Un equipo de investigadores chinos de la Universidad Politécnica del Noroeste (NPU) ha conseguido propulsar un dron utilizando rayos láser de alta energía, manteniéndolo en el aire “para siempre”.
Irónicamente, éste es también uno de los raros casos en los que armas de energía dirigida (DEW) como los láseres, que suelen utilizarse en sistemas antidrones para derribar vehículos aéreos no tripulados (UAV), se destinan a mantenerlos a flote.
Esta tecnología tiene importantes aplicaciones militares y podría revolucionar el diseño y el uso de los drones en la guerra y en aplicaciones civiles.
La eliminación de una fuente de energía a bordo gracias a la transferencia inalámbrica de energía libera espacio para muchos otros sistemas con diversas aplicaciones.
Pero lo más importante es que su autonomía de casi 24 horas ofrece opciones y flexibilidad ilimitadas en ámbitos como la gestión de catástrofes, la gestión del tráfico y la búsqueda y rescate durante inundaciones, corrimientos de tierras y avalanchas.
¿Próxima etapa en la transmisión inalámbrica de energía?
El South China Morning Post (SCMP) informó del desarrollo del equipo dirigido por el profesor Li Xuelong, de la NPU, que decidió enfocar la “relación dron-láser desde otro ángulo”.
Trataron de equipar un dron con un módulo de conversión fotoeléctrica (o un panel solar) que convirtiera la energía luminosa en electricidad y utilizar un rayo láser de alta energía para rastrearlo y alimentarlo a distancia.
“El equipo de la Escuela de Inteligencia Artificial, Óptica y Electrónica de la NPU afirmó que un experimento reciente había combinado con éxito el proceso de carga autónoma con la transmisión inteligente de señales y la tecnología de procesamiento, demostrando el potencial ilimitado de resistencia de los drones impulsados por la óptica (ODD)”, señala el informe del SCMP.
El experimento logró un “sistema de seguimiento de visión inteligente de 24 horas y la reposición autónoma de energía de largo alcance para ODD”, según un comunicado publicado en la cuenta oficial WeChat del equipo la semana pasada.
Para superar el primer reto de poder seguir a los drones mientras están en el aire, el equipo desarrolló un algoritmo de seguimiento. Este código se basaba en visuales inteligentes para seguir y predecir con precisión los objetivos de los ODD mientras volaban.
El algoritmo resistió razonablemente los problemas de iluminación, escala y rotación, fue robusto en distintos entornos y rastreó con precisión las posiciones exactas de los drones.
Pero la siguiente fase fue el punto culminante. Para aumentar el alcance de la transmisión inalámbrica de energía, los científicos necesitaban reducir la “atenuación” que sufre un rayo láser tradicional en la atmósfera.
Introdujeron una tecnología adaptativa de conformación del haz capaz de ajustar su intensidad de forma autónoma. Dicho de otro modo: el equipo superó el problema cuando obstáculos como las turbulencias del aire y condiciones atmosféricas como la densidad o el humo obstruían el láser. Se puede afirmar sin temor a equivocarse que la intensidad del rayo láser puede aumentar o disminuir ante tales obstáculos.
Esto mejora la eficacia y fiabilidad del suministro de energía láser a larga distancia. También se ha añadido al sistema un algoritmo de protección que regula automáticamente la intensidad del láser hasta un alcance seguro en cuanto detecta un obstáculo en la trayectoria del haz.
Sin embargo, no se han dado detalles sobre el alcance del sistema y la eficacia de la conversión fotoeléctrica, dada su utilidad militar.
Una imagen generada por ordenador que aparece en el informe sugiere que un ODD podría volar tan alto como un rascacielos. El sistema se utilizó en tres pruebas de campo: vuelo de seguimiento en interiores, vuelo diurno en exteriores y vuelo nocturno en exteriores. Los drones funcionaron con éxito en todos los escenarios.
Similar a un sistema británico
Un sistema similar desarrollado por el Reino Unido, del que ya había informado EurAsian Times, también se basaba en el mismo principio, pero se centraba en el control por láser en lugar de en la transmisión de energía.
El sistema Free Space Optical Communications (FSOC) de la empresa aeroespacial de tecnología y defensa QinetiQ, con sede en el Reino Unido, consistía en un operador en tierra que controlaba un vehículo aéreo no tripulado.
Enviaba órdenes de control y recibía información de sensores y plataformas a través de las Comunicaciones Ópticas en el Espacio Libre (FSOC), un enlace bidireccional de su sistema de control y comunicación en tierra.
Este hecho se produjo en el contexto de los informes sobre el éxito de la guerra electrónica rusa en interferir y derribar muchos UAV utilizados por Ucrania. La vulnerabilidad de aviones no tripulados como el TB-2 Bayraktar turco quedó al descubierto cuando los sistemas de guerra electrónica pudieron cortar fácilmente los enlaces de radiocomunicación/control que conectan el UAV y el control de tierra o interferir las señales de navegación por satélite.
La transmisión de señales de control por láser de la tecnología británica anulaba estos sistemas aéreos no tripulados (Counter-Unmanned Aerial Systems, C-UAS), ya que operaban en un espectro de radiofrecuencia. La carga inalámbrica autónoma tierra-aire china también podría emparejarse con los logros alcanzados en el control de enjambres de drones por la China Electronics Technology Group Corporation desde 2020.
Pero, al igual que el sistema británico, el informe sobre la tecnología NPU no menciona si la plataforma de transmisión de energía láser en tierra debe estar a una distancia de línea de visión del dron, su portabilidad y su peso.
Probablemente suponga una desventaja importante, sobre todo en aplicaciones militares, ya que el sistema terrestre debe estar siempre cerca del dron. Tampoco está clara la fuente de energía del propio láser, ya que éste necesita una cantidad considerable de electricidad.
Aunque se encuentra en una fase incipiente, parece una tecnología prometedora y necesitaría mucho perfeccionamiento.
