Schnelle Rotation um die eigene Achse macht Drohne nahezu optisch unsichtbar

close notice This article is also available in English. It was translated with technical assistance and editorially reviewed before publication. . Ein Ingenieursteam der Northwestern University hat die schnell um die eigene Achse rotierende Drohne „Phantom Twist“ entwickelt, die das Konzept der Bewegungsunschärfe ausnutzt, um nahezu unsichtbar zu wirken. Sie ist zwar immer noch sichtbar, verschwimmt aber stark mit ihrer Umgebung. Weiterlesen nach der Anzeige Die optische Tarnung fliegender Drohnen ist ein schwieriges Unterfangen. Die meisten Ansätze – etwa durch die Verwendung transparenter Materialien oder lichtbrechender optischen Systeme – sind mäßig erfolgreich. Die Forscher der Northwestern University machen sich bei der „Phantom Twist“-Drohne die Trägheit des menschlichen Auges zunutze, wie sie in der Studie „Computational Design of a Low-Visibility UAV Using a Human-Aligned Perceptual Metric“ (PDF) schreiben, die auf dem Kongress „Robotics Science and Systems“ in Australien vorgestellt wurde, der vom 13. bis 17. Juli stattfindet. Die „Phantom Twist“-Drohne rotiert pro Sekunde etwa 25-mal um die eigene Achse. Dadurch kann sie das menschliche Auge nur schwer erfassen. Die Drohne verschmilzt dabei nahezu mit dem Hintergrund und ist nur noch als schemenhafter Fleck zu erkennen. Empfohlener redaktioneller Inhalt Mit Ihrer Zustimmung wird hier ein externes YouTube-Video (Google Ireland Limited) geladen. Algorithmen erstellen „unsichtbare“ Drohnenmodelle Die Form der rotierenden „Phantom Twist“ ermittelten die Wissenschaftler mit einem zuvor eigens dafür entwickelten Computermodell. Rund 20.000 verschiedene, flugfähige Drohnenkonfigurationen wurden damit erstellt. Mittels Künstlicher Intelligenz (KI) und Optimierungsalgorithmen suchten sie nach der optimalen Position der Drohnenkomponenten wie Motor, Steuerungselektronik, Rotoren, Gegengewicht und Akkus, damit die Drohne möglichst wenig sichtbar ist, zugleich aber stabil fliegen kann. Die besten dieser rotierenden Drohnenmodelle ließen die Ingenieure in einer Simulation fliegen. Hinter den Aufnahmen der Simulationen der fliegenden Drohnen legten die Forscher 100 verschiedene realistische Hintergründe, um die Sichtbarkeit der Drohne im Flug besser bewerten zu können. Insgesamt 500 Drohnen-Designs mit dem höchsten Unsichtbarkeitswert optimierten die Wissenschaftler erneut, um eine noch bessere Platzierung der Drohnenkomponenten zu erzielen. Der komplette Design-Prozess lief vollständig automatisiert ab. Die Forscher bauten die Drohnenentwürfe, die alle Kriterien erfüllten. Weiterlesen nach der Anzeige Letztlich erwies sich die „Phantom Twist“ am effektivsten in ihrer Tarnung. Die Drohne besteht aus einem Drahtkörper, der von einem elektromotorisch angetriebenen Propeller in Rotation gebracht wird. Allerdings schwebt die Drohne nur, steuern lässt sie sich bisher nicht. Bei dieser Drohne sind ihre Komponenten in unterschiedlichen Höhen und Winkeln mit größeren Abständen rundum verteilt. Das verhindert eine visuelle Überlappung während der Rotation. Dadurch erscheint die Drohne als halbtransparente Wolke ohne klare Form. Damit soll sie etwa zehnmal weniger sichtbar sein als eine vergleichbare Standarddrohne, sagen die Wissenschaftler.