Drohne wird im Flug mit einem Trick unsichtbar
In Science-Fiction-Filmen und -Büchern sorgen sie seit jeher für Angst und Schrecken: unsichtbare Drohnen, die sich völlig unbemerkt nähern können. Im Film Oblivion gibt es etwa autonome „Spheres“, getarnte Überwachungsdrohnen, die man kaum erkennt, wenn sie präsent sind. Auch in literarischen Werken wie William Gibsons The Peripheral kommen nahezu unsichtbare Drohnen zu Spähzwecken zum Einsatz.
Amerikanische Forscher sind dieser Vision nun ein ganzes Stück näher gekommen. Während man bisher vor allem versuchte, Drohnen zu tarnen, etwa durch Camouflage-Bemalungen oder optische Lichtlenkungseffekte, bemühte sich das Team der Northwestern University erst gar nicht, seine Drohne zu tarnen. Stattdessen tricksen sie die menschliche Augen aus.
➤ Mehr lesen: Wie ein österreichisches System mit Mikrofonen Drohnen aufspürt
„Phantom Twist“ ist fliegende Dunstwolke
Die „Phantom Twist“ getaufte Drohne dreht sich so schnell, dass sie mit dem Hintergrund verschwimmt und nur noch wie eine Dunstwolke aussieht. Die Drohne nutzt einen Effekt, den man etwa auch von Deckenventilatoren kennt: Drehen sich die Rotoren schnell genug, verschwimmen die einzelnen Rotorblätter zu einer nahezu transparent wirkenden Fläche.
Das hat vor allem mit der Wahrnehmungsfähigkeit des menschlichen Auges zu tun. Diese Schwäche der menschlichen Wahrnehmung nutzen die Forscher bei Phantom Twist. Während sich der Propeller der Drohne in die eine Richtung dreht, rotiert der Rest in die Gegenrichtung mit bis zu 25 Umdrehungen pro Sekunde. Dadurch wird dem menschlichen Auge jede Grundlage zum „Festhalten“ entzogen.
„Bei einer typischen Quadrocopter-Drohne drehen sich die Propeller, während der Roboter selbst stillsteht“, sagte der Forscher Michael Rubenstein in einem Blogartikel der Northwestern University. „Man sieht also immer noch seinen Körper. Bei unserer Drohne dreht sich das gesamte Gerät, sodass es keine stillstehenden Teile gibt.“
Optimierung des Designs
Die passende Konfiguration errechneten die Forscher mithilfe KI-basierter Optimierungsalgorithmen, mit denen sie Komponenten wie den Motor, den Propeller, Akkus, den Schaltkreis und ein Gegengewicht passend platzieren konnten, sodass die Sichtbarkeit der Drohne während des Flugs möglichst gering ist.
➤ Mehr lesen: Video aufgetaucht: Französische Rafale schießt unbekannte Drohne ab
„Der Konstruktionsprozess war vollständig automatisiert“, sagte Rubenstein. „Als wir dann sicher waren, dass eine Drohne alle unsere Kriterien erfüllte, haben wir sie gebaut.“ Erstmals öffentlich gezeigt wurde die Drohne diese Woche auf der Robotics: Science and Systems-Messe in Sydney.
Die Forscher sehen die Drohne jedoch nicht als Überwachungsinstrument. Stattdessen halten sie sie für die Wildtierbeobachtung oder die Infrastrukturüberwachung für geeignet. Sie glauben, dass unsichtbare Drohnen weniger als störende Fremdkörper wahrgenommen werden, wenn sie sich durch ein Gebiet bewegen.
Komplett unbemerkt dürfte die neue Drohne aber nicht bleiben: Der Propeller soll noch immer deutlich hörbar sein, außerdem sieht man die Kabel bei dem derzeitigen Modell auch noch. Jetzt wollen die Forscher weiter daran arbeiten, die Drohne noch durchsichtiger und leiser zu machen.