Підводні дрони зможуть чіткіше бачити морське дно: вчені знайшли просте рішення
Китайські вчені створили акустичну лінзу, яка допомагає підводним дронам отримувати значно чіткіший сигнал сонара без потужних комп’ютерів. Під час випробувань технологія дозволила розпізнати об’єкт, який без нового пристрою повністю губився серед перешкод.
Про це пише BGR.
Сучасні технології все ще не дозволяють детально бачити більшу частину океанічного дна. Супутникові карти охоплюють його повністю, але їхня роздільна здатність становить близько 1,6 кілометра.
Суднові багатопроменеві сонари на великих глибинах дають значно кращий результат — приблизно від 15 до 50 метрів. Підводні автономні апарати можуть наблизити вимірювальне обладнання безпосередньо до дна, однак виникає інша проблема.
Сонарні випромінювачі зазвичай ховають під вигнутим обтічником. Він захищає обладнання та зменшує опір води, але водночас деформує звукову хвилю.
Через викривлення хвильового фронту промінь сонара розширюється та слабшає. У результаті зображення стає менш чітким, а невеликі об’єкти складніше відрізнити від навколишніх перешкод.
Виправляти такі спотворення можна електронними системами, але вони потребують значних обчислювальних ресурсів та енергії. Для автономних підводних апаратів із обмеженим запасом батареї це створює додаткові труднощі.
Китайські дослідники запропонували коригувати сигнал ще до того, як звукова хвиля пройде крізь вигнутий обтічник. Для цього вони розробили спеціальну фізичну лінзу.
Її принцип порівнюють з оптичною корекцією, яку використовували для покращення зображень космічного телескопа «Габбл».
Акустична лінза складається з концентричних силіконових кілець. Кожне з них містить різну кількість мікрочастинок вольфраму, завдяки чому швидкість поширення звуку через окремі ділянки матеріалу відрізняється.
Це дозволяє заздалегідь змінити форму звукової хвилі так, щоб після проходження через обтічник вона стала точнішою. Саму голографічну лінзу можна виготовляти під конкретну форму корпусу підводного апарата.
Лабораторні випробування показали помітне звуження сонарного променя. Без корекції його кут перевищував 65 градусів, а з новою лінзою зменшився приблизно до 16–30 градусів.
Розробку також перевірили в польових умовах на річці Цзюлун. Підводному дрону потрібно було знайти пластикову сферу, занурену приблизно на 1,8 метра.
Без акустичної лінзи відбитий від сфери сигнал повністю губився серед навколишніх відбиттів. Після встановлення нового пристрою рівень перешкод вдалося знизити на 11,98 децибела, і дрон зміг виявити об’єкт.
Дослідники розраховують, що технологію можна буде використовувати для детальнішого вивчення океанічного дна, зокрема понад 100 тисяч підводних гір заввишки більш як 1000 метрів. За наведеними оцінками, наразі досліджено менш ніж 0,1% таких утворень.
Наступним етапом для розробників стане випробування акустичної лінзи в реальній морській воді.
- Останні
- Популярні
Новини по днях
27 вересня 2026
