Μια ερευνητική ομάδα στη βορειοδυτική Κίνα είπε ότι είχε αναπτύξει έναν τρόπο να χρησιμοποιεί ακτίνες λέιζερ για να κρατά ένα drone στον αέρα για μεγάλα χρονικά διαστήματα.
Πολλές χώρες, συμπεριλαμβανομένης της Κίνας, αναπτύσσουν ισχυρά συστήματα λέιζερ ως όπλα κατά των μη επανδρωμένων αεροσκαφών. Όμως ο καθηγητής Li Xuelong και οι συνάδελφοί του από το Βορειοδυτικό Πολυτεχνείο (NPU) προσέγγισαν τη σχέση drone-λέιζερ από άλλη οπτική γωνία.
Σκέφτηκαν ότι αν ένα drone ήταν εφοδιασμένο με μια φωτοηλεκτρική μονάδα μετατροπής, η οποία θα μετέτρεπε την ενέργεια του φωτός σε ηλεκτρική ενέργεια, μια δέσμη λέιζερ υψηλής ενέργειας θα μπορούσε όχι μόνο να το παρακολουθεί, αλλά και να το τροφοδοτεί εξ αποστάσεως.
Η ομάδα, από τη σχολή τεχνητής νοημοσύνης, οπτικής και ηλεκτρονικής του NPU, δήλωσε ότι ένα πρόσφατο πείραμα συνδύασε επιτυχώς τη διαδικασία αυτόνομης φόρτισης με την έξυπνη τεχνολογία μετάδοσης και επεξεργασίας σήματος αποδεικνύοντας τις απεριόριστες δυνατότητες αντοχής των οπτικά καθοδηγούμενων drones (ODD).
«Κορυφαία σημεία της έρευνας είναι το 24ωρο «ευφυές» σύστημα οπτικής παρακολούθησης και η αυτόνομη αναπλήρωση ενέργειας μεγάλης εμβέλειας για ODD», ανέφερε η ομάδα στον επίσημο λογαριασμό WeChat του NPU την περασμένη εβδομάδα.
Η πρώτη πρόκληση
Σύμφωνα με τους ερευνητές, η πρώτη πρόκληση ήταν η παρακολούθηση των drones στον αέρα. Η ομάδα ανέπτυξε έναν αλγόριθμο παρακολούθησης που βασίζεται σε έξυπνα οπτικά συστήματα για να ακολουθεί και να προβλέπει με ακρίβεια τους στόχους καθώς πετούν.
Ο αλγόριθμος είχε ικανοποιητική ανταπόκριση στον φωτισμό, στην κλίμακα και στην περιστροφή. Ήταν ανθεκτικός σε διαφορετικά περιβάλλοντα και πέτυχε τον ακριβή εντοπισμό των drones, αναφέρει η έκθεση.
Για να αυξήσουν την απόσταση της ασύρματης μετάδοσης ενέργειας, ο Li και η ομάδα του έπρεπε να μειώσουν την εξασθένιση της παραδοσιακής δέσμης λέιζερ στην ατμόσφαιρα. Η λύση τους ήταν μια προσαρμοστική τεχνολογία διαμόρφωσης της δέσμης που θα μπορούσε να ρυθμίζει αυτόνομα την έντασή της, τουλάχιστον όπως είπαν.
Η προσαρμογή σημαίνει ότι οι αρνητικές επιπτώσεις των αναταράξεων του αέρα και των μεταβολών της πυκνότητας στην ατμόσφαιρα μπορούν να μειωθούν, βελτιώνοντας την αποτελεσματικότητα και την αξιοπιστία της παροχής ενέργειας λέιζερ σε μεγάλες αποστάσεις, σύμφωνα με την έκθεση.
Στο σύστημα προστέθηκε επίσης ένας αλγόριθμος προστασίας, ο οποίος ρυθμίζει αυτόματα την ισχύ του λέιζερ σε ένα ασφαλές εύρος μόλις εντοπιστεί εμπόδιο στην πορεία της δέσμης.
Η ομάδα δεν αποκάλυψε λεπτομέρειες σχετικά με την εμβέλεια του συστήματος και την απόδοση της φωτοηλεκτρικής μετατροπής, λόγω της ευαισθησίας της τεχνολογίας, η οποία έχει πιθανές χρήσεις σε στρατιωτικές εφαρμογές.
Τρεις δοκιμές
Η ερευνητική ομάδα δήλωσε ότι πραγματοποίησε τρεις δοκιμές επί του πεδίου: πτήση παρακολούθησης σε εσωτερικούς χώρους, πτήση σε εξωτερικούς χώρους κατά τη διάρκεια της ημέρας και νυχτερινή πτήση σε εξωτερικούς χώρους. Τα μη επανδρωμένα αεροσκάφη λειτούργησαν με επιτυχία σε όλα τα σενάρια.
Τα μη επανδρωμένα αεροσκάφη χρησιμοποιούνται ευρέως σε στρατιωτικές, γεωργικές και εμπορικές εφαρμογές, αλλά αν μπορέσουν να ξεπεραστούν οι περιορισμοί αντοχής τους στον αέρα, θα προσφέρουν πολλές νέες δυνατότητες στον κόσμο.
«Σε ορισμένες χρονοβόρες αποστολές, όπως η αναζήτηση ατόμων που έχουν παγιδευτεί, η αδιάκοπη πτήση των μη επανδρωμένων αεροσκαφών θα εξοικονομήσει σε μεγάλο βαθμό πολύτιμο χρόνο για την διάσωση. Τα ODD αναμένεται να συμμετάσχουν σε βάθος χρόνου σε δράσεις, όπως ο έλεγχος της κυκλοφορίας, οι περιπολίες ασφαλείας, οι διασώσεις σε καταστροφές και ο ανέπαφος εφοδιασμός», αναφέρεται στην έκθεση.
Μεγαλεπήβολα σχέδια
«Στο μέλλον, τα μεγάλα drones μπορούν να μετατραπούν σε εναέρια λεωφορεία για τη δημιουργία ενός τρισδιάστατου δικτύου κυκλοφορίας. Μπορούμε ακόμη και να δημιουργήσουμε έναν "δορυφόρο χαμηλού υψομέτρου" ή ένα "τεχνητό φεγγάρι" με αυτή την τεχνολογία» αναφέρουν οι επιστήμονες.
Ορισμένοι αναλυτές λένε ότι σε στρατιωτικό πλαίσιο, η αυτόνομη ασύρματη φόρτιση εδάφους-αέρος θα μπορούσε να ενισχύσει τα πλεονεκτήματα και την αποτελεσματικότητα των «σμηνών» μη επανδρωμένων αεροσκαφών - όπως το συντονισμένο σύστημα UAV που παρουσίασε η China Electronics Technology Group Corporation τον Σεπτέμβριο του 2020.
