Революція у підводній розвідці: вчені навчили дрони чітко бачити морське дно
Підводні дрони зможуть бачити дно океану чіткіше без потужних комп’ютерів - вчені створили акустичну лінзу, яка усуває викривлення сигналу сонара. Нова технологія може зробити підводну розвідку значно дешевшою.
Про це інформує РБК-Україна з посиланням на BGR.
Чому підводні дрони бачать розмиту картинку?
На сьогодні супутники закартували 100 відсотків морського дна, проте лише з роздільною здатністю близько 1,6 кілометра.
Суднові багатопроменеві сонари на великій глибині забезпечують деталізацію від 15 до 50 метрів.
Вчені переконані: застосування підводних автономних дронів дозволяє наблизити вимірювальні прилади до дна, але тут виникає інша перешкода. Для захисту обладнання та зменшення гідродинамічного опору випромінювачі сонара розміщують за вигнутим обтічником.
Викривлена форма купола деформує хвильовий фронт, через що звуковий промінь розширюється та втрачає потужність.
Сучасні електронні системи корекції променя потребують багато енергії та обчислювальних ресурсів, а це критично для автономних девайсів.
Як працює нова силіконова лінза?
Китайські вчені розрахували характер викривлень і створили фізичну лінзу, яка коригує звукову хвилю ще до її проходження через обтічник за аналогією з тим, як оптична система оптимізувала зображення для космічного телескопа Габбл.
Конструкція лінзи має такі особливості:
Матеріал - лінза складається з концентричних силіконових кілець.
Домішки вольфраму - кожне кільце містить різне співвідношення мікрочастинок вольфраму, що змінює швидкість проходження звуку через матеріал.
Персоналізація - голографічну лінзу можна виготовляти індивідуально під форму купола конкретної моделі підводного апарата.
Результати випробувань та перспективи
Лабораторні тести показали, що використання лінзи звужує сонарний промінь із кута понад 65 градусів до 16-30 градусів.
Під час польових випробувань на річці Цзюлун дрон зміг виявити занурену пластикову сферу на глибині близько 1,8 метра. Без лінзи ехо-сигнал повністю губився в екологічних відбиттях, проте нова розробка знизила рівень перешкод на 11,98 децибела.
Вчені вважають, що технологія дозволить детально дослідити понад 100 тисяч підводних гір заввишки понад 1000 метрів, із яких наразі вивчено менше ніж 0,1 відсотка.
Наступний етап наукових досліджень - випробування лінзи в реальній морській воді.