Рубрика развивается при поддержке HP logo

В Стэнфордском университете создали «воздушный сонар». Он объединяет свет и звук для изучения подводного мира Статьи редакции

Раньше для изучения морского дна использовали гидролокаторы, которые устанавливали на корабли.

Инженеры из Стэнфородского университета разработали первый способ изучать подводные объекты с воздуха с высокой точностью. Для этого они создали систему, которая комбинирует свет и звук, чтобы преодолеть «барьер» на границе воды и воздуха.

Как пояснили исследователи, воздушные, космические и лазерные радарные системы уже многие десятилетия позволяют наносить на карту ландшафты Земли. Однако морская вода всегда была непреодолимой преградой из-за физики: звуковые волны не могут переходить из воздуха в воду и наоборот, не потеряв 99,9% энергии в процессе. Электромагнитные волны, к которым относится свет, микроволны и радарные сигналы, также теряют энергию при переходе из одной физической среды в другую.

Из-за этого у учёных до сих пор нет точных данных о ландшафте под водой, которая покрывает большую часть Земли. В отличие от суши, подводный рельеф лишь отчасти отснят в высоком разрешении благодаря гидролокаторам на кораблях, которые отправляют в конкретные регионы. Однако этот способ слишком медленный и неэффективный для больших территорий.

Для решения проблемы исследователи из Стэнфорда придумали фотоакустическую воздушную сонарную систему (PASS), которая использует сильные стороны света и звука, чтобы получить «лучшее от обоих миров». В воздухе PASS использует лазер, а когда сигнал достигает воды, то генерирует ультразвуковые волны, которые отражаются и возвращаются обратно к поверхности.

Возвращающиеся звуковые волны всё ещё теряют энергию, когда проходят через поверхность воды, но PASS компенсирует двойную потерю энергии, генерируя ультразвук уже под водой с помощью лазера. По словам учёных, система позволяет получать изображения высокой точности.

Буква S под водой (слева) и результат сканирования PASS (справа)

Для этого отражённые волны улавливают преобразователями, а потом восстанавливают «по кусочкам» с помощью специального ПО. В результате программа выдаёт трехмерное изображение подводного объекта. При этом звуковые волны, как и свет, «преломляются», проходя через воду, но исследователи учли это в алгоритмах.

По задумке учёных, в будущем разработку можно будет использовать для высокоточного поиска кораблей во время спасательных операций или для крупных биологических исследований. Они рассчитывают, что PASS удастся закрепить на вертолёты или дроны, а устройство сможет корректно работать с высоты в десятки метров.

Пока PASS протестировали только в стоячей воде, но исследователи уже работают над версией, которая справится с волнами. Кроме того, пока система не может достичь таких же глубин, как и гидролокаторы, но учёные считают, что это выполнимая задача.

{ "author_name": "Дамир Камалетдинов", "author_type": "editor", "tags": ["\u043d\u043e\u0432\u043e\u0441\u0442\u0438","\u043d\u0430\u0443\u043a\u0430"], "comments": 13, "likes": 22, "favorites": 14, "is_advertisement": false, "subsite_label": "tech", "id": 243852, "is_wide": false, "is_ugc": false, "date": "Thu, 03 Dec 2020 00:47:26 +0300", "is_special": false }
0
13 комментариев
Популярные
По порядку
Написать комментарий...
3

Что-то как-то совсем просто.

Ответить
1

Звезда Смерти начиналась как исследовательский проект.

Ответить
1

Дальность полета вертолета меньше тысячи километров. То есть для поисков в открытом океане вертолет придется запускать с судна. Теряется экономическая целесообразность. 
По сути, это получилась просто игрушка для прибрежных вод и то, только там, где рядом есть вертолетный аэропорт. Про дроны я вообще молчу, там дальность действия вообще стремится к нулю.
Мировой гидрографический флот это изобретение не отправит на опилки. 

Ответить
0

да норм тема, вертолетоносцы существуют же, да и вообще вертолетные площадки у многих кораблей есть

вот и получится один корабль я так понимаю сможет больший объем покрыть

Ответить
0

Чтобы запускать вертолет с палубы, нужны определенные погодные условия. Волна невысокая(не больше 2-3 метров, как правило), ветер меньше 20 узлов и только в дневное время. Плюс вертолет надо заправлять, а пилотам есть и ходить в туалет. То есть даже в идеальных погодных условиях он сможет работать часов 6 в сутки не больше.  
Все это сильно сократит возможность его использования. Судно же работает 24/7, без перерывов вообще. 
В районах с большой широтой, где полярная ночь, вертолет вообще работать не сможет по несколько месяцев в году.

Ответить
0

я нихуя не знаю в гидролокации и прочих штуках, но я 99% уверен что есть много рентабельных кейсов использования этих технологий и примерно на столько же уверен, что по итогу через лет 15 морское дно тупо засканят беспилотниками или какой-нить такой хуйней

Ответить
0

ну примерно так же в середине 20 века думали, что мы в 2020 году будем жить на Марсе, а на Луне иметь дачу))
Эта технология подойдет для поиска одиночных объектов, недалеко от берега. Но не для составления морских карт.

Ответить
0

дорого, дорого. не продать, не продать.
вы такое обоснование  под этот нехитрый мещанский довод подогнали - воздушному шарику до пограничного слоя хватит.

Ответить
0

Ну и дорого тоже, тут даже нет смысла считать

Ответить
0

в том, что и как ты оцениваешь, столько же смысла, сколько в тебе самом.
если вы понимаете, о чем я.

Ответить
0

Интересно на какую глубину они могут видеть

Ответить

Честной теркин30см

0

для высокоточного поиска кораблей

для крупных биологических исследований

То есть только очень крупные объекты. Ихтиандр и аквамен осторожно выдохнули. 

Ответить
0

Подводный мир сосет

Ответить
Обсуждаемое
Петербург
Полицейский, ударивший женщину в живот, пришёл к ней в больницу. Он объяснил произошедшее запотевшим шлемом
По словам силовика, его за пять минут до происшествия также «залили газом».
Новости
«Почему у нас за рамками закона должно быть всё разрешено? Нет» — Путин о протестных акциях 23 января
Президент подчеркнул, что несовершеннолетних втягивать в митинги нельзя.
Интернет
В тиктоке заказали ролики с призывом не ходить на митинги и жалобами на усталость от «шума с Навальным»
В открытый доступ попало подробное ТЗ для блогеров с указанием, какие тезисы и хэштеги использовать. Вознаграждение — до двух тысяч рублей за ролик.
Популярное за три дня
Новости
В России стартовали акции в поддержку Навального: в 25 городах задержали 170 человек
Во Владивостоке на акцию пришёл Юрий Дудь, в Якутске люди вышли в 50-градусный мороз.
Петербург
В Петербурге задержали главреда TJ сразу после выхода из метро
Апдейт: к вечеру Сергея Звезду отпустили, ему грозит штраф.
Новости
Женщину увезли в медпункт.

Комментарии

null