پهپادی که جلوی چشمان شما محو میشود؛ «فانتوم توئیست» با فناوری فریب بصری رونمایی شد
پژوهشگران آمریکایی موفق به توسعه پهپادی شدهاند که به جای استفاده از فناوریهای مرسوم استتار، از محدودیتهای بینایی انسان برای کاهش قابلیت دیده شدن بهره میبرد. این پهپاد با چرخش بسیار سریع، تصویری محو از خود ایجاد میکند و در آزمایشها تا ۱۰ برابر کمتر از نمونههای معمولی قابل تشخیص بوده است. این فناوری میتواند مسیر تازهای در طراحی پهپادهای آینده ایجاد کند.
پژوهشگران دانشگاه نورثوسترن آمریکا از نمونه اولیه پهپادی رونمایی کردهاند که با بهرهگیری از یک طراحی متفاوت، میتواند به شکل قابلتوجهی از دید انسان پنهان بماند. این پهپاد که «فانتوم توئیست» (Phantom Twist) نام دارد، به جای استفاده از فناوریهای مرسوم استتار، از پدیدهای مرتبط با نحوه ادراک بصری انسان بهره میگیرد.
بر اساس نتایج این پژوهش، چرخش بسیار سریع بدنه پهپاد باعث میشود چشم انسان نتواند جزئیات آن را بهدرستی تشخیص دهد و در نتیجه، پهپاد بهصورت لکهای محو و ترکیبشده با پسزمینه دیده شود.
محققان میگویند «فانتوم توئیست» میتواند با سرعت ۲۵ دور در ثانیه حول محور خود بچرخد. این سرعت بالا موجب میشود به جای مشاهده شکل مشخص پهپاد، تنها تصویری محو و مهآلود در میدان دید بیننده ظاهر شود.
البته این فناوری به معنای نامرئی شدن کامل پهپاد نیست؛ اما آزمایشهای اولیه نشان میدهد میزان دیده شدن آن در مقایسه با کوادکوپترهای متداول، حدود ۱۰ برابر کمتر است.
برخلاف پهپادهای چهارملخه متداول که دارای چند موتور و بدنهای ثابت هستند، «فانتوم توئیست» تنها از یک موتور و یک ملخ استفاده میکند و کل بدنه آن همراه با سامانه پیشران بهصورت یکپارچه میچرخد.
حذف اجزای ثابت، مهمترین عامل کاهش قابلیت تشخیص بصری این پهپاد عنوان شده است؛ زیرا چشم انسان معمولاً اجسام ثابت را بسیار آسانتر از اجسام در حال حرکت با سرعت بالا تشخیص میدهد.
الهام از نحوه عملکرد چشم انسان
به گفته پژوهشگران، ایده اصلی این پروژه از نحوه پردازش تصاویر توسط سیستم بینایی انسان الهام گرفته شده است. زمانی که یک جسم با سرعت بسیار زیاد حرکت یا چرخش میکند، چشم قادر به ثبت تمامی جزئیات آن نیست و تصویری محو ایجاد میشود؛ پدیدهای که شباهت زیادی به اثر نوردهی طولانی در عکاسی دارد.
برای دستیابی به بهترین طراحی، تیم تحقیقاتی با کمک رایانه و الگوریتمهای هوش مصنوعی، حدود ۲۰ هزار مدل مختلف را شبیهسازی و ارزیابی کرد تا در نهایت کارآمدترین ساختار را برای ساخت نمونه اولیه انتخاب کند.
با وجود نتایج امیدوارکننده، «فانتوم توئیست» هنوز با محدودیتهایی روبهرو است. بخشی از سیمها و سازههای نگهدارنده همچنان قابل مشاهده هستند، صدای تولیدشده توسط سامانه پیشران نسبتاً زیاد است و چرخش دائمی بدنه نیز مانورپذیری آن را در مقایسه با کوادکوپترهای رایج کاهش میدهد.
علاوه بر این، نصب حسگرها یا تجهیزات اضافی میتواند هم میزان دیده شدن پهپاد را افزایش دهد و هم به دلیل ایجاد نیروهای ناشی از چرخش، بر پایداری آن تأثیر بگذارد.
پژوهشگران معتقدند این فناوری میتواند در حوزههای غیرنظامی، از جمله پایش حیاتوحش، مطالعات زیستمحیطی و بازرسی تأسیسات کاربرد داشته باشد؛ زیرا حضور کمجلبتوجه پهپاد، مزاحمت بصری کمتری برای محیط ایجاد میکند.
در عین حال، این فناوری پرسشهایی را درباره کاربردهای احتمالی نظامی نیز مطرح کرده است. با این حال، پژوهشگران تأکید میکنند که هدف اصلی این پروژه، توسعه رویکردی جدید در طراحی پهپادها بر پایه فریب بصری است؛ رویکردی که به جای اتکا به فناوریهای سنتی استتار، از ویژگیهای ادراک بینایی انسان برای کاهش قابلیت تشخیص استفاده میکند.
پژوهشگران دانشگاه نورثوسترن آمریکا از نمونه اولیه پهپادی رونمایی کردهاند که با بهرهگیری از یک طراحی متفاوت، میتواند به شکل قابلتوجهی از دید انسان پنهان بماند. این پهپاد که «فانتوم توئیست» (Phantom Twist) نام دارد، به جای استفاده از فناوریهای مرسوم استتار، از پدیدهای مرتبط با نحوه ادراک بصری انسان بهره میگیرد.
بر اساس نتایج این پژوهش، چرخش بسیار سریع بدنه پهپاد باعث میشود چشم انسان نتواند جزئیات آن را بهدرستی تشخیص دهد و در نتیجه، پهپاد بهصورت لکهای محو و ترکیبشده با پسزمینه دیده شود.
چرخش ۲۵ بار در ثانیه برای کاهش دیده شدن
محققان میگویند «فانتوم توئیست» میتواند با سرعت ۲۵ دور در ثانیه حول محور خود بچرخد. این سرعت بالا موجب میشود به جای مشاهده شکل مشخص پهپاد، تنها تصویری محو و مهآلود در میدان دید بیننده ظاهر شود.
البته این فناوری به معنای نامرئی شدن کامل پهپاد نیست؛ اما آزمایشهای اولیه نشان میدهد میزان دیده شدن آن در مقایسه با کوادکوپترهای متداول، حدود ۱۰ برابر کمتر است.
طراحی متفاوت با پهپادهای رایج
برخلاف پهپادهای چهارملخه متداول که دارای چند موتور و بدنهای ثابت هستند، «فانتوم توئیست» تنها از یک موتور و یک ملخ استفاده میکند و کل بدنه آن همراه با سامانه پیشران بهصورت یکپارچه میچرخد.
حذف اجزای ثابت، مهمترین عامل کاهش قابلیت تشخیص بصری این پهپاد عنوان شده است؛ زیرا چشم انسان معمولاً اجسام ثابت را بسیار آسانتر از اجسام در حال حرکت با سرعت بالا تشخیص میدهد.
الهام از نحوه عملکرد چشم انسان
به گفته پژوهشگران، ایده اصلی این پروژه از نحوه پردازش تصاویر توسط سیستم بینایی انسان الهام گرفته شده است. زمانی که یک جسم با سرعت بسیار زیاد حرکت یا چرخش میکند، چشم قادر به ثبت تمامی جزئیات آن نیست و تصویری محو ایجاد میشود؛ پدیدهای که شباهت زیادی به اثر نوردهی طولانی در عکاسی دارد.
برای دستیابی به بهترین طراحی، تیم تحقیقاتی با کمک رایانه و الگوریتمهای هوش مصنوعی، حدود ۲۰ هزار مدل مختلف را شبیهسازی و ارزیابی کرد تا در نهایت کارآمدترین ساختار را برای ساخت نمونه اولیه انتخاب کند.
چالشهای فنی همچنان پابرجاست
با وجود نتایج امیدوارکننده، «فانتوم توئیست» هنوز با محدودیتهایی روبهرو است. بخشی از سیمها و سازههای نگهدارنده همچنان قابل مشاهده هستند، صدای تولیدشده توسط سامانه پیشران نسبتاً زیاد است و چرخش دائمی بدنه نیز مانورپذیری آن را در مقایسه با کوادکوپترهای رایج کاهش میدهد.
علاوه بر این، نصب حسگرها یا تجهیزات اضافی میتواند هم میزان دیده شدن پهپاد را افزایش دهد و هم به دلیل ایجاد نیروهای ناشی از چرخش، بر پایداری آن تأثیر بگذارد.
کاربردهای احتمالی؛ از محیطزیست تا مأموریتهای ویژه
پژوهشگران معتقدند این فناوری میتواند در حوزههای غیرنظامی، از جمله پایش حیاتوحش، مطالعات زیستمحیطی و بازرسی تأسیسات کاربرد داشته باشد؛ زیرا حضور کمجلبتوجه پهپاد، مزاحمت بصری کمتری برای محیط ایجاد میکند.
در عین حال، این فناوری پرسشهایی را درباره کاربردهای احتمالی نظامی نیز مطرح کرده است. با این حال، پژوهشگران تأکید میکنند که هدف اصلی این پروژه، توسعه رویکردی جدید در طراحی پهپادها بر پایه فریب بصری است؛ رویکردی که به جای اتکا به فناوریهای سنتی استتار، از ویژگیهای ادراک بینایی انسان برای کاهش قابلیت تشخیص استفاده میکند.
*
