至9日在加拿大维多利亚州维多利亚会议中心举行的加拿大声学协会2018年声学周会议期间举行,Laura Kloepper是圣母玛利亚圣玛丽学院的助理教授,印第安纳州将比较蝙蝠和海豚的声纳系统,描述她对两种动物如何应对声学干扰的研究。她将利用她的发现来论证为什么蝙蝠拥有优越的系统。

  “我是团队蝙蝠,”Kloepper说。“但是我将展示海豚的工作,以争论为什么蝙蝠更好。”她希望她的演讲引发两种动物研究人员之间的健康辩论。

  Kloepper的演讲是专门讨论蝙蝠和海豚声纳系统的特别会议的一部分。本届会议的几位发言者将出席专门讨论该主题的新闻发布会。

  长期以来,科学家一直困惑于蝙蝠群和海豚群如何将其个体回声与其殖民地或荚内的其他回声区分开来。实验室研究已经提出了许多潜在的蝙蝠策略来克服这种声学干扰或干扰。“我将展示第一项研究,研究海豚如何改变信号以避免干扰,或者它们是否会受到任何声学干扰,”Kloepper说。

  Kloepper在美国海军设施中引入了海豚点击扬声器和麦克风的专门设置,以干扰执行行为任务的单个海豚的回声定位。“我们很高兴看到在玩刺激时我们看到了回应,”Kloepper说。“但是他们对蝙蝠的召唤没有同样的控制水平。”

  她认为这种控制差异与动物用于回声定位的声音的复杂程度有关。“与另一只海豚重叠一次通话的概率不高,因为咔嗒声很短,因此海豚并不需要改变以避免任何声学干扰,”Kloepper说。“另一方面,蝙蝠的呼叫持续时间要长得多,因此当它们在同一空域飞行时,与其他蝙蝠重叠的概率更高。”

  在她的蝙蝠研究中,Kloepper将摄像头和麦克风安装在各种移动平台上,包括一名训练有素的飞行鹰,她称之为“天空中这条令人难以置信的黑暗蝙蝠河” - 蝙蝠群。这些研究和其他研究表明,许多蝙蝠物种改变了音调在呼叫持续时间内的变化。这些蝙蝠物种被称为频率调制。“他们有能力在回声定位方面保持灵活性,这就是他们如何克服这种干扰,”Kloepper说。

  Kloepper的团队正在将蝙蝠的视频行为与声学细节进行比较,以回答诸如群体中不同位置的蝙蝠产生的声音等问题。他们设法获得了一些群体行为信息,但现在的挑战是解决个人层面的细节问题。“我们正在开发新的电子硬件以继续使用我们的无人机和鹰,这将使我们真正回家在哪个蝙蝠在这个庞大的群体中间打电话,”Kloepper说。

  “如果我们给予更多干扰,我们想知道他们如何回应 - 他们是否能够回声?”

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