Drone hoạt động bằng laser – phá bỏ giới hạn thời gian bay

Kỹ thuật sử dụng chùm tia laser với năng lượng cao để giúp drone duy trì thời gian bay trên không trung không giới hạn mới đây đã được nhóm nghiên cứu từ Trung Quốc phát triển.

Drone sử dụng tia laser làm năng lượng như thế nào?

Nếu các drone được trang bị thêm một bộ module chuyển đổi năng lượng từ quang điện (từ năng lượng ánh sáng (quang năng) thành điện năng), chùm tia laser chính là một trong những nguồn quang năng có năng lượng cao. Chùm tia hồng laser không chỉ theo dõi drone, nó còn là nguồn cấp điện cho các phương tiện bay không người lái từ xa (Theo tờ South China Morning Post đăng hôm 8/1).

Nhóm các nhà nghiên cứu đến từ trường đại học chuyên về trí tuệ nhân tạo, quang học và điện tử từ NPU, đã cho biết. Thí nghiệm gần đây của họ đã thành công trong việc sạc tự động với công nghệ truyền và xử lý các tín hiệu một cách thông minh. Điều này không chỉ giúp chứng minh tiềm năng duy trì độ cao không giới của drone điều khiển bằng quang học (ODD). 

Những khó khăn trong quá trình thực hiện dự án

Ngoài ra, với các nhà nghiên cứu, điều thách thức lớn đầu tiên với họ là dõi theo drone trên không. Họ cần phải phát triển một thuật toán riêng để dõi theo drone dựa trên thị giác thông minh nhân tạo để điều hướng các chùm tia theo sát và dự đoán hướng di chuyển của drone một cách chuẩn xác về ODD khi phương tiện bay không người lái đang bay. Thuật toán này được lập trình để phù hợp với nhiều môi trường và điều kiện địa lý khác nhau, cung cấp vị trí của drone một cách chính xác.

Để tăng cường khoảng cách truyền tín hiệu năng lượng mà không cần dây dẫn. Nhóm nghiên cứu đã phải nghiên cứu phương án giảm sự suy yếu của chùm tia laser khi truyền trong không khí. Giải pháp là áp dụng công nghệ định hình chùm tia laser thích ứng. Có thể điều chỉnh cường độ một cách tự động hóa. Đồng nghĩa với việc, tác động tiêu cực của những yếu tố như nhiễu động không khí, thay đổi mật độ trong khí quyền sẽ không còn cản trở nhiều tới quá trình truyền năng lượng. Từ đó, cho phép tăng hiệu quả, độ tin cậy khi cung cấp năng lượng qua tia laser ở những cự ly dài.

Ngoài ra, một thuật toán bảo vệ đã được thêm vào hệ thống được nhóm nghiên cứu thêm vào bổ sung vào hệ thống. Thuật toán này cho phép hệ thống điều chỉnh năng lượng laser theo tầm hoạt động an toàn khi phát hiện chướng ngại vật trên đường truyền tín hiệu và năng lượng. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu cũng không tiết lộ thêm chi tiết về phạm vi hoạt động và hiệu suất biến đổi quang điện của hệ thống, điều này có thể tạm thời được cho là có liên quan tới tiềm năng ứng dụng trong các thiết bị quân sự trong tương lai. Theo các báo cáo nghiên cứu của nhóm, ODD có thể bay cao ở độ cao tương đương các tòa nhà trọc trời. Nhóm đã tiến hành 3 cuộc thử nghiệm thực địa, bao gồm: bay trong nhà, bay ban ngày ở ngoài trời và bay đêm ngoài trời. Kết quả cho thấy drone hoạt động tốt trong hầu hết các tình huống.

Hiện nay, drone và các thiết bị bay không người lái được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực đời sống, từ nông nghiệp, quân sự và ứng dụng trong thương mại. Nếu có thể vượt qua những giới hạn về thời gian bay, độ bền. Trong tương lai, drone sẽ mang lại những tiềm năng và giá trị kinh tế mới. Chẳng hạn như, một số nhiệm tìm kiếm cứu nạn, du khách mắc kẹt tại những khu vực bị lũ quét, sạt lở đất, giúp tiết kiệm đáng kể thời gian và tiến độ của quá trình cứu hộ. Ngoài ra, ODD có thể phục vụ các công việc điều tiết giao thông, tuần tra, cứu hộ và hậu cần. Trong tương lai, nếu drone có kích thước và tải trọng lớn hơn, chúng có thể được ứng dụng biến đổi thành xe buýt trên không trung, nhằm thúc đẩy xây dựng mạng lưới giao thông bao chiều.

Nguồn: SCMP