西工大研发激光供电无人机可无限期停留在空中

人机的续航时间影响其任务执行时间，当前无人机动力系统技术成为了提高续航能力的瓶颈。激光在给机上和飞行中电池充电方面具有理论可能性，可使飞行时间无限长，无需着陆重新加油。

我国西北工业大学的研究人员展示了一种永远不需要降落的无人机，这要归功于一个远程充电系统，该系统通过地面上的自适应目标追踪激光器提供电力。该系统使用无人机底部的光电转换器来获取激光的能量。这类系统在无线电力传输方面做得相当不错，尽管转换效率并不高。

在传输端，电力对激光器的效率可能在50%~85%之间，而在接收端，可能又会损失50%左右的能量。但是电相较其他能源而言较为便宜，如果能让无人机持续留空，这些损失是可以接受的。

长三角激光联盟陈长军

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总部位于华盛顿的PowerLight公司，前身为LaserMotive早在2012年就展示了类似的无线无人机充电系统，在风洞中使一架大型无人机保持48小时的飞行，并为洛克希德·马丁公司的一架Stalker无人机在室外600米（1,970英尺）范围内供电。

研究团队开发了一种“智能视觉跟踪算法”，以保持其光束对准无人机，以及一个自适应光束整形系统，可以补偿大气密度的变化。团队还设计了一种识别障碍物的方法，并迅速将光束的功率调整到一个安全水平。他们用一架小型四旋翼飞机对其进行了测试，并演示了它在室内开灯和关灯时的工作情况，以及夜间在室外的工作情况，视频显示无人机达到的高度可能在10米左右（33英尺）。

当无人机飞行时，一个基于地面的万向节对其进行跟踪和定位。科研团队在室内和室外，在日光、人造光和弱光下对其进行了测试。激光系统的远程能力表明，这种系统可以为更高海拔的无人机操作打开大门，这可以有效地创造持久的空中平台，能够有点像低空卫星——尽管在多旋翼式平台方面，它们的使用可能仍然取决于天气。

鉴于这些设备将激光指向天空，预计也会有一些监管上的阻力。团队没有透露激光器的输出功率、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阶段的实验室原型。

另一方面，PowerLight似乎更接近于商业化，该公司说它正在研究长距离、轻量级和紧凑型的无线激光电力传输，具有功能性安全关闭系统和不受天气条件影响的工作能力。

撇开军事应用不谈，考虑一下无线电源对其他电动飞机的影响是很有趣的，特别是耗电的eVTOL空中出租车，对于它们来说，电池密度和续航能力是主要的问题。当这些东西飞过头顶时，全市范围内的激光充电器为其供应能量，可以帮助这些东西产生更多的商业意义——但在这种东西获得法律批准并准备在城市使用之前，还有很长的路要走。

据长三角G60激光联盟秘书处了解，美国国防部预研局计划在“无处不在的能量补充-能量束投射演示”（Super PBD）项目下演示这一能力，该项目将使用激光能量来扩展“沉默猎鹰”太阳能电动无人机的任务时间。