Công nghệ điều hướng thiên văn mới giúp drone bay an toàn

Một nhóm nghiên cứu tại Đại học Nam Úc đã phát triển một hệ thống điều hướng cho drone tự lái sử dụng phương pháp cổ xưa: điều hướng thiên văn. Không giống như GPS, hệ thống này không phát ra tín hiệu, giúp tránh được các cuộc tấn công gây nhiễu.

Theo nhóm nghiên cứu, việc sử dụng điều hướng thiên văn trong các drone hiện đại chưa được áp dụng nhiều vì nó đòi hỏi một hệ thống hình ảnh ổn định và độ chính xác cao, điều mà các drone thông thường không thể đáp ứng. Tuy nhiên, với sự phát triển của công nghệ, nhóm đã xây dựng một hệ thống tích hợp camera và phần mềm xử lý hình ảnh, giúp nhận diện các vì sao và so sánh chúng với cơ sở dữ liệu sẵn có để xác định vị trí của drone.

Công nghệ và cách thức hoạt động

Để hiện thực hóa ý tưởng này, các kỹ sư đã thiết kế một hệ thống sử dụng một chiếc máy tính mini Raspberry Pi 5 cùng một cảm biến đơn sắc và ống kính góc rộng. Hệ thống này được gắn vào một drone cánh cố định và kết nối với hệ thống điều khiển tự động của drone. Khi drone bay vào ban đêm, camera sẽ thu thập dữ liệu hình ảnh từ các vì sao. Dữ liệu này sau đó được phân tích và so sánh với cơ sở dữ liệu của các ngôi sao, giúp xác định vị trí của drone.

Mỗi khi drone chụp một bức ảnh, hệ thống sẽ biết được hướng mà camera đang đối diện và thời gian chụp ảnh. Sau đó, dựa trên các thông tin này, hệ thống sẽ sử dụng thuật toán để suy ra vị trí chính xác của drone trên bề mặt trái đất. Theo Samuel Teague, trợ lý nghiên cứu tại Đại học Nam Úc, phương pháp này mang lại độ chính xác cao và không cần phụ thuộc vào tín hiệu từ vệ tinh, giúp vượt qua được các vấn đề gây nhiễu GPS hiện nay.

Lợi ích và tiềm năng ứng dụng

Hệ thống điều hướng thiên văn này không chỉ giúp các drone vượt qua các cuộc tấn công gây nhiễu GPS mà còn mở ra tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khác nhau. Đặc biệt, nó có thể giúp các drone hoạt động trong các khu vực không có tín hiệu GPS hoặc khi điều kiện thời tiết xấu, như trong các cuộc khảo sát địa lý, giám sát môi trường, hoặc thậm chí trong các nhiệm vụ cứu hộ và tìm kiếm.

Phương pháp này còn rất phù hợp với các drone hoạt động trên biển, nơi không có tín hiệu GPS ổn định. Điều này đặc biệt quan trọng trong các nhiệm vụ tìm kiếm cứu nạn trên biển hoặc khảo sát đại dương, nơi việc có một hệ thống điều hướng chính xác là điều kiện tiên quyết.

Tương lai của điều hướng UAV

Với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ, các drone tự lái ngày càng có thể thực hiện các nhiệm vụ phức tạp và yêu cầu độ chính xác cao. Việc kết hợp điều hướng thiên văn với công nghệ xử lý hình ảnh hứa hẹn sẽ là một bước tiến lớn, giúp các drone tự lái hoạt động hiệu quả hơn trong nhiều điều kiện khác nhau. Đây có thể là nền tảng cho sự phát triển của các UAV hoạt động trong các môi trường không có GPS hoặc trong các tình huống mà tín hiệu vệ tinh bị gián đoạn.

Tương lai của drone không chỉ dừng lại ở khả năng bay tự động mà còn ở khả năng tự động hóa điều hướng và xử lý tình huống, giúp mở rộng phạm vi ứng dụng của UAV trong nhiều lĩnh vực quan trọng.