Фото: Laurent Barthelemy/AFP
Инженеры из Научно-исследовательской лаборатории ВМС США (US Naval Research Laboratory) разработали миниатюрный одноразовый дрон-планер, который умещается на ладони. Устройство назвали Cicada, в честь насекомого, которое вдохновило их на это изобретение.
Как известно, цикады проводят под землёй простое количество лет (7, 11, 13 или 17), затем массово просыпаются и действуют сообща, после чего дружно умирают.
Новые беспилотники работают примерно по такому же принципу. Предполагается, что над вражеской территорией разбросают десятки или сотни таких дронов, так что враг не сможет сбить их все.
Cicada (Covert Autonomous Disposable Aircraft) спроектирован с приоритетом максимальной дешевизны и простоты. У него нет мотора, а вся конструкция состоит из десяти деталей. По внешнему виду он похож на бумажный самолётик с электронной платой.
Cicada примитивнее, чем любой другой летательный аппарат, но в то же время способен успешно выполнять свою функцию. Когда беспилотник сбросят с самолёта, воздушного шара или большого дрона, он может планировать по указанным координатам GPS. Во время испытаний в Аризоне мини-дрон сбросили с высоты 17 500 метров — и он пролетел 17,7 км, приземлившись в пяти метрах от цели.
Фото: Laurent Barthelemy/AFP
Не имея мотора, Cicada планирует совершенно беззвучно, что отлично подходит для разведывательных миссий. В силу малого размера его к тому же трудно заметить невооружённым глазом. С земли беспилотник-планер похож на летящую вниз птицу. Конструкция вышла на удивление надёжной. Cicada выдерживает движение на скорости до 74 км/ч, может отскакивать от веток деревьев, приземляться на асфальт или в песок — и оставаться невредимым.
Во время тестирования БПЛА был оснащён датчиками температуры, давления и влажности. Но в условиях боевой эксплуатации начинка может быть совершенно иной. Например, микрофон с радиопередатчиком или другая легковесная аппаратура. «Это почтовые голуби роботехнической эпохи. Вы указываете им, куда лететь, и они летят туда», — говорит Дэниел Эдвардс (Daniel Edwards), аэрокосмический инженер из Научно-исследовательской лаборатории ВМС США.
К примеру, маленькие беспилотники могут отслеживать передвижение транспорта на дорогах в тылу врага, используя сейсмический датчик или тот же микрофон. Магнитные датчики могут отслеживать перемещение подводных лодок. Ну и, конечно, с помощью микрофонов можно прослушивать переговоры вражеских солдат или оперативников. В принципе, на беспилотник можно поставить и видеокамеру, но передача видео требует слишком большой пропускной способности канала, эту техническую проблему пока не решили.
Дроны найдут применение и в метеорологии. На выставке научно-технических достижений в Пентагоне многие выказали интерес к этому изобретению, в том числе разведывательные агентства.
Создание прототипа обошлось инженерам в тысячу долларов, а при массовом производстве они обещают снизить цену до $250 за штуку.
Комментарии (43)
leorush
18.05.2015 15:02+3Интересно, каким образом собираются получать информацию? Ведь в зоне боевых действий будут использоваться средства РЭБ, и маломощным передатчикам явно не просто будет пробиться через помехи.
tyderh
18.05.2015 17:23-3Например, дроны могут падать «сеткой», образуя mesh-сеть.
Delsian
19.05.2015 11:40+1Скорее ФАР с узким лепестком направленности
qbertych
19.05.2015 13:01Интересно, насколько часто это решение вообще встречается — скажем, в корректируемых бомбах с видеокамерой. Не совсем понимаю как корректировать направление передачи.
Alexeyslav
19.05.2015 19:40С обратной связью, ФАР работает в обе стороны, определить направление на источник сигнала не представляет трудности а ответный сигнал направлять туда откуда пришел сигнал центрального узла. Конечно там есть свои проблемы — решить какой из множества сигналов свой узел и держать направление только на него а не соседние мощные помехи.
qbertych
19.05.2015 21:32Стало быть, алгоритм поиска источника — это итерационное «чуть влево, чуть вправо, вот сейчас хорошо»; или можно как-то похитрее сделать?
Bal
20.05.2015 23:28Нельзя глушить всё и всегда. Надо же и своей связью пользоваться, тем же GPS.
И тут как раз акцент на незаметности и массовости. Т.е. не получится включить глушение по факту разведки. В результате, или такое дроны будут эффективны, или противнику придётся постоянно самому сидеть без связи и навигации. Что уже сильно подорвёт его боеспособность.
Sequd
18.05.2015 16:17+2Это что же за начинка такая, на $1000.
Dreamastiy
18.05.2015 20:11Возникает желание сделать русский эквивалент, напечатанный на 3d принтере, с начинкой за 20 баксов.
shpaker
18.05.2015 21:26У меня возникает желание из куска плотной бумаги такое забубенить. Правда назначение устройства не до конца ясно) скидывать с высоты и надеяться найти его в нужном месте?
Alexeyslav
19.05.2015 10:11В тумане раскиснет и упадет камнем вниз. Его ведь предполагается сбрасывать с большой высоты, а значит оно пройдет все круги
адапогодных условий.
Наверно, и обледенение тоже вероятно.lexore
19.05.2015 12:00Каркас из пластика + синтетическая ткань.
Можно сделать так, что основную массу будет составлять электроника.
Ayahuaska
18.05.2015 16:34+4«Тысяча и один способ прохерить деньги налогоплательщиков».
Двачую вопрос про начинку.
KivApple
18.05.2015 20:45Дорого же. За такие деньги можно купить очень неплохой китайский радиоуправляемый микрокоптер или самолётик с камерой, который в отличии от этой штуки будет многоразовым.
Mulin
18.05.2015 22:29Ну ладно собрать, но как передать? Мощность передатчика будет совсем махонькой же.
spc
18.05.2015 22:36Ладно мощность. Энергетика. Электричество они откуда собрались брать? Это если только запускать сверху разведчик с какой-то мощной РЛС, чтобы она и питала, и собирала. Но такую хреновину в миг в порошок сотрут.
Alexeyslav
19.05.2015 10:21Очень мало ракет способных достать самолет-разведчик на высоте в 17км.
Электричество брать с эффективной литиевой батареи, этого вполне может хватить на направленный узкополосный сигнал, тем более что в начальном варианте данных передаётся не так много. С передачей звука будет конечно похуже, но даже сейчас имеются диктофоны работающие от китайских батарей по 20 часов к ряду и пишущих в формате MP3, что уж говорить о специальных технологиях. Узкая полоса передачи и направленное излучение делают возможным в течении длительного времени.
Для сейсмодатчика вообще необходима лишь однократная передача данных — в ожидании события такой дрон может пролежать в точке назначения месяцами, после чего — короткое излучение высокой мощности с очень узкой полосой, которое пробьётся даже через постановленные помехи.spc
19.05.2015 12:23О, я понял. Мы просто по разному понимаем термин «мониторинг». Я размышлял о неком продолжительном процессе, позволяющем вести наблюдение, не устраивая снегопад из дронов.
В остальном же было бы интересно почитать сценарии от создателей птички. Потому что если судить по тому, что показано на картинке (и принимать это за чистую монету), то в наших суровых климатических условиях зимой до земли доберется уже мусор — как мне это видится.
ps. По разведчикам совсем необязательно стрелять ракетами земля-воздух. Воздух-воздух тоже прекрасно подойдет.
KivApple
19.05.2015 22:32диктофоны работающие от китайских батарей по 20 часов к ряду и пишущих в формате MP3
Это не совсем одно и то же. Диктофон это «вещь в себе». То есть он не излучает энергию в окружающее пространство, а лишь поглощает звуковые волны и что-то там делает у себя внутри. По сути дела его энергопотребление зависит лишь от микросхемы кодировщика и усилителя. И их энергопотребление в теории можно уменьшать сколько угодно (на практике технологии ограничивают эту возможность, но с каждым годом ситуация всё лучше).
А вот у радиопередатчика есть такой параметр как мощность радиосигнала, которая в свою очередь зависит от дальности передачи. И тут уже работают законы физики — сделать передатчик, который жрёт меньше, чем мощность передачи, в принципе не возможно, ибо КПД не бывает больше единицы.Alexeyslav
20.05.2015 11:11Тогда почему мобильный телефон с маленького аккумулятора в 1000мА*ч способен работать на передачу 2..4 часа к ряду? Ньюансов много, как и возможностей. Мне кажется, что на спуск потратится больше энергии чем на передачу данных наверх. Сейчас мода идет на ШПС который способен более эффективно использовать энергию доступную для передачи сигнала.
Минуту записываем аудиосигнал, секунду передаём в сжатом виде, а если нет характерного аудиосигнала(можно еще до передачи отсечь все шумы и не гонять лишние данные по радиоканалу, например в случае полной тишины или перманентной перегрузки) соответствующего разговорной речи то можно молчать и экономить энергию.
Если снабдить девайс солнечной батареей, то в определенных регионах планеты он будет работать чуть ли не вечно. Накопит за день энергии и передаст раз в сутки накопленные данные по сейсмоактивности(вибрациям) — иногда большего и не надо а подобные данные на вес золота.KivApple
20.05.2015 19:47Тогда почему мобильный телефон с маленького аккумулятора в 1000мА*ч способен работать на передачу 2..4 часа к ряду?
В телефонах обычно стоит аккумулятор 3.7В. Получаем 3.7 Вт*ч запасённой энергии. То есть телефон может жрать 1.85 Вт в течении 2 часов и 0.925 Вт в течении 4 часов. А это не так уж плохо для радиопередатчика.
Не знаю как дела обстоят в сети GSM, однако могу привести другой пример. Есть встраиваемый радиомодуль NRF24L01, который при излучаемой мощности 100 мВт способен обеспечить дальность до 100 метров на открытом воздухе на скорости 2 МБит/сек (в реальности 50-70 метров почти без потерь пакетов). А теперь подумайте о том, что у телефона мощности в несколько раз больше, а требуемая скорость в несколько раз ниже (чем меньше скорость, тем выше дальность), ибо для передачи пережатового звука в ужасном качестве хватит десятков килобит. А БС редко находится дальше километра от телефона (и если так будет, то аккумулятор садится побыстрее).
При всех этих данных меня совершенно не удивляет время работы мобильного.Alexeyslav
20.05.2015 21:08Телефон излучает пакетами, на абонента выделен тайм-слот — на одной частоте с большими зазорами(так чтобы двойная задержка сигнала на расстоянии 35км от базовой вышки не приводила в соседний тайм-слот) располагается до 7 абонентов, битовая скорость передачи там довольно высокая(ширина канала 50кГц, модуляция QAM64, пожалуй в хороших условиях сырых 250кбит обеспечивает), и огромная избыточность обеспечивающая качество связи.
Собственно, мобильник по этой схеме запросто берет километров 70-90 по прямой при мощности передатчика до 2Вт, если бы не софтовое ограничение на расстояние до базовой вышки в 35км обусловленное конечной скоростью распространения сигнала и архитектурой сети.
GamePad64
19.05.2015 01:45Невозвращаемым его могут делать, например, чтобы при возврате противник не обнаружил место посадки. А так, запустили его, покружил он над целью (чтобы не отследили место запуска), подлетел, передал данные и самоуничтожился (петардой на борту).
Karapuzzzz
19.05.2015 10:13Я не пойму. Если для запуска этого БПЛА необходимо как-то его доставить на нужную высоту над объектом исследования, то почему бы для исследования не использовать тот аппарат, который и так будет в нужном квадрате с возможностью нести с собой любую аппаратуру с более мощными передатчиками.
Alexeyslav
19.05.2015 10:24Аппарат будет на высоте 17 км, где его не достанут ракеты ПВО. Оттуда вообще довольно сложно разглядеть подробно поверхность, и уж тем более невозможно послушать звук и выявить сейсмоактивность.
Karapuzzzz
19.05.2015 10:55Я уверен, что на «старшего брата» можно поставить такое оборудование, которое даст более четкую картинку на дальнее расстояние, даже если сравнить с «цикадой», снимающей с высоты 50м.
Alexeyslav
19.05.2015 11:35Очень дорогое удовольствие выйдет. Да прозрачность атмосферы помешать может в ответственный момент. Что делать с облачностью?
Zzzuhell
19.05.2015 12:59Не понял как он управляется, и, соответственно, как достигается заявленное попадание в цель по координатам.
Если это планер — значит мотора нет. А как тогда? Одной рулежкой?KivApple
19.05.2015 22:36С помощью артиллерии вот, например, можно даже тупой болванкой без электроники попасть в нужную точку (с каким-то допуском разумеется). А с возможность рулить точно будет вообще отличная. Главное, чтобы хватило кинетической энергии добраться до цели…
Alexeyslav
20.05.2015 11:13И распределение воздушных потоков по высоте было подходящим… А то ведь может сдуть их внезапным ветром на высоте 5км со скоростью 120км/ч…
a_freeman
Дорого это, электронику такого плана выбрасывать.
Впрочем, я-бы не отказался найти таких десяток.
shpaker
А мне вот непонятно что там за электроника такая, что они за неё таких денег просят.
qbertych
Военная приемка все-таки