يتم اختبار المستشعر في الضباب لجعل النقل في المستقبل أكثر أمانًا

قد تبدو الطائرات بدون طيار ذاتية القيادة وسيارات الأجرة ذاتية القيادة التي يمكن أن تعمل بأمان في الضباب مثل المستقبل ، لكن الأبحاث الجديدة حول منشأة الضباب في مختبر سانديا الوطني تقرب المستقبل خطوة واحدة.

 

قال المهندس البصري جيريمي رايت: “من المهم تحسين المستشعرات الضوئية لإدراك الأشياء والتعرف عليها بشكل أفضل من خلال الضباب ، وبالتالي حماية الحياة البشرية ، ومنع تلف الممتلكات ، وتمكين التقنيات والوظائف الجديدة.”

 

عندما بدأ الفريق في الاختبار ، صدر 64 فوهة أثناء رشهم لمزيج مخصص من الماء والملح. مع انتشار الضباب ، تتراكم الرطوبة وتشكل ضبابًا كثيفًا. قريبًا ، لن يتمكن المراقبون بالداخل من رؤية الجدران أو الأسقف أو المداخل من خلال الهباء الجوي ، وسيتم حظر الأشخاص والأشياء على بعد أمتار قليلة أو إخفاؤها تمامًا.

 

قام باحثو سانديا بقياس خصائص الضباب بعناية بمرور الوقت لفهم كيفية تشكله وتغيره. من خلال تعديل المعايير البيئية ، يمكن للباحثين تغيير خصائص الضباب لتتناسب بشكل أفضل مع الضباب الطبيعي.

 

قال المهندس الكيميائي أندريس سانشيز: “يمكن لفريقنا قياس الضباب الذي ننتجه في المصنع وتحديد خصائصه بشكل مثالي ، ويمكننا إنتاج ضباب مماثل مرارًا وتكرارًا في أيام مختلفة”. “عندما نختبر أداء المستشعرات في الضباب ، من المهم أن تكون لدينا ظروف ثابتة وقابلة للقياس.”

 

زار باحثون من مركز آميس للأبحاث التابع لوكالة ناسا مؤخرًا سانديا وأجروا سلسلة من التجارب لاختبار كيفية إدراك أجهزة الاستشعار التجارية للعقبات في الضباب. تعد مجموعة تنقل الطيران الثورية جزءًا من أداة التحول والمشروع التكنولوجي لوكالة ناسا.

قال نيك كرامر ، كبير مهندسي ناسا في المشروع: “اختبرنا تقنية الإدراك التي يمكن استخدامها في المركبات ذاتية القيادة”. “نريد أن نضمن أن هذه المركبات يمكن أن تعمل بأمان في مجالنا الجوي. ستحل هذه التكنولوجيا محل أعين الطيارين ، ونحن بحاجة إلى أن نكون قادرين على القيام بذلك في جميع الظروف الجوية.”

 

حدد الفريق طائرة بدون طيار مثبتة في الغرفة كهدف ، ثم اختبر أجهزة استشعار مختلفة لفهم قدرتها على إدراك الطائرة بدون طيار في الضباب.

 

قال كرامر: “غرفة الضباب في مختبر سانديا الوطني مهمة جدًا لهذا الاختبار”. “إنه يسمح لنا بضبط المعايير حقًا ورؤية الاختلافات في المسافات الطويلة. يمكننا تكرار المسافات الطويلة وأنواع الضباب المختلفة المتعلقة ببيئة الفضاء.”

قال كرامر إن أحد تحديات تكنولوجيا الطيران المستقل هو أنه سيكون هناك العديد من الطائرات الصغيرة تحلق على مسافة قريبة جدًا.

 

مرفق الانحلال يساعد في عرض التكنولوجيا

 

اختبرت Teledyne FLIR كاميرا التصوير الحراري الخاصة بها في مصنع Sandia Fog الخاص بها لتحديد قدرتها على اكتشاف وتصنيف المشاة والأشياء الأخرى. قال مدير هندسة السيارات Teledyne FLIR ، كريس بوش ، إن الكاميرات يمكنها تحسين سلامة مركبات اليوم من خلال وظائف أنظمة مساعدة السائق المتقدمة مثل الكبح التلقائي في حالات الطوارئ والمركبات المستقلة في المستقبل.

 

قال بوش: “من الصعب للغاية اختبار الضباب في الطبيعة لأنه قصير العمر وهناك العديد من الاختلافات المتأصلة في حجم القطرات ، والاتساق ، وتكرار الضباب أو الضباب”. “نظرًا لأن مرفق الانحلال في سانديا يمكن أن ينتج ضبابًا متكررًا بمحتوى وحجم مائي مختلفين ، فقد لعبت المنشأة دورًا رئيسيًا في جمع بيانات الاختبار بطريقة شاملة وعلمية.”

 

تستخدم Sandia و Teledyne FLIR مستشعرات سلامة السيارة لإجراء عدد من اختبارات الأداء ، بما في ذلك كاميرات الضوء المرئي وكاميرات الأشعة تحت الحمراء طويلة الموجة وكاميرات الأشعة تحت الحمراء متوسطة الموجة وكاميرات الأشعة تحت الحمراء قصيرة الموجة والليدار.

 

قال بوش إن النتائج تظهر أن كاميرا التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء طويلة الموجة من Teledyne FLIR يمكنها اكتشاف وتصنيف المشاة والأشياء الأخرى بدقة في معظم الضباب ، ويتم تحدي كاميرات التصوير الحراري للضوء المرئي.

نشر فريق بحثي من Sandia مؤخرًا ورقة بحثية عن Optics Express تصف النتائج الحالية لمشروع مدته ثلاث سنوات يستخدم التصوير الحسابي والعلم الكامن وراء كيفية تشتيت الضوء وتشتت في الضباب لإنشاء خوارزميات ، وتمكين المستشعر من اكتشاف وتحديد موقع و كائنات الصورة في الضباب.

 

قال بريان بينتز ، مهندس كهربائي وقائد المشروع: “الأساليب الحالية لرؤية الأشياء من خلال الضباب والضوء المتناثر باهظة الثمن ومحدودة”. “نحن نستفيد من فهمنا لكيفية تشتت الضوء وتشتت في الضباب. فهم لتحسين الإدراك والوعي بالوضع “.

 

قال بينتز إن الفريق قام بمحاكاة كيفية انتقال الضوء من خلال الضباب إلى جسم وكاشف – عادة ما يكون بكسل في الكاميرا – ثم قلب النموذج لتقدير خصائص مصدر الضوء والجسم. عن طريق تغيير الشكل ، يمكن استخدام هذه الطريقة للضوء المرئي أو الضوء الحراري.

 

وذكر بينتز أن الفريق استخدم النموذج لاكتشاف وتحديد موقع وتمييز الأشياء في الضباب وسيقوم بتصوير هذه الكائنات في العام الأخير من المشروع. استخدم الفريق منشأة الضباب في سانديا للتحقق من صحة الطيار.

 

أثناء إجراء هذا البحث ، أنشأ فريق Sandia غرفتي ضباب للمقاعد لدعم مشروع من قبل West Lafayette ، شريك تحالف أكاديمي في جامعة Purdue في إنديانا.

 

تدرس سانديا وتميز الضباب عن غرفة الضباب الجديدة أعلى مقاعد البدلاء ، بينما تستخدم بوردو نظامها المزدوج لإجراء التجارب.

 

يقود الأستاذ في جامعة بوردو كيفين ويب البحث والتطوير لتقنية التصوير بناءً على كيفية تداخل الضوء مع نفسه عند تشتت ، ويستخدم هذه التأثيرات لاكتشاف الأشياء.

قد يعجبك ايضا
نحن نستخدم ملفات تعريف الارتباط لنمنحك أفضل تجربة ممكنة على موقعنا. بالمتابعة في استخدام هذا الموقع، فإنك توافق على استخدامنا لملفات تعريف الارتباط.
قبول
سياسة الخصوصية