Технологии

Будущее навигации в заимствовании технологии у насекомых?

12 Сентября 2024
Будущее навигации в заимствовании технологии у насекомых?

Насекомые, эволюционировавшие 130 миллионов лет назад, помогают усовершенствовать навигационные системы беспилотников, роботов и орбитальных спутников.

Навозный жук — первый известный вид, использующий Млечный Путь ночью для навигации, которые ориентируются на звёзды как на ориентир, чтобы катить шарики навоза по прямой линии – подальше от своих конкурентов.

Современные инженеры моделируют ту же технику, которую использует навозный жук, для разработки датчика на базе искусственного интеллекта, который может точно определять ориентацию Млечного Пути в условиях низкой освещённости.

Профессор Джаван Чал из Университета Южной Австралии и его команда аспирантов использовали компьютерное зрение, чтобы продемонстрировать, что большая полоса света, образующая Млечный Путь, не подвержена размытости из-за движения, в отличие от отдельных звёзд.

«Ночные навозные жуки активно двигают головой и телом, когда катят по полю шарики навоза, и им нужна фиксированная точка ориентации в ночном небе, чтобы они могли двигаться по прямой, — говорит профессор Чал. – Их крошечные сложные глаза затрудняют различение отдельных звёзд, особенно во время движения, тогда как Млечный Путь хорошо виден».

В серии экспериментов с использованием камеры, установленной на крыше транспортного средства, исследователи UniSA сделали снимки Млечного Пути, когда транспортное средство было как неподвижным, так и движущимся. Используя информацию из этих изображений, они разработали систему компьютерного зрения, которая надёжно измеряет ориентацию Млечного Пути, что является первым шагом на пути к созданию навигационной системы.

Результаты их исследования опубликованы в журнале Biomimetics.

Аспирант Университета Южной Австралии Итин Тао, утверждает, что датчик ориентации может стать резервным методом стабилизации спутников и помочь дронам и роботам ориентироваться в условиях низкой освещённости, даже если изображение сильно размыто из-за движения и вибрации.

«На следующем этапе я хочу установить алгоритм на беспилотник и позволить ему управлять самолётом в полёте ночью», — говорит Тао.

Солнце помогает многим насекомым ориентироваться в течение дня, включая ос, стрекоз, медоносных пчел и пустынных муравьев. Ночью луна также служит ориентиром для ночных насекомых, но она не всегда видна, поэтому навозные жуки и некоторые моли используют для ориентации Млечный Путь.

Профессор Чал говорит, что зрение насекомых уже давно вдохновляет инженеров в вопросах навигационных систем.

«Насекомые решали навигационные задачи миллионы лет, включая те, с которыми не справляются даже самые продвинутые машины. И они делали это в своём крошечном корпусе. Их мозг состоит из десятков тысяч нейронов по сравнению с миллиардами нейронов у людей, и тем не менее им всё равно удается находить решения в окружающем мире».


Подписывайтесь на журнал «Вестник ГЛОНАСС» и навигационный Telegram-канал

По материалам открытых источников

Короткая ссылка:  vestnik-glonass.ru/~VE1NA
10.07.2026
Современные навигационные системы в значительной степени полагаются на глобальные спутниковые сети, сигналы которых могут быть нарушены или недоступны. В качестве альтернативы выступают визуально-инерциальные навигационные системы (ВИНС), которые определяют положение и ориентацию объекта, используя данные с акселерометров и гироскопов в сочетании с видеосигналом от бортовой камеры. Сопоставляя визуальные ориентиры с окружающей средой, ВИНС значительно снижает накопление ошибок по сравнению с чисто инерциальными системами.
08.07.2026
В Московском авиационном институте успешно завершились испытания инновационной антенны для малого спутника-ретранслятора, предназначенного для российской миссии «Венера-Д». Кубсат с этой антенной будет обеспечивать связь исследовательских аппаратов с Землей.
08.07.2026
Специалисты Московского авиационного института (МАИ) завершили серию исследований, направленных на улучшение систем дальней космической связи с межпланетными аппаратами, оснащёнными электроракетными двигателями (ЭРДУ).
07.07.2026
Специалисты и учёные, специализирующиеся на технологии GPS (ГНСС США), совместно с ВВС США, обвинили в очередной раз российские спутники в том, что те неоднократно вызывали кратковременные сбои в работе GPS-систем по всей Европе.

СТАТЬИ ГЛОНАСС