Безопасность под контролем: этот лазер способен обнаружить объект за экраном на километровом расстоянии

Можно ли заглянуть за угол или увидеть объект, скрытый за препятствием, с огромного расстояния? Еще недавно это казалось невозможным, но теперь китайские ученые совершили прорыв. Разработанная ими технология позволяет обнаруживать скрытые объекты на дистанции более 1 километра, открывая новые возможности для беспилотных автомобилей, правоохранительных органов и оборонных систем.

Как работает новая технология

Исследователи из Университета науки и технологии Китая использовали метод визуализации вне зоны прямой видимости (NLOS). Суть заключается в том, что импульсный лазерный луч проецируется на стену, и его рассеянные фотоны взаимодействуют с объектом, который находится за препятствием. Часть этих фотонов отражается обратно и попадает в специально разработанный датчик.

Датчик анализирует время прохождения света, учитывая, что скорость света постоянна. Это позволяет вычислить расстояние от стены до разных частей скрытого объекта и реконструировать его 3D-изображение. Благодаря специальным телескопам ученые смогли свести к минимуму влияние внешних помех и значительно увеличить дальность обнаружения.

Революционные возможности

Прежде подобные технологии позволяли обнаруживать скрытые объекты только на небольших дистанциях. Однако в этом эксперименте лазерный излучатель смог зафиксировать манекен, спрятанный за ширмой на расстоянии 1,43 км. При этом система различала объекты, расположенные всего в 9,4 см друг от друга.

Исследователи уверены: NLOS-визуализация откроет новые горизонты для:

• Беспилотных автомобилей — они смогут "видеть" другие транспортные средства и пешеходов за углом, заранее реагируя на возможные препятствия.
• Правоохранительных органов — технология поможет обнаруживать преступников или заложников в сложных помещениях с большим количеством перегородок.
• Военных систем — скрытые объекты можно будет идентифицировать без визуального контакта, что даст преимущество на поле боя.

Какие сложности предстоит решить

Одним из вызовов остается влияние внешних факторов, таких как неровные поверхности и изменяющаяся скорость движущихся объектов.

Например, если технология будет применяться в автомобилях, необходимо учитывать, как скорость движения влияет на точность реконструкции изображения. Разработчики продолжают совершенствовать алгоритмы обработки данных, чтобы сделать систему еще точнее и надежнее.

В будущем такие технологии могут изменить правила игры в самых разных сферах. Возможно, уже скоро машины научатся видеть сквозь стены не только в научных лабораториях, но и в реальных условиях.

Уточнения

Ла́зер (от англ. laser, акроним от Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation - "усиление света посредством вынужденного излучения"), или опти́ческий ква́нтовый генера́тор, — устройство, преобразующее энергию накачки (световую, электрическую, тепловую, химическую и др.) в энергию когерентного, монохроматического, поляризованного и узконаправленного потока излучения.