编辑|李子
续航,绝对是无人机产业绕不开的“老大难”。
锂电池撑不了多久,燃油款又笨又容易暴露目标,就算是顶尖军用无人机,也得在“飞多久”和“能干活”之间精打细算、被迫妥协。
就在多数研究者一门心思抠电池能量密度时,西北工业大学剑走偏锋,直接用激光给无人机隔空供能,硬生生开辟出一条“无限续航”的新路子。

目前这技术已拿下突破性进展,优势很明显,但还没形成成熟实战体系,国际上不少团队也在同步钻研这块香饽饽。
西工大光电与智能研究院李学龙教授团队研发的光动无人机(Optics-driven Drone,ODD),核心思路特别绝。
不是升级电池、燃料这些能源载体,而是把供能逻辑彻底重构了。

它压根不依赖机载电池或燃料,全靠地面高能激光发射系统,搭配无人机上的光电转换模块,搭起一套跨空间的能量传输闭环,让能量直接“隔空投喂”给无人机。
这套系统的关键,不在于“能传光”,而在于能做到精准、稳定又安全的光传输,这三点恰恰是全球科研界啃了多年的硬骨头。

可能有人觉得瞄准不难,实则难度远超想象。
高速飞行的无人机会被气流推着晃,姿态一刻不停在变,地面激光要精准锁定机上的接收模块,难度不亚于在百米外用水枪打中一只乱跑的蚂蚁。

好在西工大团队自主研发了智能视觉追踪算法,相当于给激光装了个“预判大脑”。
它能实时盯着无人机的轨迹,还能提前猜透它要往哪飞。
不管光照强弱、无人机大小变化还是旋转姿态,都能适应自如,实现全天时稳定跟瞄,这环境适应性在国际上也是数一数二的。

搞定了瞄准这关,激光传输又撞上了大气湍流这个“拦路虎”。
空气密度不均匀,会让光线折射、散射,不仅能量掉得快,光斑还容易散开,之前国际上同类研究的能量传输效率都偏低,根本满足不了无人机的动力需求。
西工大的自适应光束赋形技术刚好破了这个局,它能实时感知大气的细微变化,主动调整光束的形状和强度分布。
大大提升了长距离激光传能的效果和可靠性,这也是这项技术的核心优势之一。

高能激光的安全问题,更是落地前必须迈过的坎。
要是激光误伤了人和建筑,那麻烦就大了。

西工大早考虑到这一点,在系统里加了障碍物判定和激光功率自主调节机制。
能通过目标物的反射特征快速发现障碍物,立马把激光功率降到安全范围,等障碍消失了再恢复供能。
既不耽误无人机续航,又护住了生物和建筑安全,这份科研严谨性拉满了。

更绝的是,激光还能一身兼两职——既供能又传信号。
控制指令可以直接加载在激光束里,不用依赖无线电频道,就算处在强电磁干扰环境中,也能稳稳操控无人机。

这招借鉴了激光通信的抗干扰优势,能大大提高无人机在复杂场景下的生存能力,也给无人机集群作业、远程控制打开了新思路。
这项技术可不是纸上谈兵,已经通过实地实验验证了:在陕西的实验场地里,这款光动无人机实现了长时间持续飞行,还能空中补能,整体成本比传统燃油无人机低不少。

“低空卫星”的战略构想,更能看出这项技术的潜力有多足。
传统太空卫星又贵、发射周期又长,出了故障还难维修。
而光动无人机能长期悬停在中低空,承担通信中继、环境监测、应急保障这些活儿。

它不仅成本比卫星低太多,还能灵活部署、回收复用,有望填补传统卫星覆盖不到的盲区,搭起一套低成本空中服务网络,妥妥是未来低空经济的重要发展方向。
这份技术突破,更是西工大在封锁中硬闯出来的自主创新成果。

作为常年被美国列入制裁实体清单的高校,西工大始终守在国防科技自主创新的前沿。
这款光动无人机靠着光电与智能学科的交叉优势,实现了核心技术自主可控,还倒逼出了一套完整的相关技术研发体系,属实让人振奋。
不过要说明的是,目前全球激光供能无人机领域还处在技术探索和迭代阶段。
中国靠着西工大等团队的研究,占了先发优势,但落地仍有不少挑战。

激光发射设备要做得更小、核心组件要批量降本,还有空域使用规范、安全标准的完善,都得一步步推进。
好在我国已经出台了《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》,还会实施两项民用无人机强制性国家标准,给技术落地托了底。
随着科研不断迭代,这些难题大概率会慢慢破解。

光动无人机的技术突破,直接改写了无人机续航的发展路径,标志着中国在低空能源与信息传输领域,正从跟跑、并跑稳步迈向领跑。
当全球还在摸索激光供能技术的实用化路子时,中国已经搭起了独具特色的技术框架,握有了一定的行业话语权。
未来,等技术越来越成熟,由激光供能无人机构建的空中网络,有望重塑低空经济、应急救援、国防安全等多个领域的格局,让中国科技的创新实力更受瞩目。

参考文献:
1.人日报客户端陕频道:《西工大光动无人机研究取得新突破》2022-12-30
2.西安发布:《无限续航 西北工业大学光动无人机研究取得新突破》2022-12-29

更新时间:2026-01-13
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