Учёные из Северо-Западного политехнического университета (NPU) в Китае сообщили о разработке и полевых испытаниях дрона на лазерном питании. Такой беспилотник может условно бесконечно находиться в воздухе, что открывает новые перспективы для управления движением, сельского хозяйства, служб по чрезвычайным ситуациям, военных и многого другого.
Источник изображений: Northwestern Polytechnical University
Сегодня лазеры чаще рассматриваются в качестве оружия, включая дистанционное поражение беспилотных аппаратов. Китайские учёные пошли от обратного — они предложили превратить лазерный луч в источник энергии для дронов. На аппарате устанавливается фотоприёмник, который преобразует падающий на него свет лазера в электрическую энергию. Казалось бы, ничего сложного. Но для этого пришлось создать интеллектуальную систему визуального слежения за дроном в широком спектре погодных условий в любое время суток.
Система слежения за дроном использует в своей основе тот же передающий энергию луч лазера. По лучу также передаются сигналы управления беспилотником. «Основными моментами исследования являются круглосуточная интеллектуальная система визуального отслеживания и автономное пополнение энергии для ODD [оптически управляемого дрона] на большом расстоянии», — сообщила команда на официальном аккаунте NPU в WeChat.
Испытания в помещении и на улице днём и в ночных условиях доказали, что алгоритм хорошо переносил «засветку», выдержал проверку на разных дистанциях, не позволял дрону терять устойчивость в разных условиях и всегда точно позиционировал аппарат в воздухе. К сожалению, исследователи не назвали дистанции, на которых испытывали лазерную передачу энергии. Сделано это из соображений секретности, поскольку технология создаётся также в военных целях. Но из презентации следует, что дрон на лазерном питании может подниматься «на высоту небоскрёба».
Другим сложным моментом стала оптимизация передачи энергии лазерным лучом. Луч затухает в атмосфере и тем сильнее, чем больше турбулентность воздуха, не говоря о присутствии осадков, дыма, и других «примесей». На выручку пришла адаптивная система формирования луча. Луч лазера, кстати, автоматически отключается в случае появления препятствия на его пути. Это не даёт ничего поджечь и разрушить на его пути, что очень и очень правильно.
В перспективе исследователи ожидают, что дроны на лазерном питании будут использоваться для логистики, контроля над движением транспорта, в сельском хозяйстве, для патрулирования, участвовать в спасательных и военных операциях, а в будущем технология дойдёт до того, что с её помощью можно будет создавать воздушные транспортные маршруты, стратосферные спутники и даже подвесить искусственную Луну.