Ученые Самарского университета имени Королева разработали и успешно испытали миниатюрные линзы нового типа, которые позволят упростить и удешевить оптические системы беспилотников и наноспутников для экологического мониторинга и умного земледелия. С помощью линз предполагается также обойтись без сложной компьютерной обработки информации и ускорить обработку данных.
— Разработанные в нашей лаборатории спектральные дифракционные линзы позволят оснащать летательные аппараты оптикой, которая будет рассчитана на выполнение заранее определенного класса задач. Например, мониторинг какого-то конкретного вегетационного индекса или показателя, который используется в умном земледелии. Такая оптика будет более компактной, простой и дешевой в изготовлении, поскольку в ней минимальное количество элементов, — отметил доцент кафедры технической кибернетики вуза Никита Головастиков.
Как правило, сегодня для дистанционного наблюдения за состоянием сельскохозяйственных посевов или экологического мониторинга используется гиперспектральная аппаратура. С ее помощью можно определять с орбиты или с воздуха влажность почвы и наличие удобрений, следить за состоянием здоровья растений, фиксировать нападение насекомых-вредителей, выявлять стресс и прогнозировать урожайность. Гиперспектральное «зрение» позволяет также контролировать выбросы парниковых газов, загрязнение почвы и водоемов, проводить геологоразведку труднодоступных территорий, искать расположение потенциальных месторождений минералов, нефти и газа.
Однако преимущество гиперспектрального зондирования порой оказываются и недостатком. При такой съемке создается большой массив данных, его нужно правильно проанализировать, применять для этого специальные компьютерные программы и алгоритмы. На практике же пользователю, например фермеру, далеко не всегда необходим такой большой объем данных. Поэтому, вместо того чтобы оснащать беспилотник или спутник сложной гиперспектральной аппаратурой, можно использовать простую оптику со специальной спектральной линзой, которая увидит только один или несколько определенных показателей.
Также линзы нового типа найдут применение в медицине. Как объяснил Никита Головастиков, с помощью сканера на основе такой линзы можно в ходе операции или медпроцедуры определять точное расположение кровеносных сосудов в теле — это актуальная задача, например, при лечении детей.
