Результаты опубликованы 18 декабря в журнале Bioinspiration. Биомиметика.
«Давно известно, что птицы используют восходящие воздушные потоки для экономии энергии во время полета», — объясняет Алекс Фишер, ведущий автор статьи. «Этот« толчок »восходящего движения воздуха можно обнаружить, когда ветер ударяет о большое препятствие, например обрыв или горный хребет, и, в меньшей степени, рядом с искусственными препятствиями, такими как здания».«Мы предполагаем, что в будущем MAV будут использоваться для многих задач в городских условиях, таких как доставка посылок, наблюдение, поиск и спасение», — продолжает он. «Использование этих восходящих потоков сделает их более эффективными и, следовательно, расширит их рабочий диапазон».
"Если вы знакомы с пустельгой, вы, возможно, знаете, что у них есть уникальный способ охоты — парить над локацией, не взмахивая крыльями. Это позволяет им с невероятной точностью держать голову неподвижно, помогая им замечать добычу на Точность, с которой они занимают позицию, привела нас к мысли, что мы могли бы попробовать эту технику «зависания ветром» на нашем MAV ».
Исследователи использовали имеющийся в продаже парусник из пенополистирола в качестве испытательной платформы.«Нам повезло в том смысле, что они были легкими, поскольку это позволило нам легко протестировать MAV в полевых условиях», — продолжает Фишер. «Этот MAV, который мы выбрали, имел ряд преимуществ, включая способность хорошо летать при слабом ветре и большие управляющие поверхности, делающие его более маневренным в воздухе».После разработки алгоритма управления и его установки на контрольную плату размером 36 мм x 26 мм, которая была сопряжена с GPS и магнитометром, MAV был запущен в двух испытательных точках: рядом с холмом и недалеко от здания.
На склоне холма MAV смог набрать примерно 360 футов (120 м) в высоту и мог летать автономно до тех пор, пока контрольные батареи не потеряли питание.Испытания вблизи здания оказались более сложными: MAV способен выдерживать полет только около 20 секунд.«MAV имеет относительно узкий диапазон скоростей ветра, при котором он может взлетать без энергии», — заключает Фишер. «Птицы могут до некоторой степени решить эту проблему, изменяя форму своих крыльев или двигая перьями».
«Наш пилот-человек смог превзойти наш алгоритм управления в порывистых условиях, но ненамного! Длительные порывы ветра и затишья были особой проблемой, но мы многому научились из этих тестов».
Фишер и его коллеги сейчас работают над способами имитации изменяющегося расположения крыльев и перьев у парящих птиц, чтобы улучшить характеристики полета своего MAV.