Systém zachytáva energiu z lasera pomocou fotoelektrického konvertora na spodnej strane drona.
Zdroj: Northwestern Polytechnic University
Mnohé krajiny vrátane Číny vyvíjajú výkonné laserové systémy na boj proti dronom. Profesor Li Süe-lung a jeho kolegovia zo Severozápadnej polytechnickej univerzity v čínskej prefektúre Sien-jang sa však pozreli na ich využitie z iného uhla. Tím výskumníkov odhalil spôsob, ako používať vysokoenergetické laserové lúče nie na ich ničenie, ale na ich časovo neobmedzené lietanie vo vzduchu.
Povedali si, že ak je dron vybavený fotoelektrickým konverzným modulom, ktorý premieňa svetelnú energiu na elektrickú energiu, vysokoenergetický laserový lúč ho dokáže nielen sledovať, ale aj adaptívne napájať na diaľku. Rozhodli sa skombinovať autonómne nabíjanie s technológiou inteligentného prenosu a spracovania signálu. To dokazuje neobmedzený potenciál pre drony s bezdrôtovým nabíjaním.
Ako funguje tento systém?
Systém zachytáva energiu z lasera pomocou fotoelektrického konvertora na spodnej strane drona. Tieto druhy systémov slúžia celkom dobre pri bezdrôtovom prenose energie, hoci ich účinnosť nie je až taká veľká. Výkonnosť lasera sa pohybuje na strane vysielača medzi 50 až 85 percentami v závislosti od jeho kvality, musí však rátať so stratou energie na prijímacom konci.
Pre vedcov bola jednou z najťažších výziev nutnosť sledovať drony vo vzduchu s vysokou presnosťou. Podarilo sa im vyvinúť sledovací algoritmus, ktorý inteligentne pozoruje a predpovedá, kde sa dron počas letu nachádza. Algoritmus je vyvinutý tak, aby toleroval rôzne svetelné podmienky, vedel narábať aj s rotačným pohybom dronov a fungoval v rôznom prostredí s prekážkami.
Vedeli ste?
Za prvý moderný dron sa považuje De Havilland DH.82B Queen Bee z roku 1935, ktorý bol použitý ako nízkonákladový rádiom riadený dron.
Účinnosť bezdrôtového prenosu laserového lúča sa prechodom cez atmosféru znižuje. Li a jeho kolegovia preto ponúkli riešenie – adaptívnu technológiu tvarovania lúča, ktorý dokáže autonómne upraviť jeho intenzitu. Vďaka nej vedia eliminovať turbulencie vzduchu a zmeny hustoty v atmosfére, čím sa zlepší účinnosť a spoľahlivosť diaľkového dodania laserovej energie.
Do systému pridali aj ochranný algoritmus, ktorý adaptívne a automaticky zmení výkon lasera, ak sa v jeho dráhe ocitne nejaká neželaná prekážka. Laser otestovali na malej kvadrokoptére v interiéri so zapnutými a vypnutými svetlami, dokonca aj vonku v noci.
Muž spúšťa dron na brehu rieky. Zdroj: iStockphoto.com
Sľubné využitie
Drony sa najčastejšie využívajú vo vojenskej, v poľnohospodárskej a komerčnej sfére, kde svetu prinášajú mnoho možností. Nový systém by mohol otvoriť dvere použitiu dronov aj vo vyšších nadmorských výškach, kde by slúžili ako akési satelity.
„Pri niektorých časovo náročných misiách, ako je napríklad pátranie po nezvestných ľuďoch, ktorí sa stratia v horách alebo budú uväznení v povodniach, by nepretržitý let bezpilotných lietadiel zrýchlil ich záchranu. Očakáva sa, že takýto typ dronov nájde uplatnenie aj vo verejnej správe, pri riadení dopravy, bezpečnostných hliadkach a bezkontaktnej logistike,“ uviedol profesor Li.
Univerzita nezverejnila konkrétne informácie ako výkon lasera, dosah systému ani jeho účinnosť s odvolaním sa na vojenský potenciál zariadenia. Ide o laboratórny prototyp v počiatočnom štádiu, no vedci dúfajú, že v budúcnosti vyvinú veľké drony, ktoré budú slúžiť ako letecké autobusy, a táto technológia by mohla byť nápomocná.
Washingtonská spoločnosť PowerLight (v minulosti LaserMotive) predstavila podobný systém bezdrôtového nabíjania dronov už v roku 2012. Vo vzduchovom tuneli sa im vtedy podarilo udržať veľký dron vo výške 600 metrov až 48 hodín. Spoločnosť sa momentálne blíži k jeho komercializácii, otázkou však ostáva regulácia podobných zariadení, ktoré vysielajú laserové lúče do prostredia.
Zdroj: scmp, consortiq, newatlas
(JM)
