לומדים מדבורים לנווט ללא ג'י.פי.אס

This post is also available in: English (אנגלית)

איך ניתן לנווט כשמערכת ה-GPS אינה פועלת? מערכת חדשה מבוססת מציאות-מדומה מחקה את הטבע, ועשויה לספק לחיל האוויר האמריקאי סוג חדש של מערכת ניווט.

אוניבסריטת UAH באלבמה וחברת Polaris Sensor Technologies בוחנות יחד חומרים שונים עבור מסכים כדי לתכנן ולבנות מערכת הקרנה ניסויית לחרקים, המיועדת לחיל האוויר האמריקאי.

חיל האוויר מעוניין לגלות איך חרקים משתמשים בראיית פולאריזציה, מסביר דר' דון גרוגרי, מרצה לפיזיקה. משמעות הפולאריזציה היא האוריינטציה הגאומטרית של תנוד גלי האור, תכונה בה משתמשים חרקים כדי לכוון את עצמם.

"חרקים רבים יכולים לראות ולהשתמש בפולאריזציה אופטית. לדוגמא, חלק מהחרקים מסוגלים לראות את דפוס הפולאריזציה החלקי בשמים, דבר שבני אדם לא יכולים לראות ללא מכשור. תארו לעצמכם תרחישים בהם לא ניתן להיעזר ב-GPS, לדוגמא במרתפים תת-קרקעיים עירוניים – איך ניתן לנווט שם?" שואל דר', גרגורי. "חלק מהחרקים, ביניהם דבורים, נמלים וארבה, מנווטים באמצעות חישה של דפוס פולאריזציה בשמים, יהיה מעניין מאוד אם נוכל להבין איך הם עושים זאת ולנצל את המנגנון כדי להתמודד במצבים בהם לא קיים GPS".

כדי לברר איך החרקים מנצלים פולאריזציה וראיית צבע, מדעני חיל האוויר צריכים קודם כל סביבה ניסויית שתספק לחרקים גירוי ויזואלי מציאותי. "אנחנו רוצים שהחרק יחשוב שהוא נמצא בחוץ", מסביר דר' גרגורי.

קיימים שני סוגים של מסכים להקרנת תמונות ניסוי לחרקים. האחד משתמש בחומר מסך רפלקטיבי שמחזיר תמונות שמוקרנות כמו מסך לסרטי קולנוע. השני משתמש במסך מעביר, שמציג תמונות שהוקרנו עליו מאחור, בדומה למסכי טלוויזיה, כך לפי uah.edu.

צוות החוקרים מפתח עבור החרקים מסך דמוי IMAX. העובדה שהחקרים יכולים לראות בספקטרום רחב יותר מאשר בני אדם רק מעצימה את האתגר.

בעיה נוספת היא קצב רענון המסך, המסך צריך להבהב מהר יותר מכפי שהחרק יכול לאתר זאת. הפיתוח משתמש באותה טכנולוגיית DMD (מכשיר מיקרו-ראי דיגיטלי) הנמצאת בשימוש במקרני הסרטים מהדור החדש.

חברת Polaris מפתחת מערכות הדמיה מבוססות פולאריזציה עבור גורמים צבאיים ומדעיים. המערכות המסחריות המבוססות על הטכנולוגיה מספקות פרטי אור יום בתנאי חשיכה וכן ראות בתנאים של קונטרסט נמוך, בעזרת עיבוד תמונה בזמן אמת. החיישנים של החברה מתעדים, מודדים, מציגים ומשפרים תמונות שניתנות לצביעה כדי להציג נתונים חיוניים, כך לפי אתר החברה.