الصين تختبر نظام الشحن اللاسلكي بدون طيار على متن الطائرة

اختبر فريق بحث صيني من جامعة شيديان نظامًا لنقل الطاقة إلى طائرة بدون طيار باستخدام الموجات الدقيقة. وفق شينخوا، التثبيت قادر على شحن الطائرة بدون طيار مباشرة في الهواء، بدون كابلات أو هبوط.

جوهر النظام هو باعث أرضي يولد شعاع الموجات الدقيقة الموجهة. فهو يتتبع الطائرة بدون طيار وينقل الطاقة إلى مجموعة هوائيات مثبتة أسفل جسم الجهاز. في الأساس، هذا هو الشحن المستمر عن بعد أثناء الرحلة.

نظام التوجيه المتحرك

والفرق الرئيسي بين التجربة هو تنقل كلا الجزأين. يمكن لكل من الطائرة بدون طيار والوحدة الأرضية التحرك بينما يظل الشعاع موجهًا بدقة إلى جهاز الاستقبال. ولتحقيق ذلك، استخدم المهندسون مجموعة من أنظمة الملاحة عبر نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، وأنظمة التتبع في الوقت الفعلي، وخوارزميات تصحيح المسار التلقائي.

ويشير قائد المشروع سونغ ليوي إلى أن التحدي الرئيسي كان الحفاظ على المحاذاة الدقيقة للشعاع وجهاز الاستقبال في ظل الظروف الديناميكية. تبين أن الحل معقد – حيث يقوم النظام باستمرار بإعادة حساب موقع الطائرة بدون طيار وضبط اتجاه الإشعاع.

الاختبارات والنتيجة

وخلال الاختبارات، بقيت الطائرة بدون طيار ثابتة الجناحين في الجو لمدة 3.1 ساعة تقريبا على ارتفاع حوالي 15 مترا. ولم ينقطع التيار الكهربائي مما أكد استقرار نقل الطاقة في ظروف القيادة الحقيقية.

التأثير العملي الرئيسي لهذه التكنولوجيا هو زيادة وقت الطيران المستقل للطائرات بدون طيار. وبدلاً من الهبوط المتكرر لاستبدال البطاريات، يمكن للمركبات البقاء في الهواء لفترة أطول والقيام بمهام المراقبة أو مراقبة البنية التحتية أو المراقبة البيئية أو رسم الخرائط.

ويشار بشكل منفصل إلى أن مثل هذا النظام يمكن أن يقلل الاعتماد على البطاريات الثقيلة. يمكن استخدام الوزن المحرر لمعدات إضافية – الكاميرات أو أجهزة الاستشعار أو وحدات الحوسبة، مما يوسع وظائف المنصات الصغيرة.

مسابقة التكنولوجيا

تعمل الولايات المتحدة والصين في الوقت نفسه على تطوير أساليب مختلفة فيما يتعلق بالطاقة اللاسلكية للطائرات بدون طيار. تدعم DARPA مشاريع نقل الترددات الراديوية والطاقة بالليزر، وتقوم الشركات الخاصة بعرض نماذج أولية للشحن بالليزر في الهواء.

كل طريقة لها حدود. توفر أجهزة الليزر دقة ومدى عاليين، ولكنها حساسة للطقس – فالضباب والغبار والاضطرابات تقلل من فعاليتها بشكل كبير.

من ناحية أخرى، يعتبر الإرسال عبر الميكروويف أكثر مقاومة للظروف الجوية وأقل اعتمادًا على خط الرؤية. هناك ميزة أخرى: يمكن لجهاز إرسال واحد تشغيل عدة طائرات بدون طيار في وقت واحد.

إذا تم نقل التكنولوجيا إلى المستوى العملي، فقد يتغير تصميم الطائرات بدون طيار. وسوف تتطلب بطاريات أقل، ويمكن استخدام الوزن المتحرر لأجهزة الاستشعار أو الحمولات.