Сверхлёгкий сонар и ИИ позволяют крошечным дронам ориентироваться как летучие мыши

Учёные разработали для крошечных дронов ультразвуковую систему навигации, которая работает по принципу эхолокации летучих мышей. Она позволяет небольшим летательным аппаратам ориентироваться в полной темноте, в дыму, тумане, пыли и даже в снегопаде, где обычные камеры и лидары бессильны. Главная трудность заключалась в том, что пропеллеры дрона создают сильный шум, который заглушает слабые эхо-сигналы, отражающиеся от препятствий. Это сравнимо с попыткой расслышать собеседника рядом с работающим реактивным двигателем.

Чтобы решить проблему, инженеры использовали два приёма. Во-первых, акустический экран, имитирующий ушной хрящ летучей мыши, защищает датчики от шума пропеллеров. Во-вторых, нейросеть Saranga, обученная распознавать слабые сигналы на фоне сильных помех, анализирует звуковые паттерны и восстанавливает эхо. Благодаря этому дрон может строить трёхмерную карту препятствий и безопасно обходить их, затрачивая на навигацию всего несколько милливатт энергии.

Такие аппараты пригодятся для поиска людей под завалами, при лесных пожарах, в пещерах и других опасных местах, где видимость очень ограничена. Разработка обещает снизить энергопотребление в тысячу раз, массу — в десять раз, а стоимость — в сто раз по сравнению с существующими решениями. Сейчас учёные работают над повышением скорости полёта, увеличением дальности чувствительности и уменьшением размеров системы. В перспективе это позволит создавать целые рои мини-дронов, которые, как стая летучих мышей, смогут обследовать разрушенные здания или искать выживших.