Inżynierowie opracowali innowacyjny bezprzewodowy system zasilania, który wykorzystuje wiązki laserowe do ładowania dronów w powietrzu, potencjalnie otwierając możliwość ciągłego lotu. Technologia, na czele której stoi PowerLight Technologies, łączy potężny nadajnik naziemny z ultralekkim odbiornikiem zamontowanym bezpośrednio na dronie. Pozwala to na stałe dostarczanie mocy na poziomie kilowatów, co stanowi znaczący skok w porównaniu z typowymi laserami laboratoryjnymi pracującymi w zakresie miliwatów.
Jak działa system
Kluczową innowacją jest zdolność nadajnika do dokładnego śledzenia i namierzania „współpracujących” celów (dronów wyposażonych w odbiornik). Zaawansowane oprogramowanie i sprzęt łączą się, aby zapewnić bezpieczne i wydajne przenoszenie mocy nawet wtedy, gdy dron jest w ruchu. PowerLight twierdzi, że nadajnik może skutecznie działać na wysokościach do 1500 metrów (5000 stóp), co mieści się w zakresie wysokości roboczych wielu dronów komercyjnych i wojskowych.
Dla porównania, powszechnie używany dron Raven RQ-11B działa na wysokości od 46 do 305 metrów (150 do 1000 stóp) nad ziemią, a większe modele mogą osiągać wysokości przekraczające 18 288 metrów (60 000 stóp). Ten nowy system nie zastępuje tych możliwości, ale znacznie zwiększa wytrzymałość lotu.
Monitorowanie w czasie rzeczywistym i udostępnianie danych
System PowerLight to nie tylko transfer energii, ale także zintegrowane sterowanie. Nadajnik współdziała z awioniką pokładową drona, wymieniając dane telemetryczne w czasie rzeczywistym. Ta kompatybilność umożliwia operatorom na ziemi monitorowanie poziomu naładowania akumulatora i dynamiczną regulację dostarczania mocy w celu uzyskania optymalnej wydajności.
Według Toma Nugenta, dyrektora technicznego i współzałożyciela PowerLight: „Budujemy system inteligentnej sieci energetycznej… Nasz nadajnik komunikuje się z UAV, monitoruje jego prędkość i wektor oraz dostarcza moc dokładnie tam, gdzie jest potrzebna”. Firma zweryfikowała już algorytmy śledzenia i transmisji energii w udanych testach naziemnych.
Od światła słonecznego do lasera: jak działa odbiornik
Odbiornik montowany na dronie waży zaledwie 2,7 kilograma (6 funtów) i wykorzystuje specjalistyczny fotoelektryczny konwerter energii lasera. Technologia ta działa podobnie do ogniw słonecznych, ale jest zoptymalizowana pod kątem światła laserowego o dużej intensywności, a nie szerokopasmowego światła słonecznego. Odbiornik zawiera również moduł sterujący, który dostarcza operatorom na ziemi dane operacyjne w czasie rzeczywistym i ustanawia dwukierunkową komunikację optyczną.
Zastosowania wojskowe i przyszłe testy
System został opracowany przy wsparciu Departamentu Obrony USA (DoD) i zostanie zintegrowany z dronem K1000ULE firmy Kraus Hamdani Aerospace. Ten dron o dużym zasięgu i dużej wytrzymałości został zaprojektowany z myślą o długotrwałych misjach wspierających marynarkę wojenną i armię Stanów Zjednoczonych.
Poprzednie badania, w tym demonstracja Agencji Zaawansowanych Projektów Badawczych Obrony (DARPA), udowodniły już wykonalność przesyłania energii lasera na duże odległości (ponad 800 watów na odległość 8 kilometrów). Jednakże system PowerLight stanowi znaczący krok w kierunku praktycznego wdrożenia na platformach mobilnych.
Pełnowymiarowe testy w locie zaplanowano na początek tego roku, co będzie stanowiło kolejny krytyczny krok w walidacji tej rewolucyjnej technologii.
Ten system zasilania laserem obiecuje przekształcić operacje dronów, umożliwiając dłuższe misje i potencjalnie eliminując ograniczenia tradycyjnych ograniczeń mocy baterii. Integracja z istniejącymi platformami wojskowymi wskazuje wyraźną drogę do zastosowań w świecie rzeczywistym w wywiadzie, obserwacji i rozpoznaniu.
