Надійне пілотування дронів за допомогою технології мобільного зв’язку

Безпілотники все частіше працюють у місцях поза полем зору людини, яка ними керує. Однак звичайні пульти дистанційного керування мають обмежений радіус дії, що робить їх непридатними для цих польотів. З іншого боку, прості системи, засновані на мобільних мережах, досі не могли гарантувати надійне з’єднання, коли навантаження на мобільну мережу високе або за відсутності покриття мережі. Дослідники з Інституту телекомунікацій Фраунгофера, Інституту Генріха Герца, HHI об’єднали зусилля з партнерами в проєкті SUCOM, щоб розробити нову систему мобільної мережі, яка може використовуватися для керування безпілотниками навіть на великих відстанях і на складній місцевості.

Автономні дрони, які спілкуються через мобільні мережі, часто не мають стабільного зв’язку. Відсутність покриття мережі є одним із пояснень збоїв. Експерти також підозрюють, що дрони, які працюють на великій висоті, можуть отримати доступ до занадто багатьох веж стільникового зв’язку одночасно та продовжувати перемикатися між осередками мережі, що може призвести до відключення. З іншого боку, дослідники Fraunhofer HHI виявили, що протоколи зв’язку, які використовують дрони та регулюють потік даних між дроном і контролером, створюють проблеми. Якщо вони недостатньо надійні для коливань швидкості передачі даних, деякі пакети даних надходять повільніше, а деякі взагалі втрачаються.

Тому дослідники Fraunhofer HHI об’єднали зусилля з Wingcopter, гессейським виробником дронів, Emqopter GmbH і CiS GmbH, щоб розробити нові комунікаційні протоколи, нечутливі до різких потоків даних. Дрон залишається на зв’язку, навіть якщо швидкість передачі даних коливається. Критично важливу для безпеки інформацію, необхідну для створення аерофотознімків, таку як положення, висота, напрямок польоту, швидкість та інші дані, можна передавати без перерв — ключова передумова для високих вимог безпеки в авіації.

Найвищий рівень надійності

«Для порівняння, ми оснастили дрон комерційно доступною системою LTE і нашим модулем мобільної мережі SUCOM, який має нові протоколи зв’язку», — говорить Том П’єхотта, науковий співробітник Fraunhofer HHI. «Хоча зв’язок, який використовував звичайний модуль, постійно обривався, модуль SUCOM забезпечував стабільне з’єднання. Завдяки нашим новим протоколам з’єднання настільки стабільне, що немає жодних переривань». Для дослідника це чітке свідчення того, що збої в роботі безпілотників спричинені не лише відсутністю покриття мережі.

Модуль мобільної мережі SUCOM також можна встановити в дрони, які вже використовуються: наприклад, у Малаві дрони, оснащені новим модулем, доставляють ліки, запаси крові та інші життєво важливі матеріали населенню під час сезону дощів, долаючи відстані до 40 кілометрів. Вони злітають з чотирьох аеродромів, на кожному з яких є «віддалений пілот», який вводить поточний маршрут у систему та визначає маршрутні точки, якими керуватиме дрон. Щоб надіслати план польоту на дрон, потрібно лише один клік.

Дані, необхідні для цього, надсилаються на сервер у Кейптауні, звідки вони передаються на модуль SUCOM, а потім на диспетчер польоту на дроні. Під час транзиту дрон постійно контролюється віддаленим пілотом у режимі реального часу. Дрон також оснащений супутниковою технологією, якою можна скористатися у разі збою DSL-з’єднання. У разі потреби безпілотниками також можна керувати через смартфон і VPN-з’єднання.

Від Малаві до Берліна за 170 мілісекунд

Щоб забезпечити швидку передачу даних між дроном і сервером у Кейптауні, апаратне та програмне забезпечення сервера було налаштовано. Зараз зв’язок настільки швидкий, що дрони в Малаві можуть спілкуватися з Fraunhofer HHI у Німеччині в режимі реального часу. Пакету даних потрібно лише 170 мілісекунд, щоб пройти шлях від дрона до Берліна через сервер у Кейптауні через мережу мобільного зв’язку.

Система SUCOM також може забезпечити краще покриття для віддалених місць у Німеччині. Щоб продемонструвати це, команда проєкту пролетіла над великою лісовою зоною на півночі Бранденбурга, однією з найбільших мертвих точок мережі в Німеччині з діаметром 14 кілометрів. Політ вдався. Завдяки модулю SUCOM дрони не втрачали зв’язок у жодному моменті польоту. Джерело

У легкому танку MPF виявили проблему з токсичним димом

У новітньому легкому танку MPF для армії США виявили проблеми з токсичним димом. Гармата нового армійського легкого танка при стрільбі виділяє токсичний дим у відділення екіпажу. Американському виданню Breaking Defense повідомили, що рішення цієї проблеми зможуть знайти протягом наступного місяця.

Минулого року армія США уклала з General Dynamics Land Systems контракт на суму 1,14 мільярда доларів на виробництво прототипів свого нового легкого танка Mobile Protected Firepower (MPF).

Але опублікований минулого місяця звіт директора з оперативних випробувань та оцінки (DOT&E) за 2022 фінансовий рік показав, що прототип хоч і продемонстрував «задовільний прогрес», але залишаються «вразливі місця».

Недоліки мають усунути до того, як армія ухвалить рішення про повномасштабне виробництво у 2025 фінансовому році.

«Досягнення оперативної ефективності потребує мінімізації звукової сигнатури MPF, поліпшення сумісності MPF і цілевказання від піхоти, щоб забезпечити обмін інформацією про цілі, та підвищення зручності використання системи внутрішнього зв’язку», – йдеться у звіті.

У звіті додається, що необхідні зміни в системі охолодження та в «показниках живучості». Але найбільшою проблемою стала стрільба з основної гармати – відділення екіпажу наповнювалося «високим рівнем отруйної пари».

«Щоб розв’язати цю проблему в довгостроковій перспективі, ми додаємо систему продування для видалення диму із зони екіпажу», – розповів представник GDLS.

Екіпаж прототипу від GDLS складається з чотирьох солдатів – командира, навідника, заряджаючого і водія. Mobile Protected Firepower включає 105-мм гармату XM35, спарений кулемет і дизельний двигун. Якщо випробування прототипу пройдуть успішно, армія США має почати отримувати перші серійні машини приблизно у грудні 2023 року.

Вчені розгадали парадокс Леонардо да Вінчі

Дослідники з університетів Севільї та Брістоля розгадали таємницю нестаціонарної траєкторії повітряної бульбашки, що піднімається у воді. Професори Мігель Анхель Еррада з Університету Севільї та Єнс Г. Еггерс з Університету Брістоля виявили механізм, який пояснює нестабільний рух бульбашок, що підійматися у воді. Висновки, опубліковані в престижному журналі Proceedings of the National Academy of Sciences, можуть дати розуміння поведінки частинок, які перебувають між твердим і газоподібним станами.

Леонардо да Вінчі п’ять століть тому спостерігав, що бульбашки повітря, якщо вони досить великі, періодично відхиляються зигзагом або спіраллю від прямолінійного руху. Однак жодного кількісного опису явища чи фізичного механізму, щоб пояснити цей періодичний рух, ніколи не було знайдено.Ескіз Леонардо, що показує спіральний рух висхідної бульбашки

Ескіз Леонардо, що показує спіральний рух висхідної бульбашки (з його рукопису, відомого як Лестерський кодекс). Авторство: Університет Севільї

Автори цієї нової статті розробили техніку чисельної дискретизації, щоб точно схарактеризувати поверхню повітря-вода бульбашки, що дозволяє моделювати її рух і досліджувати її стабільність. Їхнє моделювання точно відповідає високоточним вимірюванням нестаціонарного руху бульбашок і показує, що бульбашки відхиляються від прямолінійної траєкторії у воді, коли їхній сферичний радіус перевищує 0,926 міліметра, результат у межах 2% від експериментальних значень, отриманих з надчистою водою в 90-х роках.

Дослідники пропонують механізм нестабільності траєкторії бульбашки, за допомогою якого періодичний нахил бульбашки змінює її кривину, таким чином впливаючи на швидкість руху вгору та викликаючи коливання траєкторії бульбашки, нахиляючи вгору сторону бульбашки, кривину якої збільшилася. Потім, коли рідина рухається швидше, а тиск рідини падає навколо поверхні з високою кривиною, дисбаланс тиску повертає бульбашку у вихідне положення, перезапускаючи періодичний цикл.

Характеристики OnePlus Pad з’являються перед запуском

Смартфони OnePlus існують вже досить давно, і тепер бренд планує вийти на нову категорію продуктів — планшети. Китайська компанія готова вивести на міжнародний ринок свій перший планшет під назвою OnePlus Pad 7 лютого. Напередодні запуску бренд уже оприлюднив дизайн планшета, і сьогодні, завдяки пораднику, ми можемо дізнатися його детальні характеристики.

Tipster Digital Chat Station поділився характеристиками OnePlus Pad у китайській соціальній мережі Weibo. За словами джерела інформації, майбутній планшет матиме характеристики, подібні до Oppo Pad 2. Виходячи з цього, очікується, що планшет OnePlus матиме процесор MediaTek Dimensity 9000 SoC у поєднанні з 8/12 ГБ оперативної пам’яті та 128/256 ГБ пам’яті. Зауважте, що варіанти зберігання можуть відрізнятися залежно від ринку.

Він може поставлятися з великим 11,6-дюймовим РК-дисплеєм з роздільною здатністю 2K і підтримкою частоти оновлення 144 Гц. Що стосується камери, планшет може мати 13-мегапіксельний датчик із модулем світлодіодного спалаху на задній панелі та 8-мегапіксельну фронтальну камеру. OnePlus Pad, ймовірно, працюватиме під управлінням Android 13 з оболонкою ColorOS 13 у Китаї та OxygenOS 13 у всьому світі. Завдяки потужній батареї на 9500 мАг планшет може підтримувати швидку зарядку потужністю 67 Вт. Очікується, що пристрій матиме можливість підключення лише через Wi-Fi.

Як згадувалося, компанія вже показала дизайн майбутнього OnePlus Pad. Він буде поставлятися з шасі з алюмінієвого сплаву з вигнутою рамою. На відміну від інших планшетів на ринку, модуль камери планшета OnePlus буде розміщено в центрі ззаду. Він матиме одну камеру, розташовану у верхній панелі над екраном.

Вперше виміряна маса самотньої «мертвої зірки»

Астрономи вперше виміряли масу самотньої білої карликової зірки. Цей тип тліючих залишків зірок утворюється наприкінці життя зірок з малою масою і буде тим, що залишить сонце, коли помре приблизно через 5 мільярдів років. Космічний телескоп Hubble виміряв масу білого карлика під назвою LAWD 37, який згорів понад 1 мільярд років тому. 

У своїй роботі вчені використали явище, яке вперше передбачив у 1915 році Альберт Ейнштейн під назвою «гравітаційне лінзування», яке включає викривлення світла об’єктами великої маси. Команда встановила, що LAWD 37 має масу приблизно на 56% від маси Сонця. Знахідка підтверджує сучасні теорії про те, як ці зіркові залишки формуються та еволюціонують. Цей конкретний білий карлик добре вивчений, тому що він знаходиться відносно близько до Землі, лише на відстані 15 мільйонів світлових років від нас у сузір’ї Муска.

«Оскільки цей білий карлик знаходиться відносно близько до нас, у нас є багато даних про нього — ми маємо інформацію про його спектр світла, але відсутня частина головоломки — це вимірювання його маси», — Пітер Макгілл, астроном з Каліфорнійського університету в Санта-Крус, який керував дослідженням, йдеться в заяві.

Це перший випадок, коли астрономи обчислили масу самотнього білого карлика, але раніше вони проводили подібні вимірювання для білих карликів у подвійному партнерстві з іншими зірками.

У парах астрономи можуть отримати вимірювання маси, застосувавши теорію гравітації Ньютона до руху двох зірок, що обертаються одна проти одної. Однак це може бути невизначеним процесом, особливо якщо зірка-компаньйон має довгу орбіту в сотні чи тисячі років. Щоб виміряти масу цієї однотонної зірки, дослідники звернулися до формулювання гравітації Ейнштейна, його загальної теорії відносності. 

Як Ейнштейн допоміг виміряти мертву зірку

Загальна теорія відносності припускає, що об’єкти великої маси «деформують» саму тканину простору-часу. Чим більша маса, тим більшу «вм’ятину» в просторі вона створює. Коли світло від фонового об’єкта проходить через цю деформацію, воно відхиляється, ефект, який може посилити світло або навіть змусити фоновий об’єкт з’являтися в кількох місцях одночасно. Однак частіше викривлення спричиняє зсув у видимому положенні фонового об’єкта.

Масу об’єкта лінзування, що спричиняє ефект, можна отримати, вимірявши, наскільки сильно світло відхиляється, і, отже, зміну положення, яке це викликає, коли астрономи дивляться на об’єкт фону. Це правда, навіть якщо цей зсув невеликий, як це відбувається в подіях мікролінз, таких як той, що стосується цього конкретного білого карлика.

У нових спостереженнях LAWD 37 діяв як гравітаційна лінза на передньому плані, трохи відхиляючи світло, що проходило повз неї від фонової зірки, і зміщуючи її положення на небі. Це зміщення в положенні дозволило Макгіллу та команді виміряти масу LAWD 37. Дослідники використовували подібний процес, щоб визначити масу іншого білого карлика в 2017 році, але цей залишок зірки був у подвійній системі, а не одиночній мертвій зірці, як ЗАКОН 37.

Діаграма показує, як масивний об’єкт, наприклад білий карлик, може деформувати простір-час, змушуючи фонову зірку виглядати в іншому місці, ніж вона є насправді.

Макгілл і його колеги змогли відточити LAWD 37 завдяки місії Gaia Європейського космічного агентства , яка точно вимірює положення приблизно 2 мільярдів зірок. Використання кількох зображень Gaia дозволяє астрономам відстежувати рух зірки, тому команда могла передбачити, що LAWD 37 пройде перед фоновою зіркою в листопаді 2019 року. Озброївшись цим передбаченням, вчені використовували Хаббл протягом кількох років, щоб виміряти зміну видимого положення фонової зірки, коли білий карлик проходив перед нею. 

«Ці випадки рідкісні, а наслідки незначні», — сказав Макгілл. «Наприклад, розмір нашого виміряного зсуву схожий на вимірювання довжини автомобіля на Місяці, якщо дивитися з Землі».

Команді також довелося виділити слабке світло фонових зірок із відблисків LAWD 37, які були приблизно в 400 разів яскравішими. На щастя, Хаббл достатньо потужний, щоб здійснювати такі висококонтрастні спостереження у видимому світлі.

«Навіть якщо ви визначили таку подію один на мільйон, все одно надзвичайно важко зробити ці вимірювання», — сказав Лей Сміт, астроном з кембридзького університету у Великобританії та співавтор дослідження. у заяві. «Відблиски від білого карлика можуть спричинити смуги в непередбачуваних напрямках, а це означає, що нам довелося надзвичайно ретельно проаналізувати кожне зі спостережень Хаббла та їх обмеження, щоб змоделювати подію та оцінити масу LAWD 37».

Apple почала продажі нової HomePod

Компанія Apple розпочала відкритий продаж своєї фірмової розумної колонки HomePod другого покоління.  З 3 лютого перші замовлені HomePod почали надходити на руки користувачам, також стали доступні в магазинах і для самовивезення в США та ще кілька десятків країн. Рекомендована роздрібна ціна США становить 299 доларів. Доступні білий та чорний кольори корпусу. 

Нова колонка дуже схожа на оригінальну HomePod, випуск якої Apple припинила 2021 року, але з деякими змінами. Наприклад, було збільшено сенсорну поверхню, кількість високочастотних динаміків скоротилося з семи до п’яти, а мікрофонів — із шести до чотирьох. Серед нових функцій – підтримка Matter для розумного будинку.