Используя особенности человеческого зрения, инженеры Северо-Западного университета в Иллинойсе разработали дрон, который практически исчезает из поля зрения. На протяжении многих лет исследователи пытались создать невидимые дроны и роботов, используя камуфляж, прозрачные материалы или оптические системы, преломляющие свет. Но команда из Северо-Западного университета применила концепцию, известную как «размытие в движении», — тот же эффект, из-за которого быстро вращающиеся вентиляторы и пропеллеры кажутся невидимыми.
Дрон, получивший название Phantom Twist, вращается со скоростью до 25 раз в секунду, что слишком быстро для человеческого глаза. Он не становится полностью невидимым, но превращается в призрачное пятно, которое сливается с фоном. В перспективе эта разработка может привести к созданию дронов, которые будут следить за дикой природой, окружающей средой и инфраструктурой, не привлекая к себе лишнего внимания.
Команда Northwestern представила эту работу на конференции Robotics: Science and Systems 2026 в Сиднее, Австралия. Доклад «Вычислительный дизайн малозаметного БПЛА с использованием метрики восприятия, ориентированной на человека» является частью сессии «Проектирование роботов и датчиков».
Чтобы спроектировать дрон, команда из Северо-Западного университета сначала использовала вычислительную модель для создания примерно 20 000 конфигураций дронов, способных к стабильному полету. Затем они использовали искусственный интеллект (ИИ) и алгоритмы оптимизации, чтобы многократно менять расположение основных компонентов дронов, включая двигатель, пропеллер, печатную плату, противовес и аккумуляторы.
Компоненты расположены вокруг дрона — на разной высоте и под разными углами, с большим расстоянием между ними, — чтобы при вращении они не накладывались друг на друга. Поэтому, когда все сливается воедино, дрон становится бледным полупрозрачным облаком, а не четкой фигурой. Фото: Northwestern University
Проанализировав множество различных конфигураций, алгоритмы определили идеальное расположение компонентов дрона, при котором он будет практически незаметен практически со всех сторон, но при этом сможет стабильно летать.
Отобрав перспективных кандидатов, инженеры смоделировали вращение каждого дрона в полете и наложили эти изображения на 100 реальных фонов. Затем они использовали модель восприятия, которая имитирует работу человеческого глаза, чтобы определить, насколько заметным будет каждый дизайн.
Проекты, которые сливались с окружением, получали более низкие оценки заметности. Команда выбрала 500 проектов с наименьшими оценками и применила алгоритм оптимизации, который многократно корректировал расположение компонентов, чтобы еще больше снизить эти оценки.
В получившемся дроне компоненты расположены вокруг него — на разной высоте и под разными углами, с большим расстоянием между ними, — чтобы они не накладывались друг на друга при вращении. Поэтому, когда все сливается воедино, дрон становится скорее бледным полупрозрачным облаком, чем четкой фигурой.
В полете «Фантом Твист» выглядит как призрачное пятно, сливающееся с фоном. Фото: Northwestern University
Согласно метрике видимости, оптимизированный дрон примерно в 10 раз менее заметен, чем обычный квадрокоптер.
Исследователи отметили, что у нового дрона все же есть ряд ограничений. Пропеллер издает слышимый шум, а провода и опорные стержни дрона все еще немного заметны. Рубинштейн сказал, что его команда планирует разработать будущие версии с более прозрачными материалами или более тихим двигателем, чтобы сделать Phantom Twist еще менее заметным.
