Pohybová kamufláž - Motion camouflage

Princip maskování pohybu napodobováním optického toku pozadí. Útočník letí směrem k cíli a zvolí cestu tak, aby zůstal na hranici mezi cílem a skutečným bodem za útočníkem; tato cesta se liší od klasického pronásledování a je často kratší (jak je znázorněno zde). Útočník se blíží, když se zavírá na cíl, ale jinak se zdá, že se nepohybuje.
Zvířata, jako jsou žáby, dokážou velmi dobře detekovat pohyb, takže pohybová kamufláž je pro predátory prioritou.

Pohybová kamufláž je kamufláž, která poskytuje určitý stupeň utajení pro pohybující se objekt, vzhledem k tomu, že pohyb umožňuje objektům snadno detekovat, jakkoli jejich zbarvení odpovídá jejich pozadí nebo rozbíjí jejich obrysy . Hlavní forma pohybové kamufláže a typ obecně míněný tímto termínem zahrnuje útočníka napodobujícího optický tok pozadí, jak je viditelný jeho cílem. To umožňuje útočníkovi přiblížit se k cíli, zatímco se zdá, že z hlediska cíle zůstává nehybný, na rozdíl od klasického pronásledování (kdy se útočník neustále pohybuje přímo k cíli a často se zdá, že se cíli pohybuje do strany). Útočník si zvolí svoji letovou dráhu tak, aby zůstal na linii mezi cílem a nějakým orientačním bodem. Cíl tedy nevidí útočníka pohybovat se z bodu mezníku. Jediným viditelným důkazem toho, že se útočník pohybuje, je jeho rýsování , změna velikosti, jak se útočník blíží. Pohyb se také používá v celé řadě dalších kamuflážních strategií, včetně houpání, které napodobuje pohyby rostlin ve větru nebo oceánských proudech.

Poprvé objevena u hoverflies v roce 1995, pohybová kamufláž minimalizací optického toku byla prokázána u jiného řádu hmyzu, vážek , stejně jako u dvou skupin obratlovců , sokolů a echolokačních netopýrů . Vzhledem k tomu, že netopýři lovící v noci nemohou používat strategii maskování, byl pojmenován, popisující jeho mechanismus, jako konstantní absolutní směr cíle. Jedná se o efektivní naváděcí strategii a bylo navrženo, že protiletadlové střely by mohly mít prospěch z podobných technik.

Kamufláž je někdy usnadněna pohybem, jako u listnatého mořského draka a nějakého hmyzu . Tato zvířata doplňují svou pasivní kamufláž kýváním jako rostliny, což zpomaluje jejich rozpoznávání predátory.

Kamufláž přibližovacího pohybu

Mnoho zvířat je vysoce citlivých na pohyb ; například žáby snadno detekují malé pohyblivé tmavé skvrny, ale ignorují ty stacionární. Proto lze pohybové signály použít k poražení maskování. Pohybující se objekty s rušivými kamuflážními vzory jsou i nadále těžko identifikovatelné než objekty bez maskování, zejména jsou-li poblíž jiné podobné objekty, i když jsou detekovány, takže pohyb kamufláž zcela „nerozbije“. Přesto nápadnost pohybu vyvolává otázku, zda a jak by mohl být maskován samotný pohyb. Existuje několik mechanismů.

Dravci, jako jsou tygři, pronásledují kořist velmi pomalu, aby minimalizovali narážky na pohyb.

Tajné pohyby

Jednou strategií je minimalizace skutečného pohybu, jako když dravci, jako jsou tygři, pronásledují kořist tím, že se pohybují velmi pomalu a nenápadně. Tato strategie účinně předchází potřebě maskovat pohyb.

Minimalizace pohybového signálu

Je-li vyžadován pohyb, je jednou ze strategií minimalizovat pohybový signál, například vyhýbáním se mávání končetinami a výběrem vzorů, které nezpůsobují blikání při pohledu na kořist z přímého směru. Sépie to možná dělají se svou aktivní maskováním tím, že se rozhodnou vytvořit pruhy v pravém úhlu k jejich přední-zadní ose, čímž minimalizují pohybové signály, které by byly dány okluzivním a zobrazením vzoru při plavání.

Narušení vnímání pohybu

Hlavním zamýšleným účelem oslnění maskování používaného na lodích v první světové válce bylo narušení vnímání pohybu cíle útočníkem , ačkoli jeho účinnost je sporná. Zdá se, že tento typ oslnění zvířata nepoužívají.

Napodobování optického toku pozadí

The Australian císař vážka napodobuje optický tok jeho pozadí pomocí real-bodový pohyb maskovat, aby mohl přistupovat k soupeři.

Některá zvířata napodobují optický tok pozadí, takže se zdá, že se útočník při pohledu na cíl nepohybuje. Toto je hlavní zaměření práce na pohybové kamufláži a je s ní často zacházeno jako se synonymem.

Strategie pronásledování

Útočník může napodobit optický tok pozadí výběrem jeho letové dráhy tak, aby zůstal na linii mezi cílem a buď nějakým skutečným orientačním bodem, nebo bodem v nekonečné vzdálenosti (dává různé sledovací algoritmy). Proto se nepohybuje z bodu orientačního bodu, jak jej vidí cíl, i když se nevyhnutelně rýsuje s přiblížením. To není totéž jako pohybovat se přímo k cíli (klasické pronásledování): výsledkem je viditelný pohyb do strany se snadno zjistitelným rozdílem v optickém toku z pozadí. Tato strategie funguje bez ohledu na to, zda je pozadí hladké nebo texturované.

Tato pohybová kamuflážní strategie byla objevena a modelována jako algoritmy v roce 1995 MV Srinivasanem a M. Daveym, když studovali chování páření u vznášenců . Zdálo se, že samec hoverfly používá techniku ​​sledování k přiblížení se k potenciálním kamarádům. Pohybová kamufláž byla pozorována ve vysokorychlostních teritoriálních bitvách mezi vážkami , kde byli viděni muži australského císaře vážky Hemianax papuensis, aby si vybrali své letové dráhy, aby vypadali stacionárně u svých soupeřů při 6 z 15 setkání. Využili strategie reálného i nekonečného bodu.

Sokoli používají k uzavření kořisti pohybovou kamufláž s nekonečným bodem.

Zdá se, že tato strategie funguje stejně dobře u hmyzu i obratlovců. Simulace ukazují, že výsledkem kamufláže pohybu je efektivnější cesta pronásledování než u klasického pronásledování (tj. Cesta kamufláže pohybu je kratší), ať už cíl letí přímkou ​​nebo zvolí cestu chaotickou. Dále, když klasické pronásledování vyžaduje, aby útočník letěl rychleji než cíl, útočník maskovaný pohybem může někdy zachytit cíl, přestože letí pomaleji než on.

V plachtění je již dlouho známo, že pokud směr od cíle k pronásledovateli zůstává konstantní, známý jako konstantní směr, klesající dosah (CBDR), což odpovídá přijetí fixního referenčního bodu v nekonečné vzdálenosti, obě plavidla se srazí Samozřejmě, že oba cestují rovně. V simulaci je to snadno pozorovatelné, protože čáry mezi nimi zůstávají vždy paralelní.

Netopýři lovící hmyz a některé střely sledují cestu pronásledování v nekonečnu, která se drží paralelně s cílem („Parallel navigation“), a to spíše kvůli své účinnosti než kvůli maskování.

Echolokační netopýři sledují cestu nekonečna, když loví hmyz ve tmě. Toto není pro maskování, ale pro efektivitu výsledné cesty, takže se strategie obecně nazývá konstantní absolutní směr cíle (CATD); je ekvivalentní CBDR, ale umožňuje nepravidelné manévrování cíle.

Studie z roku 2014 o sokolech různých druhů ( gyrfalcon , sokol rákosový a sokol stěhovavý ) používala videokamery namontované na jejich hlavách nebo zádech ke sledování jejich přístupů ke kořisti. Porovnání pozorovaných cest se simulacemi různých strategií pronásledování ukázalo, že tito draví ptáci používali pohybovou kamuflážní cestu v souladu s CATD.

Strategie navádění raket čistého proporcionálního navigačního navádění (PPNG) se velmi podobá strategii CATD používané netopýry. Biologové Andrew Anderson a Peter McOwan navrhli, aby protiletadlové rakety mohly využívat pohybovou kamufláž, aby snížily své šance na odhalení. Otestovali své nápady na lidech hrajících počítačovou válečnou hru . Zákony řízení k dosažení pohybové kamufláže byly matematicky analyzovány. Výsledné cesty se ukázaly být extrémně efektivní, často lepší než klasické pronásledování. Pronásledování pohybovou kamufláží může být proto přijato jak predátory, tak raketovými inženýry (jako „paralelní navigace“, pro algoritmus nekonečného bodu) pro své výkonnostní výhody.

Strategie útoku
Strategie Popis Maskovací efekt Používá se podle druhů
Klasické pronásledování ( vedení pronásledování ) Vždy se pohybujte rovně k aktuální poloze cíle (nejjednodušší strategie) Žádné, cíl vidí pronásledovatele pohybujícího se proti pozadí Včely medonosné, mouchy, tygří brouci
Kamufláž pohybu v reálném bodě Po celou dobu se pohybujte směrem k udržování cíle mezi ním a bodem blízko začátku pronásledovatele Pronásledovatel zůstává nehybný na pozadí (ale je větší) Vážky, vznášečky
Kamufláž pohybu v nekonečnu
(CATD, „Parallel navigation“)
Pohybujte směrem k cíli udržující čáru k cíli rovnoběžně s čárou mezi startem pronásledovatele a cílem na začátku Pronásledovatel zůstává na obloze stálým směrem Psi, lidé, hoverflies, teleost ryby, netopýři, sokoli

Kamufláž pohybem

Kryptický hůlkový hmyz Extatosoma tiaratum se houpá ve větru jako listí.

Kývání: pohybová krypse nebo maškaráda

Houpací chování praktikují vysoce kryptická zvířata, jako je listový mořský drak , hůlkový hmyz Extatosoma tiaratum a kudlanky . Tato zvířata svým zbarvením připomínají vegetaci, nápadně rušivé obrysy těla s listovými přídavky a schopnost houpat se efektivně jako rostliny, které napodobují. E. tiaratum se aktivně houpá sem a tam nebo ze strany na stranu, když je narušen nebo když je poryv větru , s frekvenčním rozdělením, jako je listí šustící ve větru. Toto chování může představovat pohybovou krypsu, zabraňující detekci predátory nebo pohybovou maškarádu, podporující nesprávnou klasifikaci (jako něco jiného než kořist), nebo jejich kombinaci, a bylo proto také popsáno jako forma pohybové maskování.

Reference

externí odkazy