Ученые из Tokyo University of Science (Япония) вдохновились природой, чтобы создать инновационный метод определения направления ветра с высокой точностью. Используя модель крыла колибри и мощь нейросетей, исследователи разработали систему, способную классифицировать направление воздушных потоков с точностью до 99,5%. Результаты работы опубликованы на портале Advanced Intelligent Systems.
Идея заимствована из природы: у птиц и насекомых есть специальные рецепторы на крыльях, которые фиксируют натяжение тканей и помогают им чувствовать изменения ветра, движения тела и окружающей среды. Эти данные позволяют существам мгновенно корректировать траекторию полета.
В лабораторных условиях ученые прикрепили семь тензодатчиков к гибкой конструкции, напоминающей крылья колибри. Каждое крыло состояло из тонких конусообразных валов с натянутой пленкой и было соединено с механизмом взмахивания. Для тестов использовалась аэродинамическая труба, в которой создавали слабый ветер скоростью всего 0,8 м/с.
Система фиксировала деформации крыла при различных углах направления ветра: от 0° до 90°, а также в безветренных условиях. На основе собранных данных нейросеть научилась с минимальной погрешностью определять направление воздушных потоков.
Это открытие не только приближает нас к пониманию природных механизмов полета, но и может стать основой для создания высокоточных сенсоров для дронов, авиации и метеорологии.
