ФД

Флай Дрон

IT и технологии · 14 сентября 2026 г.

Открыть канал в MAX

Дрон научился «видеть» препятствия как летучая мышь — с помощью термофона🦇

Дрон научился «видеть» препятствия как летучая мышь — с помощью термофона🦇 Японские учёные из Future University Hakodate и Doshisha University вместе с инженерами Murata Manufacturing разработали компактную ультразвуковую сонарную систему для дронов, вдохновлённую эхолокацией летучих мышей. В основе системы лежит термофон. Это лёгкий (всего 6,6 г) излучатель звука, который создаёт колебания воздуха за счёт периодического нагрева и охлаждения металлической пластины, а не за счёт механического резонанса, как обычные динамики. Он позволяет генерировать широкополосные ультразвуковые импульсы с частотной модуляцией, похожие на сигналы, которые издают летучие мыши вида Pipistrellus abramus, при низком энергопотреблении и минимальном весе оборудования. Система устроена по тому же принципу, что и биосонар летучих мышей. В нее входят один излучатель и два приёмника (микрофона), расположенные на расстоянии 10 см друг от друга. Вся электроника (термофон, микрофоны, аналоговая схема, ПЛИС и одноплатный компьютер Raspberry Pi) весит около 343 граммов и питается от обычной 9-вольтовой батарейки и USB-повербанка. Обработка сигналов происходит прямо на борту дрона. С помощью кросс-корреляционного анализа система определяет расстояние до препятствия и его направление, после чего рассчитывает безопасную траекторию облёта. В ходе испытаний беспилотник в автономном полёте успешно обнаруживал узкие препятствия и облетал их на скорости 0,4 м/с, используя только ультразвук, даже несмотря на то, что шум от собственных винтов дрона сильно «забивал» сырые сигналы с микрофонов. Разрешение по дальности составило около 17 мм, достаточно высокая точность метода даже в акустически «шумных» условиях полёта. Авторы отмечают, что результаты подтверждают жизнеспособность термофонных сонаров как альтернативы или дополнения к камерам и лидарам для навигации дронов, особенно в условиях плохой видимости (туман, дым, темнота), где оптические датчики теряют эффективность. По мнению исследователей, эта работа закладывает основу для дальнейшего развития бионических воздушных сонарных систем, использующих принципы эхолокации животных.