پهپاد شگفت‌انگیز ژاپنی که نیازی به جی‌پی‌اس ندارد

همکاری بین محققان دانشگاه توکیو و شرکت مخابراتی NTT در ژاپن منجر به توسعه یک سیستم هدایت مبتنی بر شناسایی فرکانس رادیویی RFID برای پهپادهای خودران شده است.

کد خبر: ۶۶۲۳۵۰

تاریخ: ۲۹ مهر ۱۴۰۲ - ۱۰:۱۹

در سال‌های اخیر، استفاده از پهپادها برای کاربردهای غیرنظامی افزایش چشمگیری داشته و به نظر می‌رسد که با آزادتر شدن امکان استفاده از فضای هوایی توسط پهپادها و وسایل پرنده خودران در کشورهای مختلف، شاهد افزایش به مراتب بیشتری نیز باشیم.

در حالت عادی و متعارف، پهپادها برای تعیین موقعیت خود به تصویربرداری متکی هستند ولی باتوجه به اینکه در سال‌های اخیر کنترل خلبانی از حالت انسانی به ماشینی تغییر یافته، آگاه کردن پهپاد از موقعیتش ، تبدیل به کارسختی شده است و به ابزارهایی مانند GPS و تشخیص تصاویر بیشتری نیاز خواهد بود.

آنچه کار را سخت‌تر هم می‌کند، تغییرات آب و هوایی است. شرایط آب و هوایی بد مثل مه و باران‌های سنگین برروی کیفیت تصاویر تولید شده توسط حسگرهای داخل پهپادها تاثیر می‌گذارد. به علاوه زمانی که پهپادها در مناطق دورافتاده کار می‌کنند، راهکارهای هدایت آنها باید تا حد ممکن با حداقل تکنولوژی باشد تا زمان از کارافتادن آنها به حداقل برسد. در همین راستا، ژاپنی‌ها راهکار موثری را در به کارگیری RFID ها یافته‌اند.

راهنمای مبتنی بر برچسب RFID چطور کار می‌کند؟

برچسب‌های RFID بدون باتری هستند و بر روی کتاب‌ها یا کالاها قرار می‌گیرند و به طور موقت توسط سیگنال رادیویی منتشر شده توسط خواننده RFID تغذیه می‌شوند. برچسب‌ها از این انرژی برای اتکا به اطلاعاتی که در خود دارند استفاده می‌کنند تا آنها را با استفاده از یک آنتن یکپارچه به خواننده بازگردانند.

تیم تحقیقاتی ژاپنی از سیستم مشابهی برای پهپاد خودران خود استفاده کرده و از برچسب‌های RFID برای رسیدن به یک هدف خاص بهره می‌برد. از آنجا که ارتباط با استفاده از فرکانس موج میلیمتری انجام می‌شود، سیگنال‌ها می‌توانند چندین متر حرکت کرده و پهپاد می‌تواند با برچسب RFID ارتباط برقرار کند، حتی اگر در محدوده بصری‌اش نباشد.

از آنجا که انتظار می‌رود که برچسب‌های RFID معمولی در محدوده‌های بسیار کوتاهی کار کنند، محققان در عین حال برروی بهبود قابلیت‌های بازتابی برچسب‌های RFID نیز کار می‌کنند. در این راستا اعضای تیم تحقیقاتی، بازتابنده‌های گوشه‌ای را به برچسب‌ها اضافه کردند تا بتواند سیگنال‌ها را در یک زاویه سه بعدی وسیع‌تر دریافت و ارسال نمایند.

چرا از GPS استفاده نمی‌شود؟

از آنجا که پهپادها می‌توانند در محیط‌های پرازدحامی مثل مناطق شهری نیز استفاده شوند، اعضای تیم تحقیقاتی مجبور شدند تا خط لوله پردازش سیگنال جدیدی را ایجاد کنند تا بتواند با دقت بیشتری کار کرده و بر محدوده خواندن باریک فناوری RFID با موج میلیمتری غلبه کند.

می‌توان این‌گونه استدلال کرد که اعضای این تیم می‌توانستند تنها از GPS استفاده کنند. با این حال محققان به New Atlas اشاره کردند که برای عملکرد فناوری مبتنی بر GPS، به دو ماژول GPS نیاز دارند که یکی در پهپاد مستقر است و دیگری در نقطه فرود آن.

اما بدین ترتیب، علاوه بر افزایش هزینه نصب و نگهداری این ماژول‌ها، نیاز است که درگاه فرود منبعی از انرژی مداوم را برای کارکرد ماژول GPS در اختیار داشته باشد که این در مکان‌های بسیار دور امکان پذیر نخواهد بود.

از سوی دیگر، یک برچسب بدون باتری RFID می‌تواند بدون نیاز به تولید برق برای عملکرد خودش به فعالیت بپردازد. به علاوه، حتی بعد از چندین سال، تا زمانی که در مکان دور دست آسیبی نبیند، می‌توان به آن اعتماد کرد.

این راهکار می‌تواند در تامین نیازهای مراقبت‌های بهداشتی در مناطق دور افتاده و یا حتی واکنش به بلایای دور از انتظار برای آماده‌سازی زیرساخت‌ها مورد استفاده قرار گیرد.