Sơ đồ minh họa máy bay không người lái điều khiển bằng quang học (ODD) đang được sử dụng. Ảnh: Đại học Bách Khoa Tây Bắc
Theo SCMP, nhiều quốc gia đang phát triển các hệ thống laser cực mạnh để làm vũ khí chống máy bay không người lái. Tuy nhiên, Giáo sư Li Xuelong và các đồng nghiệp tại Đại học Bách khoa Tây Bắc (NPU) đã tiếp cận mối quan hệ laser - máy bay không người lái từ một góc độ khác.
Họ nghĩ rằng nếu máy bay không người lái được trang bị mô-đun chuyển đổi điện quang giúp chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành điện năng, thì chùm tia laser năng lượng cao không chỉ có thể theo dõi mà còn cung cấp năng lượng cho nó từ xa.
Nhóm nghiên cứu cho biết một thử nghiệm gần đây đã kết hợp thành công quy trình sạc tự động với công nghệ xử lý và truyền tín hiệu thông minh. Thử nghiệm chứng tỏ tiềm năng kéo dài thời gian bay vô hạn của máy bay không người lái điều khiển bằng quang học (ODD).
Nhóm đã báo cáo trên tài khoản WeChat chính thức của NPU vào tuần trước: “Điểm nổi bật của nghiên cứu là hệ thống theo dõi tầm nhìn thông minh 24 giờ và bổ sung năng lượng tầm xa tự động cho ODD”.
Theo các nhà nghiên cứu, thách thức đầu tiên là theo dõi máy bay không người lái trong không trung. Nhóm đã phát triển một thuật toán theo dõi dựa trên hình ảnh thông minh để theo dõi và dự đoán chính xác các mục tiêu ODD khi chúng bay.
Báo cáo cho biết thuật toán thể hiện mạnh mẽ trong các môi trường khác nhau và tìm được vị trí chính xác của máy bay không người lái.
Để tăng khoảng cách truyền năng lượng không dây, Giáo sư Li và nhóm của ông cần giải quyết vấn đề chùm tia laser thường yếu dần trong khí quyển. Họ cho biết giải pháp là một công nghệ định hình chùm tia thích ứng, có thể tự điều chỉnh cường độ.
Theo báo cáo, việc điều chỉnh có nghĩa là có thể giảm tác động tiêu cực của nhiễu loạn không khí và thay đổi mật độ trong khí quyển, nâng cao hiệu quả và độ tin cậy của quá trình cung cấp năng lượng laser trên quãng đường dài.
Một thuật toán bảo vệ cũng được thêm vào hệ thống, tự động điều chỉnh công suất laser đến phạm vi an toàn sau khi phát hiện chướng ngại vật trên đường đi của chùm tia.
Nhóm nghiên cứu không tiết lộ chi tiết về phạm vi hoạt động và hiệu quả chuyển đổi quang điện của hệ thống do tính nhạy cảm của công nghệ, vốn có tiềm năng sử dụng trong các ứng dụng quân sự.
Một sơ đồ minh họa hoạt hình trong báo cáo cho thấy ODD có thể bay tới độ cao một tòa nhà chọc trời.
Nhóm nghiên cứu cho biết họ đã thực hiện ba thử nghiệm thực địa: chuyến bay bên trong; chuyến bay ngoài trời vào ban ngày và chuyến bay ngoài trời vào ban đêm. Máy bay không người lái hoạt động thành công trong mọi tình huống.
Máy bay không người lái được sử dụng rộng rãi trong quân sự, nông nghiệp và thương mại, nhưng nếu khắc phục được những hạn chế về thời gian bay, chúng sẽ mang lại nhiều khả năng mới cho thế giới.
Báo cáo cho biết: “Trong một số nhiệm vụ tốn nhiều thời gian như tìm kiếm du khách bị mắc kẹt trong lũ quét, việc máy bay không người lái bay liên tục sẽ giúp tiết kiệm đáng kể thời gian cứu hộ quý giá.
ODD sẽ tham gia sâu vào quản trị xã hội, chẳng hạn như kiểm soát giao thông, tuần tra an ninh, cứu hộ trong thảm họa và hậu cần không tiếp xúc. Trong tương lai, những chiếc máy bay không người lái lớn có thể biến thành xe buýt trên không để xây dựng mạng lưới giao thông ba chiều. Chúng tôi thậm chí có thể tạo ra một 'vệ tinh tầm thấp' hoặc 'mặt trăng nhân tạo' với công nghệ này”.
Một số nhà phân tích cho rằng trong bối cảnh quân sự, sạc năng lượng không dây đất đối không tự động có thể làm tăng lợi thế và hiệu quả của các cụm máy bay không người lái – chẳng hạn như hệ thống “bầy đàn” UAV phối hợp do Tập đoàn Công nghệ Điện tử Trung Quốc công bố vào tháng 9/2020.
