Sowy stanowią źródło inspiracji dla naukowców dążących do ulepszenia funkcjonalności bezzałogowych statków powietrznych
Michał Duszczyk
Reklama
Naukowcy z Uniwersytetu w Surrey przedstawili bezzałogowce ze stałymi skrzydłami, które – poprzez naśladowanie strategii przemieszczania się drapieżnego ptactwa – mają charakteryzować się wyższą efektywnością energetyczną oraz większą zwinnością w porównaniu z konwencjonalnymi systemami tego typu. Specjaliści podkreślają, że realizowany przez nich projekt „Learning2Fly” może zdefiniować na nowo zarówno logistykę w zwartych aglomeracjach, jak i monitoring podmorskich parków energetycznych.
Reklama Reklama
Motywacją okazały się drapieżne ptaki
Brytyjscy badacze postanowili wykorzystać rozwiązania wypracowane przez miliony lat naturalnej selekcji. Grupa pod kierunkiem dr. Olafa Marxena zaprezentowała rezultaty inicjatywy „Learning2Fly”, wskazując, że opracowana technologia umożliwi precyzyjną nawigację w przestrzeni powietrznej, przypominającą możliwości mechanizmów lotu sów. To właśnie te ptaki stały się głównym punktem odniesienia w pracach laboratoryjnych.
– Drapieżniki skrzydlate potrafią realizować skomplikowane manewry w wymagających środowiskach, a my adaptujemy te zasady, by udoskonalić zdolności operacyjne dronów ze stałymi płatami, szczególnie w kontekście miast z wieżowcami lub nagłymi fluktuacjami wiatrowymi – wyjaśnia dr Marxen.
Ekspert, cytowany przez portal Interesting Engineering, zwraca uwagę, że przyroda oferuje gotowe odpowiedzi na wiele wyzwań technicznych w dziedzinie aeronautyki. Kluczowym problemem pozostaje kompromis między mobilnością a autonomią: wielowirnikowe statki powietrzne cechują się wysoką zwrotnością, lecz ich ograniczona żywotność baterii redukuje czas misji, podczas gdy konstrukcje stałopłatowe pokonują większe dystanse, ale wykazują niedostatki w precyzyjnym manewrowaniu w obszarach zurbanizowanych lub podczas ekstremalnych warunków pogodowych. Projekt „Learning2Fly” stanowi syntezę obu podejść.
Reklama Reklama Reklama
Sztuczna inteligencja przewiduje trajektorię lotu
Metodologia zespołu z Surrey wyróżnia się niekonwencjonalnym połączeniem inspiracji biologicznych z nowatorskim podejściem badawczym. Zamiast skupiać się na tradycyjnych symulacjach dynamiki lotu, naukowcy zintensyfikowali eksperymenty w realnych warunkach. W specjalistycznym laboratorium analizy ruchu skonstruowali lekkie prototypy, częściowo bazujące na komercyjnych modelach latawców. Urządzenia wyposażono w sensory pokładowe i śledzono za pomocą systemu szybkostrzelnych kamer, rejestrujących ogromne zbiory danych. Informacje te posłużyły do trenowania zaawansowanych algorytmów uczenia maszynowego, które nauczyły się prognozować zachowanie urządzeń w locie i korygować ich trasę bez konieczności tradycyjnych obliczeń aerodynamicznych. W efekcie AI steruje ruchem dronów, imitując określoną trajektorię ptasiego lotu. Rozwiązanie to może znaleźć zastosowanie w autonomicznej nawigacji w śródmieściach (kluczowe dla rozwoju usług dostawczych) lub przy inspekcji instalacji na otwartym morzu. Według badaczy, zwrotność wzorowana na sowach pozwoliłaby bezzałogowcom bezpiecznie omijać przeszkody architektoniczne.
– To niezwykle pokorne doświadczenie, że w erze innowacji technologicznych wciąż czerpiemy wiedzę z przyrodniczych systemów – zauważa współautor badań Owen Wastell.
Projekt „Learning2Fly” pozostaje w fazie rozwojowej – planowane są dodatkowe testy polarne mające udoskonalić modele predykcyjne i przygotować technologię do komercjalizacji. Warto wspomnieć, że analogiczne prace nad adaptacją struktur skrzydeł sów prowadzą również zespoły z Uniwersytetu Stanowego w Wichita oraz Uniwersytetu Princeton.
