Математик создаст новый дрон по образу альбатроса
Американский ученый задумал сделать беспилотник, который будет передвигаться по воздуху, как альбатрос. Эти морские кочевники способны часами лететь над океаном, почти не тратя сил — они не машут крыльями, а ловят потоки и скользят, используя энергию ветра. Именно эту природную хитрость и хотят взять за основу разработчики. Проектом руководит математик Самех Эльза из Калифорнийского университета. Он получил почти миллион долларов от агентства DARPA, чтобы воплотить в жизнь летающую машину, вдохновленную поведением птиц.
Задача команды — не просто скопировать внешность пернатых, а воспроизвести их стиль движения. Чтобы парить в воздухе без усилий, альбатрос сначала набирает высоту, двигаясь навстречу ветру, а затем разворачивается и, спускаясь, использует встречный поток, чтобы ускориться. Это называется динамическим парением. Так птица пролетает тысячи километров без единого взмаха. Исследователи хотят, чтобы их летательный аппарат делал то же самое — не крутил винт, а находил нужный угол и следовал за энергией воздуха.
Чтобы устройство могло адаптироваться в реальных условиях, в него встроят целый комплекс сенсоров. Среди них — датчики направления и силы ветра, гироскопы для контроля положения корпуса, барометры для измерения высоты, а также инфракрасные и оптические камеры. Все это нужно, чтобы система могла «видеть» и оценивать обстановку. Важные данные поступают в бортовой компьютер, где работает сложный алгоритм — его назвали системой поиска экстремума. Он позволяет просчитывать лучший путь в каждый момент времени, как бы на лету выискивая самый выгодный курс.
Он отличается от обычных дронов тем, что умеет подстраиваться под окружающую среду. Если традиционные аппараты просто следуют маршруту, тратя заряд, то здесь все строится вокруг взаимодействия с атмосферой. В идеале такая техника сможет летать в течение суток без подзарядки, передвигаясь от одной воздушной струи к другой. Суперспособность пригодится в местах, где нет ни связи, ни доступа к топливу — например, в открытом океане, над труднодоступными горами или в арктических районах.
Команда уже тестирует свою систему в виртуальной среде. Компьютерные симуляции показывают, что копировать поведение альбатроса на практике не так просто: даже самые продвинутые чипы не всегда справляются с задачами, под птица адаптируется за доли секунды. У нее есть мощный навигационный инстинкт, связанный с обонянием, зрением и восприятием магнитных полей. Чтобы приблизиться к этому уровню, разработчикам предстоит еще многое учесть — от формы крыла до реакции на турбулентность. Разработка обещает стать прорывом не только в аэродинамике, но и в сфере автономных систем. И все это благодаря наблюдению за птицей.
Ранее мы писали о том, что в России испытали стекла самолета МС-21, которые выдерживают мощный удар.
