Материалы портала «Научная Россия»

Как увидеть движение сквозь туман

Как увидеть движение сквозь туман
Недорогой новый метод может позволить обнаруживать движущиеся объекты, скрытые туманом или пылью и определять направление и скорость их движения.

Милад Ахлаги (Milad Akhlaghi) и Аристид Догариу (Aristide Dogariu) из Университета Центральной Флориды, США, предложили метод, который позволит усовершенствовать системы предотвращения столкновений и помочь военным отслеживать объекты, скрытые завесой. В основе технологии использование рассеяния света для отслеживания движущихся объектов, скрытых в искусственно созданной дымке. Они показали, что можно, анализируя незначительные изменения, создаваемые объектом в картине рассеянного света, определять направление и скорость движения объекта. Подробно свой метод ученые описали в статье, опубликованной в журнале Optica.

Радар и его лазерный аналог лидар позволяют обнаруживать объекты, находящиеся за пределами видимости. Однако туман, дождь, дым и пыль, рассеивая свет и радиоволны, препятствуют работе этих устройств. и хотя уже существуют способы отображения невидимых объектов (даже из-за угла и сквозь стены), основанные на времени возращения отраженных световых или микроволновых импульсов, они требуют сложного и дорогого оборудования.

Группа авторов предложила более простой подход с использованием маломощного лазера и широко применяемого приемника излучения, называемого фотоэлектронным умножителем (ФЭУ), который определяет общую интенсивность падающего на него света. Для демонстрации своего метода исследователи поместили движущийся объект в виде символа, напечатанного на прозрачной ленте, в ящик из матового оргстекла. Они освещали этот ящик лучом лазера и с помощью ФЭУ, расположенного по другую его сторону, регистрировали картину случайного распределения световых пятнышек, создаваемую его непрозрачными стенками.

К сожалению, не совсем понятно, каким образом прибор, определяющий только общую интенсивность падающего на него света, может регистрировать распределение световых пятен. Однако авторы уверили читателей, что при движении объекта внутри ящика эта картина немного изменялась, и с помощью статистического анализа и моделирования исследователи могли использовать ее мерцания для реконструкции перемещения объекта во всех трех измерениях.

Надо отметить, что, подобно радиолокации, этот метод позволяет определять местоположения объекта, но не позволяет определять его размеры и форму, и пока на расстоянии не больше метра, хотя теоретически достижима дальность действия до километра. Наконец, принципиально неустраняемый недостаток метода — невозможность обнаружить неподвижный объект, ведь такой объект не вызывает изменений картины распределения световых пятен.

[Фотография: Clayton Jardine]

направление движения скорость туман

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий