This paper presents a maneuver-aware acoustic fault detection framework for autonomous drones that integrates Noise2Noise-inspired deep learning denoising with maneuver-conditioned reconstruction. A key practical constraint motivating this work is that labeled faulty-flight data are difficult and potentially unsafe to collect; the proposed framework therefore follows an unsupervised learning paradigm in which only nominal flight recordings are required for training. In flight environments, acoustic signals acquired from unmanned aerial vehicles are subject to variability arising both from environmental noise and from structured, maneuver-dependent aerodynamic effects. To address these challenges simultaneously, a two-stage learning architecture is developed. In the first stage, a Noise2Noise-inspired denoising model attenuates stochastic acoustic noise while preserving fault-relevant spectral-temporal structures, without requiring clean reference signals. In the second stage, a maneuver-Conditioned Convolutional AutoEncoder (maneuver-CCAE) is trained using maneuver-related labels including drone type and flight direction to model nominal acoustic behavior under varying operating conditions. Fault detection is subsequently performed using reconstruction error as an anomaly score. Experimental results demonstrate that the proposed maneuver-aware conditioning raises the area under the ROC curve (AUC) from $\AUCaeOnly$ (unconditioned baseline) to $\AUCfull$ (full model), validating the critical role of maneuver-dependent modeling. The complete framework is deployed on an NVIDIA Jetson Orin Nano Super embedded platform within a ROS2 pipeline, achieving an end-to-end fault detection latency of approximately $20\,\text{ms}$ per audio segment with a TensorRT half-precision (FP16) backend, confirming real-time viability for onboard UAV health monitoring.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

AutoResearch AI综述:迈向AI驱动的科学发现自动化
专知会员服务
19+阅读 · 5月26日
DrugAI实验室研发单细胞RNA测序数据分析工具箱autoCell
专知会员服务
12+阅读 · 2023年1月9日
[ICML2022] NeuroFluid: 流体仿真的人工智能新范式
专知会员服务
28+阅读 · 2022年6月8日
概述自动机器学习(AutoML)
人工智能学家
19+阅读 · 2019年8月11日
《AutoML:方法,系统,挑战》新书免费下载
新智元
25+阅读 · 2019年5月28日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
告别调参,AutoML新书221页免费下载
新智元
11+阅读 · 2018年10月16日
告别调参,AutoML新书发布
专知
14+阅读 · 2018年10月16日
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
Arxiv
27+阅读 · 2021年11月11日
VIP会员
最新内容
软件定义无人机蜂群给防空带来全新压力
专知会员服务
5+阅读 · 10月13日
《半自主无人地面战车的互操作性》66页
专知会员服务
5+阅读 · 10月13日
迈向更智慧的军事情报
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《美国陆军2026年野战手册 2-0 情报》
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《基于启发式算法求解武器-目标分配问题》
专知会员服务
7+阅读 · 10月12日
《美陆军最新条令出版物 2-0 情报》
专知会员服务
8+阅读 · 10月10日
电子战测试与训练靶场:战前验证战备状态
专知会员服务
3+阅读 · 10月10日
《美国陆军如何作战》46页最新报告
专知会员服务
9+阅读 · 10月10日
相关VIP内容
AutoResearch AI综述:迈向AI驱动的科学发现自动化
专知会员服务
19+阅读 · 5月26日
DrugAI实验室研发单细胞RNA测序数据分析工具箱autoCell
专知会员服务
12+阅读 · 2023年1月9日
[ICML2022] NeuroFluid: 流体仿真的人工智能新范式
专知会员服务
28+阅读 · 2022年6月8日
相关资讯
概述自动机器学习(AutoML)
人工智能学家
19+阅读 · 2019年8月11日
《AutoML:方法,系统,挑战》新书免费下载
新智元
25+阅读 · 2019年5月28日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
告别调参,AutoML新书221页免费下载
新智元
11+阅读 · 2018年10月16日
告别调参,AutoML新书发布
专知
14+阅读 · 2018年10月16日
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员