Обман зрения. Американские исследователи придумали, как сделать дроны почти невидимыми

Он становится труднозаметным, вращаясь со скоростью до 25 оборотов в секунду. Это слишком быстро для человеческого восприятия, поэтому беспилотник превращается в слабое полупрозрачное пятно, пишет Interesting Engineering .

«Большинство усилий по маскировке дронов направлено на то, чтобы сделать их похожими на окружающую среду, — сказал Майкл Рубенштейн, руководивший этой работой. — Мы же задались вопросом: можно ли спроектировать сам дрон с учетом того, как люди воспринимают движение? Идея низкой заметности за счет постоянного движения практически не исследовалась».

Идея заключалась в том, чтобы сосредоточиться на изменении физического облика дрона и, как следствие, его восприятия. В данной разработке стандартная конструкция квадрокоптера с неподвижным корпусом была заменена на одномоторную систему, в которой пропеллер и весь корпус дрона вращаются в противоположных направлениях для минимизации заметности.

Квадрокоптеры остаются хорошо заметными, так как их массивные центральные корпуса остаются полностью неподвижными, пока вращаются лишь роторы, однако Phantom Twist имитирует быстро вращающийся потолочный вентилятор. Вращение всей конструкции позволяет дрону визуально «размыть» свой корпус, превращая его в полупрозрачный диск.

Эмма Александер, эксперт в области компьютерного зрения и соавтор исследования, объясняет, что человеческий глаз ведет себя очень похоже на камеру с фиксированным временем экспозиции.

«Человеческому глазу требуется время для накопления сигналов — примерно столько же, сколько нужно камере для экспозиции, — сказал Александер. — Когда объект быстро вращается, мы воспринимаем его как размытый, лишенный четких очертаний. Поскольку этот новый дрон практически полностью прозрачен, его немногочисленные непрозрачные компоненты визуально сливаются с фоном, создавая общее впечатление легкой дымки».

Разумеется, разработка была непростой. Нельзя было просто закрепить детали на вращающемся стержне и ожидать, что он полетит прямо: сбалансировать всю конструкцию было невероятно сложно. Чтобы решить эту проблему, команда доверила управление искусственному интеллекту.

Автоматизированный процесс проектирования сначала сгенерировал 20 000 математически устойчивых конфигураций. Затем алгоритм оптимизации многократно менял взаимное расположение основных компонентов дрона, таких как аккумулятор, печатная плата и противовесы. Целью было обеспечить отсутствие визуального перекрытия компонентов при вращении. После этого искусственный интеллект смоделировал эти варианты дизайна на фоне 100 реальных изображений, оценивая их с помощью метрики, имитирующей человеческое зрение. Чем ниже был балл, тем труднее было что-либо разглядеть.

Согласно результатам исследования, новый дизайн в десять раз труднее заметить, чем обычный квадрокоптер.

В будущем такие дроны могут помочь в экологических и промышленных исследованиях. В частности, они служат важнейшим инструментом для подсчета гнездящихся птиц, картографирования водно-болотных угодий или осмотра поврежденных мостов. Однако шум, сопровождающий работу механизмов, часто вызывает панику у диких животных и меняет их естественное поведение. Дрон, сливающийся с небом, способен наблюдать за животными, не пугая их.

Он еще не совсем идеален. Например, звук его пропеллера по-прежнему слышен, а если присмотреться очень внимательно, то время от времени можно заметить едва различимые очертания опорных стержней из углеволокна. Но команда уже работает над следующим поколением. Цель состоит в том, чтобы использовать технологии звукопоглощения и полностью прозрачные материалы, благодаря чему дрон сможет по-настоящему стать невидимым.

Ранее NV Техно писал, что компания ParaZero Technologies представила платформу DefendAir, работающую на основе кинетического перехвата дронов путем отстрела специальных сетей, что делает ее альтернативой средствам радиоэлектронной борьбы (РЭБ) в условиях плотной городской застройки.

Израильская компания аэрокосмической обороны ParaZero Technologies позиционирует свою платформу также как активную альтернативу традиционной броне, способную остановить дроны до того, как они достигнут своих целей.