在2005年的科幻電影《絕密飛行》中，美國空軍擁有了一種未來戰爭機器：一架沒有飛行員的隱形戰鬥機。它能夠依靠先進人工智能自主飛行，並憑藉隱身技術突破敵方防禦系統。
那時，人們對於「隱形飛機」的想像，主要來自雷達、材料和空氣動力學，也就是讓機器避開探測，讓敵人無法發現。
但20年後的今天，一群研究人員正在嘗試另一種完全不同的「隱形」：不是讓無人機避開雷達，而是讓它騙過人眼。
近日，來自美國西北大學的團隊在悉尼舉行的2026年機械人科學與系統大會上，展示了一款名 Phantom Twist的無人機。這架無人機沒有採用透明材料，也沒有覆蓋特殊塗層。它只是高速旋轉，讓自己的形態變得模糊，最終在觀察者眼中逐漸失去清晰的輪廓。
因此，嚴格意義上來說，這並不是一架真正「隱形」的無人機。它不會像科幻電影中的隱形戰機一樣從天空中徹底消失，也無法躲避雷達、紅外或者其他傳感設備。但它展示了一種新的可能：未來機器或許不一定需要改變自身屬性，也可以通過改變觀察者獲取信息的方式，降低自己的存在感。
領導這項研究的是西北大學副教授米高·魯賓斯坦（Michael Rubenstein），他專注於多機械人系統、集體機械人、自組裝/自修復機械人、模塊化機械人以及大規模機械人群體的控制與設計。
會轉的無人機，如何在人眼前「隱身」？
Phantom Twist利用的是人類視覺系統的一個固有局限。人眼在把整個場景的視覺信號送去大腦處理之前，需要花一段時間（通常約為100毫秒）來整合看到的畫面。如果物體移動得足夠快，眼睛就會被迫把這段時間內的運動「平均化」，與背景融合在一起，產生一種透明的模糊感，這種現象叫做視覺暫留（persistence of vision）。
生活中最常見的例子是高速旋轉的風扇葉片：葉片並沒有消失，只是人的視覺系統跟不上它的運動細節，才逐漸從清晰的結構變成一團模糊的影像。
Phantom Twist正是利用了這一機制。它以每秒15到25圈的速度旋轉，整機重量僅30克。
但一架不停旋轉的無人機，如何實現精準控制？
傳統無人機通常依靠多個螺旋槳之間的轉速變化控制方向。例如，四旋翼無人機通過調整不同電機的轉速，讓機身傾斜，從而實現前進、轉向和懸停。而 Phantom Twist完全不同：全機只有一個電機、一個螺旋槳，沒有任何舵面。螺旋槳朝一個方向轉，機身其餘部分則朝相反方向轉。
它的控制邏輯是這樣的：整個飛行器持續旋轉，系統在每圈旋轉中的特定時刻短暫提高或降低電機轉速，藉此改變受力情況，讓無人機向某個方向產生微小偏移。因為機身一直在轉，這種瞬時的推力變化會被分散到不同方向上，累積起來就變成了一段可控的平移運動。高度控制則更直接，調節電機的整體推力大小，無人機就能上升或下降。
結構上看，Phantom Twist同樣極簡：沒有傳統機身框架，主要靠碳纖維杆連接幾個核心部件——電機和螺旋槳、電池、控制器、配重塊，以及一個用於手持發射的連接件。未來配重塊甚至可以換成額外電池或傳感器。
（來源：西北大學）
AI設計2萬個方案，尋找「最難被看見」的結構
Phantom Twist真正困難的地方，並不是讓無人機旋轉，而是在保證飛行性能的同時，讓它儘可能不容易被看見。這意味着設計時要同時考慮一堆變量：部件應該放在哪裏？哪些結構會增加視覺暴露？怎樣才能兼顧穩定飛行、重量與配平？
因此，研究團隊使用了 AI進行設計。他們首先建立了約2萬個滿足基本飛行條件的無人機結構方案作為候選池；接着把每種方案的旋轉飛行姿態模擬出來，疊加到100張真實場景背景圖上，還原它在不同環境中的實際觀感。
然後用一種叫「學習感知圖像塊相似度」（LPIPS）的、近似人類視覺的感知指標給每種方案打分，具體做法是比較「無人機背景」和「疊加了旋轉無人機的背景」這兩張圖片的差異，差異越小，說明無人機越難被發現；最後，團隊從中選出得分最低的500個候選方案，再用算法反覆微調部件位置，進一步壓低可見度評分，逐步逼近最優解。
圖|圖中展示了兩款 Phantom Twist無人機及其手持發射裝置（來源：西北大學）
最終方案把各個部件分散安放在無人機四周，高度、角度各不相同，彼此留出充分間距，避免旋轉時相互重疊。於是當所有部件的運動模糊在一起時，無人機看起來不再是一個清晰的形狀，而是一團淡淡的半透明雲霧。
同時，研究人員發現，算法最終選擇的結構其實符合一個簡單直覺：儘可能避免讓零部件在旋轉過程中形成明顯重疊，同時減少靠近旋轉中心區域的組件，因為這些位置更容易暴露無人機輪廓。
研究結果顯示，在最初約2萬個候選設計中，最終版本的 LPIPS視覺差異評分達到0.0104，相比之下，由人類設計的版本顯眼程度明顯要高，其 LPIPS得分約為0.2。
不過，研究人員也強調，Phantom Twist距離真正意義上的「隱形無人機」還有很長距離。目前，它仍然是一項實驗性技術。
首先，它只能降低視覺可見性，並不能隱藏其他信號。無人機運行時產生的螺旋槳噪聲依然明顯；此外，連接各個組件的電線和碳纖維杆也會在特定角度下暴露自身輪廓。研究團隊表示，未來可以通過更加透明的材料、更優化的結構設計以及更安靜的推進系統，進一步降低無人機的存在感。
另一方面，Phantom Twist目前仍依賴外部光學跟蹤系統完成精確控制，這意味着它還沒有達到普通消費級無人機那樣，可以完全自主在開放環境中飛行。不過，研究人員認為，這種旋轉結構本身仍具有進一步發展的潛力。
相比傳統無人機，Phantom Twist更值得關注的應用方向是野生動物觀察。
在自然環境中，動物對陌生物體非常敏感。一架普通無人機靠近時，螺旋槳聲音、機身外形甚至飛行方式，都可能改變動物原本的行為模式。如果無人機能夠降低自身的視覺存在感，就有可能在更接近自然狀態的情況下完成觀察，獲取更加真實的數據。
魯賓斯坦表示，他尤其期待這類低干擾機械人在野生動物監測中的應用。在他看來，未來機械人不一定總是需要以進入環境並改變環境的方式完成任務，它們也可以學會更加安靜地融入環境。
（示意圖）
