المركبات ذاتية القيادة تتمتع برؤية أفضل قريبًا

لا تزال المركبات ذاتية القيادة ، بما في ذلك تلك التي يقوم الجيش الأمريكي بتجربتها ، سيئة للغاية في انتقاء التفاصيل الصغيرة أثناء تحركها عبر العالم ، وهي قيود على أنظمة الكشف عن الضوء والمدى ، أو LIDAR ، التي يستخدمونها لإدراك ذلك.

لكن التقنية الجديدة التي تستخدم السلوك الغريب للفوتونات لتعزيز دقة LIDAR قد تسمح لمثل هذه المركبات بفهم محيطها بشكل أفضل - وحتى التعرف على الأشخاص والأشياء.

وترتد السيارة المجهزة بنظام LIDAR نبضات الليزر عن كل شيء حولها - السيارات الأخرى والأرصفة والأشجار - ثم تقيس الوقت الذي تستغرقه هذه النبضات للعودة وتستخدم البيانات لقياس أشياء مثل المسافات والأشكال. لكن حدة رؤية LIDAR تنخفض عندما تبدأ في التحرك.

وطور باحثون من جامعة جلاسكو تقنية تحسن بشكل كبير من أداء LIDAR في بيئة بها الكثير من تداخل الحركة. كما وصفوا في ورقتهم التي تمت مراجعتها من قبل الزملاء ، والتي نُشرت هذا الأسبوع ، فإن الطريقة تستفيد من السلوك الغريب للفوتونات عندما تصادف جهاز إرسال الأشعة ، والذي يستخدم لتقسيم شعاع ليزر واحد إلى قسمين.

وقال آشلي ليونز ، الزميل الباحث والمحاضر في كلية الفيزياء وعلم الفلك بجامعة جلاسكو (Extreme Light Group): الدفاع واحد في البريد الإلكتروني. "لنفترض أن لديك جسمًا على بعد 10 أمتار ، إذا قمت بتعيين الذراع المرجعي لمقياس التداخل الخاص بي ليكون على نفس المسافة بالضبط ، فسوف أرى الفوتونات تتفاعل ويفضل أن" تتجمع "معًا.

وإذا تم ضبط الذراع المرجعية على أي مسافة أخرى ، فلن يحدث شيء وستعمل الفوتونات بشكل مستقل. بشكل أساسي ، نقوم بمسح التأخيرات المحتملة في الذراع المرجعية حيث نعتقد أنه قد يكون هناك كائن ونبحث عن سلوك التجميع هذا ".

وينتج عن هذه التقنية صور LIDAR أفضل بكثير ، قادرة على التقاط حتى ملامح الوجه على العملات المعدنية الصغيرة ، وفقًا لتجارب الباحثين. يمكن أن يضفي ذلك على المركبات ذاتية القيادة في المستقبل القدرة على القيام بالتعرف على الوجه (دون الرجوع إلى قاعدة بيانات الوجوه المخزنة في مكان آخر).

"تفتح هذه الدقة المحسّنة طرقًا لـ LiDAR في التعرف على الوجه ثلاثي الأبعاد وكشف / تتبع الميزات الصغيرة بالإضافة إلى تعزيز قدرات أساليب وقت الرحلة الأكثر تعقيدًا مثل التصوير من خلال التعتيم والتصوير بدون خط البصر ،" يكتبون.

وفي الوقت الحالي ، كما يقول ليونز ، فإن عامل الشكل أكبر قليلاً من أن يتناسب مع السيارة ، لكن المكون الأكبر هو ليزر الفيمتو ثانية. يمكن أن يؤدي مجال الليزر الليفي سريع الحركة إلى تقليص حجم الليزر بشكل كبير في السنوات القادمة.

ويزيد الجيش الأمريكي من تجارب المركبات ذاتية القيادة المجهزة بنظام LIDAR ويخطط لنشر مركبة قتالية مأهولة اختياريًا بحلول عام 2030. نظرًا لأنه يمكن اكتشاف LIDAR واستهدافه من قبل الخصوم ، يبحث الجيش عن وسائل بديلة للاستشعار.

وقد تظل LIDAR ميزة على المركبات الأرضية في القتال ، خاصة إذا كان من الممكن تصنيع الروبوتات بسعر رخيص بدرجة كافية وبهذه الأرقام التي لن يكون الاكتشاف مهمًا - لأنها ستظل قادرة على حشد العدو.

ويمكن للمركبات التي تحتوي على LIDAR أفضل أن تلعب أيضًا دورًا أكبر في جمع المعلومات الاستخبارية أو الاستطلاع ، خاصة في المواقف التي قد يكون من الخطير جدًا فيها إرسال إنسان ، وحيث قد تجذب الطائرات بدون طيار الانتباه.