Инженери от Северозападния университет в САЩ са разработили дрон, който остава почти невидим за очите – без камуфлаж или прозрачни компоненти. Неговият трик е да се върти около себе си толкова бързо, че човешкото око просто не успява да го фокусира, което създава своеобразен ефект на „невидимост“ и може да отвори нови възможности за незабележимо наблюдение.
Летателният апарат, наречен Phantom Twist, се върти до 25 пъти в секунда – скорост, която надхвърля способността на човешкото око да обработва ясно движещи се обекти. Реално при полет дронът се превръща в едва забележимо полупрозрачно петно, което визуално се слива с фона.
„Повечето усилия за прикриване на дронове са насочени към това те да изглеждат като заобикалящата ги среда“, казва доц. Майкъл Рубенстайн, ръководителят на проекта. „Вместо това ние се запитахме дали не можем да проектираме самия дрон според начина, по който хората възприемат движението. Идеята за ниска видимост чрез постоянно движение е област, която почти не е изследвана“.
Този подход има практическо значение, тъй като дроновете все по-често се използват за наблюдение на дивата природа, инспекция на остаряваща инфраструктура или обследване на влажни зони.
Самото им присъствие обаче влияе върху поведението на наблюдаваните обекти – птиците отлитат, животните се разбягват, а хората променят поведението си. По-трудно забележим дрон би могъл да извършва същите задачи с много по-малко въздействие.
Авторите на изследването припомнят и по-ранни опити за прикриване чрез самото движение. В публикацията се споменава проектът Boomerang Drone, представен през 2006 г. в New York Times Magazine. Той реализира сходна идея за бързо въртене, но не успява да достигне достатъчно висока скорост, за да се възползва напълно от ефекта на размазването, поради което остава ясно видим.
Изследователите проследяват концепцията за активно прикриване още по-назад – до проекта Yehudi Light, разработен през 1944 г. от Националния комитет за отбранителни изследвания на САЩ. Той използва контраосветяване, за да затрудни откриването на съюзнически самолети над морето.
Phantom Twist дава нов прочит на идеята. Вместо класическата конструкция с четири ротора, той разполага само с един двигател и една перка. Докато перката се върти в едната посока, цялото тяло на дрона се върти в обратната.
„При стандартния квадрокоптер перките се въртят, но корпусът остава неподвижен“, обяснява Рубенстайн. „Затова той продължава да се вижда ясно. При нашия дрон се върти цялата конструкция, така че няма неподвижни елементи“.
За да достигне до този необичаен дизайн, екипът използвал компютърен модел, който генерирал приблизително 20 000 различни конфигурации на дронове със стабилен полет. След това AI алгоритми за оптимизация многократно пренаредили двигателя, перката, електронната платка, противотежестта и батериите.
Всеки вариант бил симулиран с въртене върху 100 реални фонови изображения и е оценяван чрез модел, имитиращ човешкото зрение. Колкото по-нисък бил резултатът, толкова по-трудно се забелязвал дронът. След първоначалната оценка 500-те най-добри проекта преминали през нов цикъл на оптимизация, преди да бъде изграден окончателният прототип.
„Човешкото око се нуждае от време, за да натрупа визуален сигнал, подобно на експозицията при фотоапарат“, казва Ема Александър, доцент по компютърни науки и съавтор на изследването, обяснявайки физическия принцип.
„Когато даден обект се върти много бързо, ние го възприемаме като размазан, полупрозрачен, губещ ясно очертани детайли. Тъй като новият дрон е почти изцяло прозрачен, малкото непрозрачни компоненти визуално се сливат с фона и създават впечатление само за лек воал“, допълва тя.
Според използваната в изследването метрика за видимост, готовият дрон е приблизително 10 пъти по-труден за забелязване от стандартен квадрокоптер.
Въпреки впечатляващия резултат, технологията има и своите недостатъци. Перката продължава да издава характерно бръмчене, което издава присъствието на дрона дори когато той трудно се вижда. Освен това носещите пръти и проводниците все още остават частично видими.
Авторите смятат, че бъдещи версии биха могли да използват още по-прозрачни материали и по-тихи системи за задвижване, доближавайки се до истинската – и донякъде плашеща – невидимост.
