Когда привычные сенсоры отказываются работать в условиях плотного тумана или сильного задымления, на помощь приходит решение, использующее оптические импульсы. Именно такой принцип положили в основу своей разработки ученые Томского университета систем управления и радиоэлектроники.
Команда ТУСУР создала систему, способную точно измерять расстояние до объектов даже в условиях плохой видимости — от плотного тумана до подводной среды. Технология основана на методе активно-импульсного наблюдения. Система работает с короткими вспышками света невидимого диапазона, а затем анализирует отраженный сигнал с задержкой. Это позволяет отсеивать фоновые помехи, вызванные рассеянием света в среде.
В отличие от большинства аналогов, которые теряют эффективность при ухудшении прозрачности, этот прибор строит карту глубин с высокой детализацией и не требует ясной атмосферы. Каждое изображение, формируемое системой, содержит данные о расстоянии до точек наблюдаемой сцены — фактически речь идет о точной цифровой модели окружающего пространства.
Испытания прошли в аэрозольной камере Института оптики атмосферы СО РАН. Там ученые смоделировали условия плохой видимости: туман разной плотности, дым и другие препятствия для оптики. Система работала с частотой 50 кадров в секунду, из которых половина шла на построение карты глубин. Этого достаточно, чтобы обеспечить безопасное движение при скорости до 40 км/ч.
Разработку можно использовать в разных сферах — от навигации беспилотников и помощи водителям до задач МЧС. Инженеры также планируют превратить систему в точный 3D-сканер, расширив ее применение за счет программной обработки.
По словам разработчиков, точность построения карты глубин с учетом подавления остаточных рассеянных сигналов сравнима с условиями чистого воздуха. Система уже защищена патентом.