我国研发的激光充电无人机可以无限期停留在空中

FKUAV

中国西北工业大学（NPU）的研究人员展示了一种无需着陆的无人机，这要归功于一种远程充电系统，该系统可以通过地面上的自适应目标跟踪激光供电。

上图：无人机底部的一个大型光电转换器像光伏板一样从激光中获取能量，使无人机可以无限期地停留在空中。
实际上，该系统是使用无人机底部的光电转换器从激光中捕获能量的。这类系统在无线电力传输方面做得相当不错，尽管效率不是很高。在发射端，功率到激光的效率可以在50-85%之间，这取决于你的激光器有多高级，而在接收端，你可能会再次损失大约50%的能量。
但电力很便宜，如果你接通了电源，这些损失是可以接受的，因为这意味着你的无人机永远不需要降落。
在此之前，总部位于华盛顿的PowerLight公司在2012年演示了类似的无线无人机充电系统，使一架大型无人机在风洞中飞行48小时，并为洛克希德·马丁公司的一架 Stalker 无人机在室外最远600米（1970英尺）的范围内供电。
现在，NPU团队开发了一种“智能视觉跟踪算法”，以保持其波束瞄准无人机，以及一种自适应光束整形系统，可以补偿大气密度的变化。它还设计了一种识别障碍物并迅速将光束功率调整到安全水平的方法。研发团队用一架小型四轴飞行器对其进行了测试，并演示了它在室内开灯和关灯的情况下，以及夜间在室外的情况下工作，视频显示无人机的飞行高度约为10米（33英尺）。

上图：地面万向架在无人机飞行时跟踪并瞄准它。NPU团队在室内和室外、日光、人造光和低光条件下对其进行了测试。
激光系统的远程能力表明，这种系统可以为高空无人机作战打开大门，这可以有效地创建持久的空中平台，能够发挥有点像低空卫星的作用 —— 尽管涉及多直升机式平台，它们的使用可能仍然取决于天气状况。
考虑到这些设备将使激光指向天空，可能会预料到一些监管方面的阻力。NPU团队没有透露激光的功率输出，系统的范围或其效率，理由是该设备的军事潜力。但这显然是一个早期的实验室原型。
另一方面，PowerLight 似乎更接近商业化，该公司表示，他们正在研究远程、轻便、紧凑的无线激光电力传输，具有功能安全关机系统，并且能够在任何天气条件下工作。

上图：在飞行中为电动飞机充电的能力，可能会对新兴的 eVTOL 等行业带来巨大的好处。
撇开军事应用不谈，考虑无线电力如何影响其他电动飞机是很有趣的 —— 尤其是非常耗电的 eVTOL 空中出租车，电池密度和续航里程是主要问题之一。当这些东西在城市上空飞行时，全市范围的激光充电器电网可以帮助这些东西更有商业意义。但是，在这种东西得到法律批准并投入城市使用之前，还有很长的路要走。
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