Nejde o neviditelnost. Jde o rozmazání.
Tým výzkumníků z Northwestern University odhalil prototyp dronu s názvem Phantom Twist. Nevyužívá technologii kamufláže („štíty neviditelnosti“). Nemá průhledná křídla. Oklame váš mozek. Díky rychlé rotaci dílů se dron promění v průsvitný rozmazaný objekt – plovoucí opar, na který je obtížné zaostřit a je obtížné jej sledovat.
Vědci svá zjištění prezentovali na konferenci Robotics: Science and Systems v Sydney. Zpočátku nebylo jejich cílem vytvořit neviditelný bojový dron. Jejich úkolem nebylo plašit divoká zvířata. Důsledky této technologie však jdou daleko za hranice pozorování ptáků.
Problém s tradičním stealth
Většina dronů, které vidíme, se snaží skrýt napodobováním kamenů nebo stromů. Toho lze dosáhnout použitím barvy, průhledného plastu nebo pokusem o odklonění světelných paprsků kolem krytu. Toto je vizuální hra.
Ale kamery a lidské oko skvěle zachycují pohyb. Běžná kvadrokoptéra má pevné tělo. Čtyři rotory se otáčejí a rám je vidět. Objekt ostře vystupuje na pozadí zatažené oblohy nebo rozvětveného lesa.
Michael Rubenstein, docent na Northwestern University a první autor studie, uvedl problém přímo:
“Většina snah skrýt drony se zaměřuje na to, aby byly vypadaly jako prostředí,” řekl. “Místo toho jsme položili otázku: mohli bychom navrhnout samotný dron na základě toho, jak lidé vnímají pohyb?”
Výsledek? Stroj, který se chová spíše jako stropní ventilátor než jako vrtulník.
Jak je Phantom Twist skrytý
Vyjměte čtyři rotory. Odstraňte stabilní rám.
Zůstal jeden motor a jedna vrtule. To je vše.
Ale tady je ten trik. Vrtule se otáčí jedním směrem a tělo se otáčí opačným směrem. Pro lidské oko neexistují žádné pevné prvky, které by se daly „chytit“. Celá konstrukce se otáčí 25krát za sekundu.
To je příliš rychlé na to, aby lidské vidění obraz jasně rozložilo.
Emma Alexander, expertka na počítačové vidění v týmu, vysvětlila fyziologii tohoto efektu. Lidské oko v průběhu času akumuluje světelné signály. Je to podobné, jako když fotoaparát pracuje s dlouhou rychlostí závěrky. Když se objekty otáčí dostatečně rychle, jejich okraje se rozmazávají. Nevidíte formulář. Vidíte rozostření.
Phantom Twist je vizuálně přibližně 10krát horší než standardní kvadrokoptéra.
Nezmizí. Stává se pouze součástí hluku na pozadí. Průsvitné místo, kde by měl být mechanismus.
Navrhování neviditelnosti
To nevzniká metodou pokus-omyl. A to ani není navrženo ručně.
Tým použil algoritmy. Vytvořili 20 000 teoretických konfigurací dronů. Každý z nich náhodně rozmístil motor, baterii, obvodovou desku a protizávaží. Základním požadavkem byla stabilita. Pokud dron spadl z nebe, nepočítalo se to.
Poté se přesunul k umělé inteligenci.
Systém iterativně přestavěl komponenty. Testovala viditelnost téměř ze všech úhlů s přihlédnutím k aerodynamickým omezením. Byly spuštěny simulace, kde byl rotující dron položen na 100 skutečných pozadí: obloha, stromy, budovy.
Model vnímání hodnotil každý návrh. Jak dobře splyne s pozadím? Nižší skóre bylo lepší. Systém vybral 500 nejneviditelnějších možností, spustil cyklus znovu a vytlačil další stealth.
Když zapadla matematika, sestavili dron.
Konečná podoba je zvláštní. Záměrně nataženo. Komponenty jsou v různých výškách a pod různými úhly. Mezi díly je prázdný prostor. za co? Protože pokud se díly při otáčení vzájemně překrývají, tvoří pevnou siluetu – jasný tvar, kterého si snadno všimnete.
Jejich oddálením zůstává rozostření rozptýlené a nezřetelné.
Proč je to důležité?
Problémem zůstává znečištění hlukem. Vrtule víří, tenké nosné tyče odrážejí světlo. Tohle není dokonalý duch.
Ale to stačí ke změně přístupu k environmentálnímu výzkumu.
Představte si, že byste sledovali hnízdící ptáky, aniž byste je strašili. Dron nevypadá jako predátor. Vypadá to jako závada ve vzduchu.
Inspekce mokřadů jsou stále tišší a méně rušivé. Hejna vodního ptactva se nerozprchnou, když se nad nimi vznáší černá kvadrokoptéra.
Kontrola starých mostů nebo elektrického vedení nemění chování lidí. Lidé dole se nezastavují a dívají se na auto, které jim vrčí nad hlavou. Rozplývá se na okraji pozornosti.
Tým již pracuje na verzích nové generace. Tišší pohonné jednotky, čistší materiály, vylepšená aerodynamika.
Phantom Twist zatím existuje jako důkaz konceptu. Dokazuje, že být kradmý neznamená být neodhalen. Znamená to být vnímán jako součást okolního světa.
Rubenstein a Alexander ukázali novou hranici pro lety s nízkou pozorovatelností. Kde nejlepší kamufláž není barva. A rychlost.
A možná právě proto si už nikdy nevšimnete, že vám nad vámi bude létat dron. Dokud se nepodíváte dolů a neuvidíte, že země zůstává nedotčená.
