(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Радары из метаматериалов: Революция в беспилотье?

Фото: dji.com

Фото: dji.com

Мощные радары, использование которых пока доступно только военным, в ближайшее время могут стать доступны для коммерческого использования и «поселиться» не только в автономных автомобилях, но даже в любительских беспилотниках.

Небольшие БЛА в последние годы становятся все популярнее и многие покупают их просто для игры или любительской видеосъемки. Но Том Дрисколл, соучредитель и технический директор (в российской традиции - главный инженер – прим.) стартапа под названием Echodyne наверное является единственным пользователем любительского квадрокоптера, оснащенного сложным радаром, почти аналогичным по возможностям тем, что используются на истребителях.

"Мы можем облететь весь двор, автоматически избегая столкновений, а затем «навестись» на одного из наших инженеров и неустанно следовать за ним", – говорит Дрисколл, который в процессе презентации системы журналистам управлял квадрокоптером.

Радиолокационные инструменты, которые могут быть использованы таким образом, как правило, громоздки и очень дороги. Echodyne работает над устройством, которое компактно и достаточно дешево, чтобы получить широкое распространение.

Радиолокационные системы работают, посылая радиоволны, а затем с помощью эха этих волн, которое отражается обратно, создают изображение объекта. Некоторые радиолокационные системы способны направлять свои исходящие радиоволны в разные стороны. Это позволяет им одновременно сканировать окружающее пространство в поисках объектов и отслеживать некоторые из них с высокой точностью. Особенностью таких систем является использование в них фазовращатели сканирующих антенн, которое делает такие радары громоздкими и дорогими в производстве.

Но квадрокоптер, которым управлял во время демонстрации Дрисколл оснащен датчиком, в котором нет фазовращателя. Исходящие радиоволны, этого датчика направляются гораздо более простым и миниатюрным устройством, построенного с использованием технологий, заимствованных из сравнительно новой области исследования – науки о метаматериалах.

Их использование позволяет обойти многие физические ограничения, которые ранее определяли возможности инженеров контролировать радио, световые и звуковые волны. Например, обычные линзы для преломления фокуса световых лучей должны быть изготовлены в виде определенной формы, а объектив, выполненный из метаматериала может "согнуть" свет так же, оставаясь при этом идеально ровным.

Метаматериалы изготавливаются из повторяющихся структур. Echodyne делает свой датчик путем нанесения повторяющихся паттернов медной проводки на обычном печатной плате.

Доска с несколькими слоями такой проводки может направлять радиолокационные лучи в разные стороны, применяя различное напряжения на разных участках проводки. По заверению Дрисколла такие датчики может производить любая компания, изготавливающая обычные печатные платы.

Стоимость радарных систем, используемых военными, как правило, начинаются от $ 100 000, говорит Эбен Франкенберг, исполнительный директор и соучредитель Echodyne. По его словам, компания намерена наладить массовое производство таких компактных радиолокационных систем, стоимостью в сотни или тысячи долларов.

Дрисколл, в свою очередь, надеется, что предлагаемый Echodyne датчик станет стандартным для автомобилей и роботов. Некоторые прототипы автономных авто, в том числе робомобиль от Google, для ориентации в пространстве используют лазерные датчики. Этот метод может отображать мир в очень высоком разрешении, но его диапазон уменьшается во время капризов погоды, к примеру, в туман или снег. Радар не имеет такого ограничения.

Echodyne также планирует предложить свои системы военным, и заменить уже использующиеся коммерческие радары: вращающиеся блюда видели на паромах и других судов, которые создают простые карты, сдвигая пучок вокруг, например, или небольшие фиксированные датчики в некоторых автомобили, которые позволяют адаптивная система круиз-контроля, чтобы держать безопасную дистанцию от впереди идущей машины.

Echodyne был создан для лицензирования патентов компании Intellectual Ventures в 2013 году. Intellectual Ventures создал это подразделение для формирования портфеля патентов на метаматериалы, и работ по их коммерциализации. Echodyne также получил инвестиционное финансирование от соучредителя Microsoft Билла Гейтса и венчурной компании Madrona Venture Group.