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