Alors que de nombreux pays expérimentent des systèmes laser tels que armes anti-drones, professeur Li Xuelong et son équipe de chercheurs de la Northwestern Polytechnical University (NPU) à Xi'an, en Chine, ont abordé le sujet sous un autre angle. Des chercheurs chinois ont en effet découvert un moyen d'utiliser des faisceaux laser à haute énergie pour alimenter à distance des drones, les maintenant ainsi dans les airs "presque pour toujours".
La thèse initiale des scientifiques était que si un drone était équipé d'une technologie qui transforme la lumière en énergie électrique, un laser de forte puissance pourrait non seulement tracer sa trajectoire, mais aussi l'alimenter à distance. Et les faits lui ont donné raison.
L'équipe multidisciplinaire du NPU, spécialisée dans l'intelligence artificielle, l'optique et l'électronique, a déclaré qu'une expérience récente a démontré comment la charge autonome pouvait être combinée avec une technologie intelligente de transmission et de traitement du signal. Offrant ainsi aux drones optiques (ODD) une endurance pratiquement illimitée.
l'étude
Les scientifiques ont présenté un système qui permet aux drones d'être surveillés 24 heures sur 24 et de disposer d'une autonomie de vol à longue distance. Pour y parvenir, ils ont développé un algorithme capable de détecter et de suivre les drones optiques avec précision. Et quand je dis « précision », je veux dire malgré les variations de lumière, d’échelle et de rotation. Selon le rapport, cet algorithme était efficace dans différentes situations environnementales et était capable de fournir un positionnement précis des drones.
Li et son équipe ont été confrontés à un défi majeur : comment étendre la portée de la transmission d'énergie sans fil sans perdre trop de puissance en cours de route ? Leur solution innovante consistait à utiliser une technologie adaptative de mise en forme du faisceau laser, qui peut ajuster automatiquement son intensité pour minimiser l'atténuation dans l'atmosphère.
Grâce à ce système, les impacts négatifs causés par les turbulences de l'air et les changements de densité dans l'atmosphère peuvent être réduits. Et cela rend la transmission d’énergie à longue distance avec des faisceaux laser plus efficace et plus fiable. De plus, un algorithme de protection a également été ajouté, qui ajuste automatiquement la puissance du laser pour la maintenir à des niveaux sûrs en cas d'obstacles le long du chemin.
L'équipe a mené avec succès trois tests en vol : vol en salle, vol de jour en extérieur et vol de nuit en extérieur. Les drones se sont révélés performants dans toutes les conditions.
Drones propulsés par faisceaux laser, applications possibles
L’équipe de recherche a gardé secrets les détails sur la capacité de leur nouveau système de conversion photoélectrique. Pouquoi? Bien entendu, cette technologie a des utilisations potentielles dans le domaine militaire. Cependant, une représentation animée présentée dans leur rapport suggère que les drones optiques (ODD) alimentés par des faisceaux laser pourraient voler jusqu'à la hauteur d'un gratte-ciel.
Les drones sont déjà largement utilisés dans plusieurs applications. Tout d’abord, malheureusement, des applications militaires : mais aussi des applications agricoles et commerciales. Cependant, si leurs limites de résistance sont dépassées, ils pourraient ouvrir la voie à de nouvelles possibilités dans le monde. Nous pourrions gagner un temps précieux lors des missions de sauvetage, comme par exemple la recherche de touristes coincés dans les inondations. Les drones « éternels » sont également utiles pour le contrôle du trafic, la sécurité et la logistique sans contact.
À l’avenir, de gros drones pourraient même devenir des bus aériens pour construire un réseau de circulation tridimensionnel. En attendant, cependant, je pense que nous verrons des faisceaux laser à l'œuvre pour alimenter essaims de drones militaires.
