Inženýři vyvinuli inovativní bezdrátový napájecí systém, který využívá laserové paprsky k nabíjení dronů ve vzduchu, což potenciálně otevírá možnost nepřetržitého letu. Technologie v čele s PowerLight Technologies kombinuje výkonný pozemní vysílač s ultralehkým přijímačem namontovaným přímo na dronu. To umožňuje konstantní dodávku energie na úrovni kilowattů, což je významný skok oproti typickým laboratorním laserům pracujícím v miliwattovém rozsahu.
Jak systém funguje
Klíčovou novinkou je schopnost vysílače přesně sledovat a zaměřovat se na „kooperativní“ cíle (drony vybavené přijímačem). Kombinace pokročilého softwaru a hardwaru zajišťuje bezpečný a efektivní přenos energie, i když je dron v pohybu. PowerLight říká, že vysílač může efektivně fungovat ve výškách až 1 500 metrů (5 000 stop), což je dobře v rozsahu provozních nadmořských výšek mnoha komerčních a vojenských dronů.
Pro srovnání, široce používaný dron Raven RQ-11B pracuje ve výšce od 46 do 305 metrů (150 až 1 000 stop) nad zemí a větší modely mohou dosáhnout nadmořských výšek přesahujících 18 288 metrů (60 000 stop). Tento nový systém tyto schopnosti nenahrazuje, ale výrazně zvyšuje letovou odolnost.
Monitorování v reálném čase a sdílení dat
Systém PowerLight není jen přenos energie, ale také integrované ovládání. Vysílač spolupracuje s palubní avionikou dronu a vyměňuje si telemetrická data v reálném čase. Tato kompatibilita umožňuje operátorům na místě sledovat úrovně nabití baterie a dynamicky upravovat dodávku energie pro optimální účinnost.
Podle Toma Nugenta, technického ředitele a spoluzakladatele PowerLight: „Budujeme inteligentní síťový napájecí systém… Náš vysílač komunikuje s UAV, monitoruje jeho rychlost a vektor a dodává energii přesně tam, kde je potřeba.“ Společnost již ověřila algoritmy sledování energie a přenosu v úspěšných pozemních testech.
Od slunečního světla k laseru: Jak funguje přijímač
Přijímač namontovaný na dronu váží pouhých 2,7 kilogramů (6 liber) a používá specializovaný fotoelektrický laserový konvertor energie. Tato technologie funguje podobně jako solární články, ale je optimalizována pro vysoce intenzivní laserové světlo spíše než pro širokopásmové sluneční světlo. Přijímač také obsahuje řídicí modul, který poskytuje operátorům na zemi provozní data v reálném čase a vytváří obousměrnou optickou komunikaci.
Vojenské aplikace a budoucí testy
Systém byl vyvinut s podporou amerického ministerstva obrany (DoD) a bude integrován do dronu K1000ULE společnosti Kraus Hamdani Aerospace. Tento dron s dlouhým dosahem a vysokou odolností je určen pro dlouhodobé mise na podporu amerického námořnictva a armády.
Předchozí výzkum, včetně demonstrace agentury Defence Advanced Research Projects Agency (DARPA), již prokázal proveditelnost přenosu laserové energie na velké vzdálenosti (více než 800 wattů na vzdálenost 8 kilometrů). Systém PowerLight však představuje významný krok k praktické implementaci na mobilních platformách.
Letové testování v plném měřítku je naplánováno na začátek tohoto roku, což představuje další kritický krok při ověřování této revoluční technologie.
Tento laserový napájecí systém slibuje transformaci provozu dronu, umožní delší mise a potenciálně eliminuje omezení tradičních omezení napájení baterie. Integrace se stávajícími vojenskými platformami ukazuje jasnou cestu k reálným aplikacím ve zpravodajství, sledování a průzkumu.
