Главной целью компании PowerLight Technologies является достижение так называемого «бесконечного полета» для беспилотных летательных аппаратов. Для реализации этой задачи была разработана беспроводная энергетическая система на основе лазера, способная заряжать дроны прямо в воздухе с земли. Механизм работы включает в себя наземный передатчик и приемник, установленный непосредственно на беспилотной авиационной системе (UAS). Технический директор и соучредитель PowerLight Том Ньюджент описывает эту разработку как создание «интеллектуальной ячеистой энергетической сети».
Наземный передатчик функционирует на уровне киловатт (тысячи ватт), что существенно отличается от типичных лабораторных лазеров, работающих в диапазоне милливатт. Устройство оснащено передовым программным обеспечением для точного управления лучом, что позволяет захватывать «кооперативные» цели и активно их отслеживать, обеспечивая безопасную передачу энергии во время движения аппарата. Рабочий диапазон высоты этой системы достигает 5000 футов (1500 метров).
Приемник, устанавливаемый на дрон, весит 6 фунтов (2,7 килограмма) и выполняет функцию захвата лазерной энергии с последующим преобразованием её в заряд батареи. В основе технологии лежат фотоэлектрические преобразователи лазерной энергии. В отличие от стандартных солнечных элементов, рассчитанных на широкий спектр солнечного света, эти устройства оптимизированы для работы с монохроматическим лазерным светом высокой интенсивности. Дополнительно система включает встроенный модуль управления для двусторонней связи с использованием оптических сигналов.
Программное обеспечение обеспечивает функциональную совместимость, связывая систему слежения PowerLight с бортовой авионикой беспилотника. Это позволяет обмениваться командами, отслеживать телеметрию (информацию о заряде батареи) и динамически изменять подачу мощности операторами для повышения эффективности и точности. Проект разрабатывается в сотрудничестве с Министерством обороны США (DoD).
Аппаратным партнером выступает компания Kraus Hamdani Aerospace, предоставившая для интеграции свою модель дрона K1000ULE. Это полностью электрический беспилотник большой дальности и высокой выносливости, спроектированный для выполнения длительных миссий. Конечными пользователями данной технологии заявлены ВМС США и Армия США.
Для сравнения, распространенный разведывательный дрон Raven RQ-11B, запускаемый с руки, имеет эксплуатационную высоту от 150 до 1000 футов (от 46 до 305 метров) над уровнем земли и до 10 500 футов (3200 метров) над уровнем моря. Более крупные беспилотные аппараты способны достигать высоты до 60 000 футов (18 288 метров). Также стоит отметить предыдущие достижения Агентства перспективных оборонных исследовательских проектов (DARPA), которое ранее продемонстрировало беспроводную передачу энергии мощностью более 800 ватт на расстояние 5,3 мили (8,6 километра). Однако система PowerLight отличается тем, что она является шагом к реальному развертыванию на мобильных платформах.
На данный момент разработчики успешно протестировали алгоритмы передачи энергии и отслеживания, а также доказали жизнеспособность как передатчика, так и приемника. Следующим этапом являются летные испытания, которые запланированы на «начало этого года».
Параллельно в индустрии развиваются и другие смежные технологии. Физики работают над созданием «анти-лазера» для зарядки телефонов через всю комнату, а ВВС США (US Air Force) разрабатывают более умные мини-дроны с ИИ-чипами, вдохновленными работой мозга. Кроме того, отмечается прорыв японских ученых в области энергетики, касающийся создания полностью беспроводного общества.
Изображение носит иллюстративный характер
Наземный передатчик функционирует на уровне киловатт (тысячи ватт), что существенно отличается от типичных лабораторных лазеров, работающих в диапазоне милливатт. Устройство оснащено передовым программным обеспечением для точного управления лучом, что позволяет захватывать «кооперативные» цели и активно их отслеживать, обеспечивая безопасную передачу энергии во время движения аппарата. Рабочий диапазон высоты этой системы достигает 5000 футов (1500 метров).
Приемник, устанавливаемый на дрон, весит 6 фунтов (2,7 килограмма) и выполняет функцию захвата лазерной энергии с последующим преобразованием её в заряд батареи. В основе технологии лежат фотоэлектрические преобразователи лазерной энергии. В отличие от стандартных солнечных элементов, рассчитанных на широкий спектр солнечного света, эти устройства оптимизированы для работы с монохроматическим лазерным светом высокой интенсивности. Дополнительно система включает встроенный модуль управления для двусторонней связи с использованием оптических сигналов.
Программное обеспечение обеспечивает функциональную совместимость, связывая систему слежения PowerLight с бортовой авионикой беспилотника. Это позволяет обмениваться командами, отслеживать телеметрию (информацию о заряде батареи) и динамически изменять подачу мощности операторами для повышения эффективности и точности. Проект разрабатывается в сотрудничестве с Министерством обороны США (DoD).
Аппаратным партнером выступает компания Kraus Hamdani Aerospace, предоставившая для интеграции свою модель дрона K1000ULE. Это полностью электрический беспилотник большой дальности и высокой выносливости, спроектированный для выполнения длительных миссий. Конечными пользователями данной технологии заявлены ВМС США и Армия США.
Для сравнения, распространенный разведывательный дрон Raven RQ-11B, запускаемый с руки, имеет эксплуатационную высоту от 150 до 1000 футов (от 46 до 305 метров) над уровнем земли и до 10 500 футов (3200 метров) над уровнем моря. Более крупные беспилотные аппараты способны достигать высоты до 60 000 футов (18 288 метров). Также стоит отметить предыдущие достижения Агентства перспективных оборонных исследовательских проектов (DARPA), которое ранее продемонстрировало беспроводную передачу энергии мощностью более 800 ватт на расстояние 5,3 мили (8,6 километра). Однако система PowerLight отличается тем, что она является шагом к реальному развертыванию на мобильных платформах.
На данный момент разработчики успешно протестировали алгоритмы передачи энергии и отслеживания, а также доказали жизнеспособность как передатчика, так и приемника. Следующим этапом являются летные испытания, которые запланированы на «начало этого года».
Параллельно в индустрии развиваются и другие смежные технологии. Физики работают над созданием «анти-лазера» для зарядки телефонов через всю комнату, а ВВС США (US Air Force) разрабатывают более умные мини-дроны с ИИ-чипами, вдохновленными работой мозга. Кроме того, отмечается прорыв японских ученых в области энергетики, касающийся создания полностью беспроводного общества.
