Просто потому, что мы живем в эпоху многих датчиков, это не значит, что у нас всегда есть право на работу. В частности, нам не хватало радиолокационной системы, которая могла обнаруживать препятствия и самолеты на расстоянии в сотни метров, но удобна на небольшом гуле. Законы физики, казалось, помешали этому, но Эхонди все равно заработал. И он готов выпустить свой первый продукт.

Проблема не в том, что гул в вашем заднем дворе не знает, где дерево (оно), или что автомобили не могут сказать, насколько далеко они друг от друга (они могут). Это то, что если вы хотите взлететь на несколько сотен футов вверх, вам придется беспокоиться о вертолетах, небольших самолетах, и если вы получите достаточно высокие, коммерческие самолеты. Вам нужно увидеть сотни или тысячи футов, чтобы эффективно разместить их (это называется «обнаружить и избежать»), и в этом диапазоне оптический, лидарный или ультразвуковой датчик в мире не будет надежно эффективен.
Радар, как правило, является ответом, но есть две проблемы: во-первых, приличный поэтапный радар будет довольно большим, а во-вторых, мы говорим о шести фигурах из ворот. Ни один из них не дружит с маленькими дронами или небольшими компаниями.
Радар Echodyne является фракцией размера и цены, но выполняет многие из тех же функций — некоторые лучше, чем большие мальчики. Как это возможно? Переосмыслением всей системы с использованием метаматериалов.
Создание MESA

Мы не будем углубляться в техническую сторону вещей, но вот сделка. Радарные станции с фазированной решеткой используют сетку антенн, которые, излучая радиоволны в точно определенных моделях, могут управлять лучом радиолокатора в нужном направлении. Выполняя это несколько раз в секунду, вы можете сканировать луч по всему полю зрения, не перемещая само устройство.

Это непревзойденная возможность для высотных беспилотных летательных аппаратов, которые должны сканировать большую площадь перед ними для встречного воздушного движения — и, возможно, я имею в виду, что они действительно должны иметь их. FAA так говорит.

Проблема заключается в том, что эти устройства оказались трудно преуменьшить из-за определенного количества электроники: антенны должны быть определенного размера для работы с заданной длиной волны, их контроллеры занимают место, обрабатываются полученные данные, и поэтому на.
Echodyne использует так называемый метаматериал для создания этого фазированного массива в гораздо меньшем масштабе. Вместо дюжины отдельных антенн устройство использует поверхность с тщательно спроектированным трехмерным рисунком, который позволяет лучам распространяться одинаково, но с большей точностью и меньшей мощностью.

Он перемещается по горизонтали на 120 градусов по горизонтали и на 80 градусов по вертикали (азимут и высота, если мы будем воздушными), поле зрения, примерно эквивалентное человеческому. Это не случайно: эти системы предназначены для замены бдительности пилота на борту или на удаленной машине. Эффективная замена остроты зрения человека и возможностей поиска является предпосылкой для автономного полета вне зоны видимости оператора.
Внутри этого окна «метаматериал с электронным сканированием» или MESA может обнаружить небольшой самолет, например, Cessna на расстоянии 2 километров, беспилотный дрон на 750 метров и птицу на высоте 250 метров.

Я видел эту возможность самостоятельно вне штаб-квартиры Echodyne, где, хотя на этой неделе одна собака-демоверсия застряла на дереве (ошибка оператора), другой участвовал в живой демонстрации. Полет далеко за пределы моей собственной способности видеть это, и за пределами лидарного или оптического диапазона обнаружения. Но было ясно, как день на дисплее радара: множество точек мигает их наружу, со стационарными точками, указывающими деревья и другие препятствия. (Его угловое разрешение составляет около 1 × 3 градуса.)

Echodyne проверил эту способность в конце прошлого года: теперь она принимает луч около секунды, чтобы охватить всю площадь, но поскольку луч может быть направлен по желанию (нет необходимости поворачивать блюдо), если он обнаруживает объект, он может выделить Дополнительные ресурсы для более тщательного отслеживания. Таким образом, он может держать один глаз на небе, а другой наблюдает за подозрительным гулом с более частыми импульсами. Фокусировка таким образом также позволяет радиолокатору определять скорость, утверждает Эходин, вплоть до 2 метров в секунду.

Он выполняет все это в пакете размером с пару iPad Minis, весом в полтора фунта, с мощностью всего 35 ватт. Системы со сравнимыми возможностями могут быть в десять или двадцать раз больше и более энергоемкими. Единственный реальный улов в том, что диапазон короче, чем более крупные системы — они могут видеть плоскость 12 км. Но, как заметил Эходин, квадроциклы не летают на 300 узлов; Более важно найти более тесные, более активные угрозы и препятствия.

В десять раз вы не будете покупать MESA для установки на свой велосипед, но если вы Amazon или Uber или кто-либо ищет коммерческие приложения для беспилотных летательных аппаратов, это более чем немного соблазнительно.