西工大在无限续航无人机研发方面取得新突破

光动无人机（ODD）系统整体示意图。

【资料图】

光动无人机（ODD）设计图。

室内跟瞄飞行。 图片均由李学龙课题组提供

目前无人机等低空飞行器大量普及，已在灾害预警、智能救援等临地安防任务中发挥着重要作用。在未来，大型无人机还能够变身空中巴士，实现低空立体交通出行，为我们的生产生活和安全保障带来极大的便利。

但是，无人机在执行搜救等任务时，续航时间及实时补充电源始终是无人机研发领域亟需破解的一个至关重要的课题。因受限于目前化学电池的功率密度，大多数无人机的续航时间仅在1小时之内，工作效率低，也难以在复杂耗时的任务中发挥作用。

近日，西北工业大学光电与智能研究院教授李学龙和同事们在“光动无人机”（Optics-driven Drone，ODD）方面的研究取得突破性进展。

据李学龙介绍，他们利用智能信息传输处理和高能激光等技术，成功实现了对无人机的全天时智能视觉跟瞄和自主远程能量补充，开启了我国无限续航无人机的探索，实现了光电与智能学科的交叉融合。

该项研究使用高能激光对无人机进行远程供能，并在无人机上搭载特制机载光电转换模块，将光能转换为电能。该研究结合了智能信号传输与处理技术，实现了远程供能的自主化，使无人机具备了无限续航能力，实现了光学工程和人工智能的学科交叉，也是临地安防的典型应用之一。

据介绍，光动无人机主要具有三点技术优势：智能化、自适应和安全性。

首先，为了稳定精准地跟瞄和预测无人机目标，课题组提出了一种面向复杂变化目标的智能视觉追踪算法，具备良好的光照、尺度、旋转自适应性，使视觉追踪具有更强的环境适应性，实现精准定位无人机的作用。

其次，为了消除大气的流动与密度变化对激光束的影响，课题组提出了一种自适应光束赋形技术，能够实现对光束强度分布的自主动态调节，提高长距离激光能量传输的有效性和可靠性。

最后，为了确保光束路径范围的安全，课题组提出了障碍物判定和激光功率自主调节的方法，能够根据目标物的反射特征等判定方法及时发现障碍物，并将激光功率自主调节至安全范围。

目前无人机行业快速发展，无人机应用场景不断拓展加深。光动无人机作为光学工程与人工智能学科交叉所诞生的产物，摆脱了续航限制，将为无人机行业提供新的发展及应用思路。