雄性飛蛾在尋偶過程中,用空氣中的信息素——氣味為自己導航,找到幾百米以外的“她”。其中涉及兩個步驟:找到信息素,然后逆風飛行。理解這些昆蟲行為對無人機研究有用嗎?近日,美國加州大學昆蟲學教授林·卡德的科研團隊運用計算機模擬技術,展示了這些昆蟲行為會幫助無人機快速找到信息素,進而發(fā)現(xiàn)目標物。
該科研團隊的模擬數(shù)據(jù)基于對舞毒蛾行為習性的觀察以及風洞試驗。在模擬環(huán)境中,他們設定了自然的風向和纖細的信息素,并讓100多個虛擬飛蛾同時在一個沒有邊界的環(huán)境中各自尋找氣味——這在實地條件下很難直接觀察并測量。
模擬實驗表明,那些被設定去尋找信息素的無人機沒有必要對風向進行探測?!拔覀兊哪M表明,隨機游動,也就是隨機跟著風向前進并偶爾調(diào)整方向是發(fā)現(xiàn)信息素最快捷的方式,這也很可能就是飛蛾尋偶的路徑?!笨ǖ卤硎?,這種策略最容易找到信息素,而且這一結論與之前他們對飛蛾的觀察結果相匹配。之前研究證明,側風飛行并不像預測的那樣是最佳飛行方式,而順風則是最不容易成功的方式。
卡德表示,在模擬實驗中,飛蛾一旦發(fā)現(xiàn)信息素,就會沿逆風方向去尋找氣味的來源。這一過程在飛行類昆蟲如飛蛾、蒼蠅和蚊子中很好理解。他認為,這一研究結果或可以啟發(fā)無人機研究。例如,搜索污染源的無人機,可以模擬昆蟲在大自然中尋找信息素時采用的路徑搜索氣味,并找到目標物。(據(jù)人民日報)