Çin, insansız hava araçlarına ateş etmeyen, ancak onları ‘sonsuza kadar’ uçabilmeleri için güçlendiren ‘drone uyumlu’ yüksek enerjili lazerler geliştiriyor

Northwestern Polytechnic University’den (NPU) Çinli araştırmacılardan oluşan bir ekip, yüksek enerjili lazerler kullanarak bir drone’u başarıyla çalıştırdı ve onu “sonsuza kadar” havada tuttu.

İronik olarak, bu aynı zamanda, insansız hava araçlarını (İHA’ları) su üstünde tutmak amacıyla vurmak için tipik olarak anti-drone sistemlerinde kullanılan lazerler gibi yönlendirilmiş enerji silahlarının (DEW) kullanıldığı nadir durumlardan biridir.

Bu teknolojinin önemli askeri uygulamaları var ve insansız hava araçlarının savaş ve sivil uygulamalarda tasarlanma ve kullanılma biçiminde devrim yaratabilir.

Kablosuz güç iletimi nedeniyle dahili bir güç kaynağının ortadan kaldırılması, farklı uygulamalara sahip diğer birçok sisteme yer açar.

Ama en önemlisi, yaklaşık 24 saat dayanıklılığı, sel, toprak kayması ve çığ sırasında afet yönetimi, trafik yönetimi ve arama kurtarma gibi alanlarda sınırsız seçenek ve esneklik sağlar.

Kablosuz güç iletiminde bir sonraki aşama mı?

the Güney Çin Sabah Postası (SCMP) “Lazer-drone ilişkisine başka bir açıdan” yaklaşmaya karar veren NPU’dan Profesör Li Xuelong liderliğindeki ekibin gelişimi hakkında bilgi verdi.

Işık enerjisini elektriğe dönüştüren ve onu uzaktan izlemek ve çalıştırmak için yüksek enerjili bir lazer ışını kullanan bir fotovoltaik dönüştürme modülü (veya güneş paneli) olan bir drone yerleştirmeye çalıştılar.

Raporda, “NPU’nun Yapay Zeka, Optik ve Elektronik Okulu’ndan bir ekip, yakın tarihli bir deneyin otonom şarj, akıllı sinyal iletimi ve işleme teknolojisini başarıyla birleştirdiğini ve optikle çalışan insansız hava araçlarının (ODD) sınırsız dayanıklılık potansiyelini gösterdiğini söyledi” dedi.

Geçen hafta ekibin resmi WeChat hesabında yayınlanan bir açıklamaya göre, deney “24 saat akıllı görüş izleme sistemi ve ODD için bağımsız uzun menzilli enerji rejenerasyonu” sağladı.

Ekip, drone’ları uçuş halindeyken takip edebilme konusundaki ilk zorluğun üstesinden gelmek için bir izleme algoritması geliştirdi. Bu kod, uçuş sırasında ODD hedeflerini doğru bir şekilde izlemek ve tahmin etmek için akıllı görsellere dayanıyordu.

Algoritma, aydınlatma, boyut ve döndürme ile ilgili sorunlara makul bir şekilde dayandı, çeşitli ortamlarda sağlamdı ve dronların tam konumlarını doğru bir şekilde takip etti.

Ancak bir sonraki aşama en önemli noktaydı. Enerjinin kablosuz olarak iletilebileceği aralığı artırmak için, bilim adamlarının atmosferde geleneksel bir lazer ışınının deneyimlediği “zayıflamayı” azaltmaları gerekiyordu.

Yoğunluğunu bağımsız olarak ayarlayabilen uyarlanabilir ışın şekillendirme teknolojisini tanıttılar. Başka bir deyişle – ekip, hava türbülansı gibi engeller ve yoğunluk veya duman gibi atmosferik koşullar lazeri engellediğinde sorunu yendi. Bu tür engellerle karşılaşıldığında lazer ışınının yoğunluğunun artırılabileceği veya azaltılabileceği rahatlıkla söylenebilir.

Bu, uzun mesafeli lazer güç dağıtımının etkinliğini ve güvenilirliğini artırır. Sisteme, ışın yolunda bir engel algılanır algılanmaz lazer yoğunluğunu otomatik olarak güvenli bir aralığa ayarlayan bir koruma algoritması da eklenmiştir.

Bununla birlikte, askeri kullanım nedeniyle sistemin menzili ve fotoelektrik dönüşüm verimliliği ile ilgili ayrıntılar saklı tutulmuştur.

Rapordaki bilgisayar tarafından oluşturulan bir görüntü, optik sürücünün bir gökdelen kadar yükseğe uçabileceğini öne sürdü. Sistem üç saha testinde uygulandı: bir iç mekan takip uçuşu, bir dış mekan gündüz uçuşu ve bir dış mekan gece uçuşu. Drone tüm senaryolarda başarılı bir şekilde çalıştı.

İngiliz sistemine benzer

İngiltere tarafından daha önce bildirilen benzer bir sistem geliştiriliyor. Avrupa TimesO da aynı prensibe dayanıyordu ama enerji aktarımı yerine lazer tabanlı kontrole odaklanmıştı.

İngiltere merkezli savunma teknolojisi ve havacılık şirketi tarafından Free Space Optical Communications (FSOC) QinetiQ Bir insansız hava aracını kontrol eden bir yer operatörünü içeriyordu.

Yer kontrol ve iletişim sistemindeki iki yönlü bir bağlantı olan Serbest Uzay Optik İletişimi (FSOC) aracılığıyla kontrol komutları gönderir ve sensör ve platform bilgilerini alır.

Bu, raporların ardından geldi Rus elektronik harp (EW) Ukrayna tarafından kullanılan birkaç İHA’yı başarıyla sıkıştırdı ve düşürdü. Türk TB-2 Bayraktar gibi İHA’ların savunmasızlığı, elektronik harp sistemlerinin İHA ile yer kontrol veya uydu navigasyon sinyallerini birbirine bağlayan radyo iletişimlerini/kontrol bağlantılarını kesebilmesiyle engellendi.

İngiliz teknolojisinin lazer kontrollü sinyal iletimi, radyo frekansı spektrumunda çalıştığı için bu tür C-UAS’yi geçersiz kıldı. Bağımsız Çin yerden havaya kablosuz şarjı, Drone filosundaki başarılar China Electronics Technology Group Corporation, 2020’den beri kontrol ediyor.

Ancak Birleşik Krallık sisteminde olduğu gibi, NPU teknolojisi hakkındaki raporda, yere dayalı bir lazer güç aktarım platformunun insansız hava aracının görüş alanı içinde olması gerekip gerekmediği, taşınabilirlik ve ağırlıktan bahsetmiyor.

Özellikle askeri uygulamalarda, yer sisteminin her zaman drone’a yakın olması gereken durumlarda potansiyel olarak büyük bir dezavantajdır. Lazerin kendisinin güç kaynağı hakkında netlik yoktur, çünkü lazer çok fazla elektriğe ihtiyaç duyar.

Henüz genç bir aşamada olmasına rağmen gelecek vaat eden bir teknoloji gibi görünüyor ve çok fazla iyileştirme gerektirecek.