
Phantom Twist 狂轉避開人眼:所謂「隱形」其實只係一團模糊影
單摩打原型靠反向旋轉減低辨識度,噪音同實用性仍未過關
成部機一齊轉,先可以抹走輪廓
一般四軸無人機得螺旋槳高速轉,中央機身、電池同鏡頭仍然定喺半空,人眼自然容易捉到個實體輪廓。西北大學研究團隊整嘅 Phantom Twist 改用一個摩打同一塊螺旋槳:螺旋槳向一邊轉,反作用力帶動其餘機身向另一邊自轉,每秒大約轉 15 至 25 圈。除咗旋轉軸附近嘅細小結構,成部機幾乎冇固定不動嘅部分,人眼見到嘅就由清楚物件變成一層淡淡嘅模糊影。

圖片:Northwestern University
點解轉得快就會「淡化」
呢個效果同望住高速風扇差唔多。人眼要用一小段時間累積光線訊號,物件喺呢段時間內轉過多個角度,幾個瞬間嘅影像就會疊埋一齊。Phantom Twist 特登將電池、控制板、摩打同配重分散喺唔同高度及角度,減少佢哋旋轉時互相重疊;如果幾件不透明零件排成同一圈,疊出嚟反而會變成深色圓環,好易俾人望到。團隊亦將支架改成分散式桁架,避開旋轉中心嗰條最難模糊嘅位置。
單摩打飛得起,控制就幾考功夫
機身反向自轉亦有助穩定姿態,靠嘅係陀螺效應。控制器會喺每一圈入面兩次改變摩打輸出:平均推力負責升降,兩段輸出嘅差距同出力時間就令機身傾斜,帶出水平加速。論文嘅三個原型可以懸停約 10 分鐘,不過實驗要靠場外 OptiTrack 動作追蹤系統估算位置,再用低延遲無線連線傳返控制資料;時序誤差超過 5 毫秒已可能失控。換句話講,示範證明咗個飛行概念,但距離一部可以自行出外執行任務嘅無人機仲有幾大段路。
所謂 AI,主要係篩設計同排零件
今次嘅 AI 成分冇宣傳字眼聽落咁神秘。團隊先隨機產生約 20,000 個符合重量、慣性、氣動同零件不能相撞等條件嘅配置,再揀出可見度最低嘅 500 個,用數值優化逐次調整電池、控制板、摩打同配重嘅位置。每個方案會模擬 120 個旋轉角度、10 個俯仰視角,再疊落 100 張背景圖,用建基於 AlexNet 特徵嘅 LPIPS 影像相似度指標計分。呢套做法嘅價值係將「睇落夠唔夠淡」變成可以搜尋嘅工程目標,唔代表模型憑空發明咗一種飛行器。
「難見十倍」唔係真人測盲眼
官方話優化版本嘅視覺可辨識度低過普通四軸機約一個數量級,即係常見報道所講嘅「難見十倍」。不過呢個差距來自團隊自訂嘅 LPIPS 分數,論文冇交代大規模真人辨識測試。實物驗證亦主要用四分一秒快門嘅長曝光相片,當成人眼觀感嘅粗略近似。團隊自己承認,光線夠強時仍可能見到閃爍,機身一飄移或者震盪,亦會更容易俾人睇到;電線、碳纖維幼杆同發射結構仲未有納入最初嘅視覺模型。所以,叫佢做「低可見度原型」會準確啲。
聽得到,亦未證明帶到鏡頭
示範片最直接嘅破綻係螺旋槳聲依然明顯,近距離或者安靜環境下,耳仔可能早過眼睛發現佢。研究只處理人眼視覺,冇證據顯示佢可以避過相機偵測、無線電定位或其他感測器。論文列出嘅原型核心零件亦冇拍攝鏡頭,位置控制靠外置設備,載重、續航自主性同戶外抗風表現都未有完整數據。團隊提出日後可以加入線掃描鏡頭、距離感測器或 LED,利用自轉掃描 360 度,但嗰啲仲係研究方向,未有成品示範。
低可見度亦帶出監管難題
團隊構想嘅用途包括觀察野生動物、環境勘察同基建檢查,減少無人機本身干擾目標,呢個理由合理。不過同一種設計亦會令人更難察覺附近有飛行器,人口密集地方自然涉及私隱同安全疑問。香港民航處嘅標準小型無人機操作要求遙控駕駛員全程保持目視接觸;一部刻意降低人眼可辨識度嘅機,實際上會令呢項要求更難做到。Phantom Twist 暫時只係大學原型,下一步值得睇嘅係真人感知測試、安靜推進、自主導航同可用載重,而唔係幾時買得到。
參考來源
- Engadget — This new drone spins so fast the human eye can barely see it — original report
- New spinning drone hides in plain sight — 西北大學官方新聞稿,核對團隊說法、設計流程、用途構想同噪音限制。
- Computational Design of a Low-Visibility UAV Using a Human-Aligned Perceptual Metric — 研究論文原文,提供旋轉速度、控制方式、LPIPS 指標、實物驗證方法同研究限制。
- 香港小型無人機操作要求 — 民航處官方資料,核對標準操作須全程保持目視接觸嘅規定。
本文根據原文及公開資料整理;資料有出入時,以原文及官方資料為準。







