美國(guó)陸軍研究人員正在研發(fā)一種“永久”無人機(jī)，可以無限期地在空中巡邏。

比起讓無人機(jī)返回基地給電池充電，他們現(xiàn)在有另一種選擇——使用激光系統(tǒng)，簡(jiǎn)單地“發(fā)射”能量給無人機(jī)。

位于馬里蘭州的美國(guó)陸軍通信電子研究開發(fā)與工程中心正在開發(fā)這種結(jié)合了激光和光伏電池的系統(tǒng)。

該項(xiàng)目將為500米以外的無人駕駛飛機(jī)提供動(dòng)力，允許無人駕駛巡邏機(jī)無限期停留在空中。

該系統(tǒng)通過向無人機(jī)的光伏電池發(fā)射激光來工作，光伏電池將光轉(zhuǎn)換成電能，就像太陽能電池板一樣。

此前，也有不少無人機(jī)使用光伏電池，但思路是利用太陽能光伏電池為無人機(jī)供電。

2018年7月11日，空客西風(fēng)S無人機(jī)首飛，在飛行了25天23小時(shí)57分鐘后于8月5日降落于亞利桑那沙漠，創(chuàng)造了飛行時(shí)間和飛行高度的非官方記錄。該機(jī)打破了西風(fēng)7原型機(jī)2010年的14天飛行記錄。空客空中無人系統(tǒng)負(fù)責(zé)人亞娜•羅森曼稱該飛機(jī)同樣創(chuàng)造了22555.2米的飛行高度記錄。

一些私人公司也在開發(fā)基于同樣原理的電力系統(tǒng)，包括PowerLight。

該公司說，這種能量傳輸系統(tǒng)可以“支持無人機(jī)進(jìn)行監(jiān)視或中繼通信”。

它的系統(tǒng)還可以在無人機(jī)在空中的時(shí)候跟蹤和充電。

該公司說，“自由空間電力傳輸技術(shù)今天已經(jīng)出現(xiàn)，而且是安全的。它在無人機(jī)運(yùn)動(dòng)和飛行高度時(shí)為其提供動(dòng)力。”

PowerLight平臺(tái)還包含了一個(gè)虛擬的安全屏障，可以確保上面、下面和附近的人和環(huán)境都是安全的。

“我們看到的主要挑戰(zhàn)是熱量管理。”他說。

參與美國(guó)軍事項(xiàng)目的威廉•羅利(William Rowley)告訴《新科學(xué)家》(New Scientist)，該項(xiàng)目面臨的最大障礙是熱量，它可能導(dǎo)致熔化或燃燒。

該項(xiàng)目旨在于2019年初演示一種工作中的地對(duì)地系統(tǒng)，并在2020年進(jìn)行地對(duì)空跟蹤。

借助激光充電，科學(xué)家能夠在遠(yuǎn)距離進(jìn)行無線能量傳輸。除無人機(jī)外，俄羅斯科學(xué)家也完成了“在1.5公里以外為手機(jī)充電一小時(shí)”的測(cè)試實(shí)驗(yàn)。

華盛頓大學(xué)的工程師們也在研究一種名為RoboFly的小型無人機(jī)系統(tǒng)，長(zhǎng)相形似昆蟲。

在此之前，類似昆蟲用來驅(qū)動(dòng)和控制翅膀的電子設(shè)備太重，機(jī)器人無法攜帶，這意味著它們必須保持與電線的連接。

RoboFly僅比牙簽重一點(diǎn)點(diǎn)，由機(jī)載電路供電，該電路將激光能量轉(zhuǎn)化為足夠的電力來運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)翼。

在此之前，無線昆蟲大小的飛行機(jī)器人的概念只是科幻小說。

“我們能在不需要電線的情況下讓它們工作嗎?”合著者索耶·富勒(Sawyer Fuller)說，他是華盛頓大學(xué)機(jī)械工程系的助理教授。

“我們新的無線機(jī)器人飛行器顯示它們更接近現(xiàn)實(shí)生活。”它使用一束不可見的狹窄激光束為機(jī)器人提供能量。

他們將激光束對(duì)準(zhǔn)安裝在RoboFly上方的光伏電池，光伏電池將激光轉(zhuǎn)化為電能。

論文的合著者、華盛頓大學(xué)保羅·G·艾倫計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院(Paul G. Allen School of Computer Science & Engineering)的副教授Shyam Gollakota說:“這是最有效的方式，可以在不增加重量的情況下迅速將大量能量傳輸給RoboFly。”

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