科技| 美硏无人机边飞边充电 重要任务不因缺电中断

[星岛综合报道]美国国防高级研究计划署(DARPA)已承诺进一步资助远场无线能量传输（或称能量波束），为飞行中的无人机进行无线充电，而毋须放弃任务来充电或更换没电的电池，从而有可能完成关键任务。

Ifana Mahbub博士是德克萨斯大学电机与电脑工程系的助理教授，她在2021年获得了DARPA的“青年教职员奖”，为她的项目提供了50万美元的资金，为期两年。这个奖学金还提供了额外的25万美元资金，以继续开发能量波束技术。

一些手机已经使用“近场无线技术”，即通过低频电磁波，在非常短的距离内为你的电池充电。这听起来像是魔法，但实际上并不那么复杂。充电装置是一个线圈，它创建了一个电磁场，接收端（例如你手机中的线圈）捕获电磁波，产生电流，然后输入电池。

Ifana Mahbub和她的团队正在研究“远场技术”，以更远的距离发送电磁波。具体来说，是为了完全消除无人机因为电池耗尽而需要返回基地进行更换或充电的需求，这可能浪费宝贵的时间和资源，更不用说可能对当前任务造成不利影响。

Ifana Mahbub最大的障碍之一是防止电磁波在长距离上散射并且失去能量。她提出了一个巧妙的想法——使用相控阵天线(phased-array antennas)；这是一个由发射器和较小的天线组成的系统，用于沿着特定路径将电磁波引导。她正在创建的技术使用无人机的遥测数据，以确保最大充电的视线连接。

Ifana Mahbub说：“信号可能会朝着不希望的方向传播。我们的目标是设计波形，尽量减低路径损耗。”

军用无人机，例如中高度长航时（MALE）无人机，设计飞行高度可达25,000英尺（7,620米），而高高度长航时（HALE）无人机通常在50,000英尺（15,240米）的高度运行。战术无人机的飞行高度一般在 2000 英尺（610 米）到 5000 英尺（1524 米）之间。

这项技术还有许多其他用途。想想电动汽车一边充电一边在高速公路上行驶的情景吧。Ifana Mahbub还在研究一种低频、安全、经FCC批准的无线充电技术，这种技术有可能为人体内的医疗植入物充电。

图片：General Atomics

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