科技| 美硏無人機邊飛邊充電 重要任務不因缺電中斷

[星島綜合報道]美國國防高級研究計劃署(DARPA)已承諾進一步資助遠場無線能量傳輸（或稱能量波束），為飛行中的無人機進行無線充電，而毋須放棄任務來充電或更換沒電的電池，從而有可能完成關鍵任務。

Ifana Mahbub博士是德克薩斯大學電機與電腦工程系的助理教授，她在2021年獲得了DARPA的「青年教職員獎」，為她的項目提供了50萬美元的資金，為期兩年。這個獎學金還提供了額外的25萬美元資金，以繼續開發能量波束技術。

一些手機已經使用「近場無線技術」，即通過低頻電磁波，在非常短的距離內為你的電池充電。這聽起來像是魔法，但實際上並不那麼複雜。充電裝置是一個線圈，它創建了一個電磁場，接收端（例如你手機中的線圈）捕獲電磁波，產生電流，然後輸入電池。

Ifana Mahbub和她的團隊正在研究「遠場技術」，以更遠的距離發送電磁波。具體來說，是為了完全消除無人機因為電池耗盡而需要返回基地進行更換或充電的需求，這可能浪費寶貴的時間和資源，更不用說可能對當前任務造成不利影響。

Ifana Mahbub最大的障礙之一是防止電磁波在長距離上散射並且失去能量。她提出了一個巧妙的想法——使用相控陣天線(phased-array antennas)；這是一個由發射器和較小的天線組成的系統，用於沿著特定路徑將電磁波引導。她正在創建的技術使用無人機的遙測數據，以確保最大充電的視線連接。

Ifana Mahbub說：「信號可能會朝著不希望的方向傳播。我們的目標是設計波形，盡量減低路徑損耗。」

軍用無人機，例如中高度長航時（MALE）無人機，設計飛行高度可達25,000英尺（7,620米），而高高度長航時（HALE）無人機通常在50,000英尺（15,240米）的高度運行。戰術無人機的飛行高度一般在 2000 英尺（610 米）到 5000 英尺（1524 米）之間。

這項技術還有許多其他用途。想想電動汽車一邊充電一邊在高速公路上行駛的情景吧。Ifana Mahbub還在研究一種低頻、安全、經FCC批准的無線充電技術，這種技術有可能為人體內的醫療植入物充電。

圖片：General Atomics

T10