Wie een snel draaiende ventilator bekijkt, ziet de bladen vrijwel verdwijnen. Onderzoekers van de Northwestern University hebben datzelfde principe toegepast op een experimentele drone. Hun ‘Phantom Twist’ maakt gebruik van motion blur – bewegingsonscherpte – waardoor het toestel tijdens de vlucht verandert in een vage waas die veel minder opvalt dan een conventionele quadcopter. Volgens de onderzoekers is de drone daardoor ongeveer tien keer minder zichtbaar voor het menselijk oog.
Inhoudsopgave
Geen camouflage, maar gezichtsbedrog
Veel onderzoek naar ‘onzichtbare’ drones richt zich op camouflage, transparante materialen of zelfs geavanceerde optische technieken die licht afbuigen. Het team van professor Michael Rubenstein koos echter voor een heel andere benadering: niet de drone aanpassen aan zijn omgeving, maar aan de manier waarop mensen beweging waarnemen.
De Phantom Twist draait tijdens de vlucht tot 25 keer per seconde om zijn eigen as. Daarbij roteert de propeller in de ene richting, terwijl de rest van de drone in de tegenovergestelde richting draait. Anders dan bij een normale quadcopter zijn er daardoor geen stilstaande onderdelen meer zichtbaar.
Volgens de onderzoekers vervaagt de drone hierdoor tot een halftransparante wolk die opgaat in de achtergrond. Het toestel is niet echt onzichtbaar, maar wel aanzienlijk moeilijker waar te nemen.
AI ontwierp de optimale configuratie
Om tot het uiteindelijke ontwerp te komen, ontwikkelden de onderzoekers eerst ongeveer 20.000 verschillende droneconfiguraties die stabiel konden vliegen. Vervolgens werden AI en optimalisatie-algoritmen ingezet om de positie van alle componenten – waaronder motor, propeller, accu, elektronica en contragewicht – steeds opnieuw te herschikken.
Elke configuratie werd gesimuleerd tegen honderd verschillende achtergronden. Met behulp van een model dat de menselijke visuele waarneming benadert, berekenden de onderzoekers hoe opvallend iedere variant was. De beste ontwerpen werden vervolgens verder geoptimaliseerd totdat een configuratie ontstond die vanuit vrijwel iedere kijkhoek zo min mogelijk opvalt.
Het uiteindelijke ontwerp verdeelt alle onderdelen over verschillende hoogtes en hoeken. Daardoor overlappen de componenten tijdens het ronddraaien nauwelijks visueel en ontstaat geen duidelijk silhouet, maar slechts een lichte waas.
Minder verstoring voor mens en dier
Een minder zichtbare drone kan volgens de onderzoekers praktische voordelen bieden. Bij ecologisch onderzoek reageren vogels en andere dieren vaak op de aanwezigheid van een drone, waardoor hun natuurlijke gedrag verandert. Ook mensen gedragen zich anders zodra ze een drone opmerken.
Een toestel dat visueel minder opvalt, zou daarom kunnen worden ingezet voor natuuronderzoek, milieumonitoring en infrastructuurinspecties zonder de omgeving onnodig te verstoren.
Nog niet volledig onzichtbaar
Hoewel de Phantom Twist visueel veel minder opvalt, kent het concept nog duidelijke beperkingen. De drone produceert nog steeds hoorbaar geluid en ook bedrading en draagconstructies blijven deels zichtbaar. De onderzoekers verwachten dat toekomstige versies stillere aandrijving en meer transparante materialen zullen gebruiken om de zichtbaarheid verder terug te dringen.
(bron: Northwestern University)
