Інженери розробили інноваційну бездротову систему живлення, яка використовує лазерні промені для зарядки дронів у повітрі, потенційно відкриваючи можливість безперервного польоту. Технологія, очолювана PowerLight Technologies, поєднує потужний наземний передавач із надлегким приймачем, встановленим безпосередньо на безпілотнику. Це забезпечує постійну подачу потужності на рівні кіловат, що значно перевищує стандартні лабораторні лазери, що працюють у міліватному діапазоні.
Як працює система
Ключовим нововведенням є здатність передавача точно супроводжувати та наводити на «кооперативні» цілі (дрони, оснащені приймачем). Поєднання передового програмного та апаратного забезпечення забезпечує безпечну та ефективну передачу енергії, навіть коли дрон рухається. PowerLight каже, що передавач може ефективно працювати на висоті до 1500 метрів (5000 футів), що цілком відповідає діапазону робочих висот багатьох комерційних і військових дронів.
Для порівняння, широко використовуваний дрон Raven RQ-11B працює на висоті від 46 до 305 метрів (150-1000 футів) над землею, а більші моделі можуть досягати висоти понад 18 288 метрів (60 000 футів). Ця нова система не замінює ці можливості, але значно підвищує витривалість польоту.
Моніторинг і обмін даними в реальному часі
Система PowerLight – це не тільки передача енергії, а й інтегрований контроль. Передавач взаємодіє з бортовим авіонікою дрона, обмінюючись телеметричними даними в режимі реального часу. Ця сумісність дозволяє операторам на землі контролювати рівні заряду батареї та динамічно регулювати подачу електроенергії для досягнення оптимальної ефективності.
За словами Тома Нагента, технічного директора та співзасновника PowerLight, «ми будуємо розумну електромережеву систему… Наш передавач зв’язується з БПЛА, відстежує його швидкість і вектор і подає електроенергію саме туди, куди вона потрібна». Компанія вже перевірила алгоритми відстеження та передачі енергії під час успішних наземних випробувань.
Від сонячного світла до лазера: як працює приймач
Встановлений на дрон приймач важить лише 2,7 кілограма (6 фунтів) і використовує спеціальний фотоелектричний лазерний перетворювач енергії. Ця технологія функціонує подібно до сонячних елементів, але оптимізована для лазерного світла високої інтенсивності, а не для широкосмугового сонячного світла. Приймач також містить модуль керування, який надає оперативні дані в реальному часі операторам на землі та встановлює двосторонній оптичний зв’язок.
Військове застосування та майбутні випробування
Система була розроблена за підтримки Міністерства оборони США (DoD) і буде інтегрована в безпілотник Kraus Hamdani Aerospace K1000ULE. Цей безпілотник великої дальності з високою витривалістю призначений для довготривалих місій на підтримку ВМС і армії США.
Попередні дослідження, включаючи демонстрацію Агентства перспективних оборонних досліджень (DARPA), вже довели можливість передачі лазерної енергії на великі відстані (понад 800 Вт на відстань 8 кілометрів). Проте система PowerLight є значним кроком до практичної реалізації на мобільних платформах.
Повномасштабні льотні випробування заплановані на початок цього року, що стане наступним важливим кроком у перевірці цієї революційної технології.
Ця система лазерного живлення обіцяє змінити роботу безпілотників, дозволяючи виконувати більш тривалі місії та потенційно усуваючи обмеження традиційного обмеження заряду батареї. Інтеграція з існуючими військовими платформами показує чіткий шлях до реальних додатків у сфері розвідки, спостереження та розвідки.
