多种高能激光无线供电方案有望让无人机实现“无限续航”

一项围绕无人机无线供电的技术突破，正把“无限续航”的概念从实验室推向现实应用。 随着相关方案不断成熟，无人机未来在执行高风险或长时间任务时，有望摆脱必须定期返航充电的限制。

目前业内正重点探索两条技术路径，其中之一是基于电磁波的远场无线供电。 早在 2021 年，美国国防高级研究计划局（DARPA）就资助得州大学学者 Ifana Mahbub 博士 75 万美元，用于研发能够在视距条件下精确对准空中无人机并进行充电的远场电磁波传输系统。 2025 年，她创立公司 KinetixBeam，专注开发利用相控阵与可重构超表面透镜以及贴合式整流天线的长距离无线供电系统，目标直指无人机等平台的远程充电需求。

另一条技术路线则是基于激光的光学无线能量传输，同样由 DARPA 牵头推进。 该机构在新墨西哥州测试了名为“持续光学无线能量中继”（POWER）的系统，通过特制发射装置与由 Teravec Technologies 开发的接收器，在 5.3 英里（约 8.6 公里）的距离上成功用激光传输 800 瓦功率，创下光学能量远距离传输的新纪录。 这一方案被视为可扩展技术，未来有望集成进无人机平台，不过目前的验证仍以地面设备为主。

在产业化进程上走得更远的，则是总部位于华盛顿州肯特市的工程公司 PowerLight Technologies。 这家公司深耕激光供电领域近 20 年，去年 12 月宣布，其研制的功率传输系统已在实测中成功向一架飞行高度约 5000 英尺的无人机无线输送千瓦级功率，并表示其不可见激光束可在公里级距离内稳定传输能量。

为实现这一目标，PowerLight 打造了一套可部署、可机动的地面激光发射系统，配备实时跟踪与锁定空中无人机的能力，同时集成多重安全机制以及实时控制和监测模块。 这意味着发射端可以被安置或牵引至最佳位置，对在上空巡航的无人机进行持续充电。 在测试中，PowerLight 使用了一款重量约 2.7 千克的新型接收器，将其安装在 Kraus Hamdani Aerospace 生产的长航时电动无人机 K1000ULE 上，这一机型已被美国海军和陆军采用。

从技术原理上看，PowerLight 的系统会先将电池中的电能转换为高强度光，再通过光束整形光学组件，以不可见激光束形式射向无人机上的接收装置。 接收端则依靠光伏电池阵列将光能重新转换为电能，为无人机机载系统和电池充电。 该公司表示，其发射与接收子系统已进入最终验证阶段，今年将基于 K1000ULE 开展整套系统的一体化飞行测试。

一旦这些技术成熟并投入实战应用，高续航无人机在军事侦察、搜救任务、油气管道巡检等领域的能力都将显著提升，不再被电池容量严格“拴住”。 在城市环境中，无线供电也有望支持无人机更长时间执行交通管理、空气质量监测等任务，从而在不增加地面基础设施负担的前提下，为城市运行提供新的数据和服务支撑。