Phi cơ không người lái điều khiển bằng quang học có thể được sạc lại khi đang bay và có tiềm năng điều khiển bằng AI để thay thế các vệ tinh quân sự tốn kém và dễ bị tổn thương
Các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã phát minh ra một cách để giữ cho máy bay không người lái bay trên không vô thời hạn bằng cách sạc lại chúng bằng tia laze, một ngày nào đó có thể cho phép máy bay không người lái bổ sung hoặc thay thế các vệ tinh quân sự trong một số tình huống.
Tuần này, South China Morning Post (SCMP) đưa tin rằng các nhà khoa học từ Đại học Bách khoa Tây Bắc (NPU) đã trang bị cho máy bay không người lái các mô-đun chuyển đổi quang điện có thể chuyển đổi ánh sáng thành điện năng, cho phép các chùm tia laser công suất cao cung cấp năng lượng cho máy bay không người lái từ xa khi đang bay.
Nhóm từ trường trí tuệ nhân tạo của NPU đã tiến hành một thử nghiệm máy bay không người lái kết hợp sạc tự trị với công nghệ xử lý và truyền tín hiệu thông minh.
Nhóm nghiên cứu cho biết trên tài khoản WeChat chính thức của họ, được SCMP trích dẫn rằng: “Điểm nổi bật của nghiên cứu là hệ thống theo dõi tầm nhìn thông minh 24 giờ và bổ sung năng lượng tầm xa tự động cho máy bay không người lái điều khiển bằng quang học (ODD)”,
SCMP lưu ý rằng các nhà nghiên cứu đã đề cập rằng thách thức đầu tiên họ gặp phải là theo dõi các máy bay không người lái trên không. Nguồn tin lưu ý rằng nhóm đã có thể phát triển một thuật toán dựa trên hình ảnh thông minh có thể theo dõi chính xác ODD trong không khí.
Nhóm nghiên cứu cũng đã vượt qua những thách thức về sự biến dạng và suy yếu của tia laser do điều kiện khí quyển và khoảng cách bằng cách sử dụng công nghệ định hình tia laser thích ứng được cho là có thể tự điều chỉnh cường độ tia laser.
Về các tính năng an toàn, báo cáo của SCMP cho biết nhóm đã thêm một thuật toán bảo vệ tự động điều chỉnh cường độ laser về mức an toàn sau khi phát hiện chướng ngại vật trên đường đi của nó.
Nhóm nghiên cứu đã không tiết lộ chi tiết cụ thể về thí nghiệm của họ do các ứng dụng quân sự nhạy cảm của nó, mặc dù họ cho biết họ đã thực hiện thành công các chuyến bay theo dõi trong nhà, ngoài trời vào ban ngày và ngoài trời vào ban đêm.
Báo cáo của SCMP cho biết, Trung Quốc có thể sử dụng máy bay không người lái ODD để tạo ra một “vệ tinh ở độ cao thấp” hoặc “mặt trăng nhân tạo” và tăng hiệu quả chiến đấu của một tổ máy bay không người lái.
Trong khi đó, Mỹ có các dự án riêng để cung cấp năng lượng cho máy bay không người lái bằng tia laser. Vào tháng 7 năm 2022, The Warzone báo cáo rằng Hoa Kỳ đang khám phá việc chuyển đổi các máy bay tiếp nhiên liệu trên không thành “giếng năng lượng trên không” để sạc lại máy bay không người lái chạy bằng pin.
Báo cáo cho biết Cơ quan Dự án Nghiên cứu Tiên tiến Quốc phòng Hoa Kỳ đã yêu cầu phản hồi của ngành trong cùng tháng đó về việc chuyển đổi các máy bay chở dầu KC-135 và KC-46 Pegasus hiện có của Lực lượng Không quân Hoa Kỳ bằng một “khoang chứa điện dưới cánh”.
Bài báo của Warzone đề cập rằng vỏ phải chứa tia laser sóng liên tục có thể tạo ra ít nhất 100 kilowatt, có bộ điều khiển nhiệt và có thể bao phủ “trường liên quan gần như bán cầu”, để đảm bảo nó có thể sạc máy bay không người lái khi cần thiết.
Báo cáo cũng trích dẫn các yêu cầu khác đối với khái niệm giếng năng lượng trên không, chẳng hạn như nhu cầu tạo ra nhiều năng lượng hơn trên máy bay chở dầu bằng thiết bị mới hoặc thiết bị hiện có.
Trong một bài báo vào tháng 9 năm 2018, The Byte đã báo cáo rằng Quân đội Hoa Kỳ đang phát triển một hệ thống trên mặt đất có thể cung cấp năng lượng cho máy bay không người lái ở giữa chuyến bay ở độ cao 500 mét.
Báo cáo cho biết hệ thống này nhắm tia laser chính xác vào một tế bào quang điện gắn trên máy bay không người lái, giúp chuyển đổi ánh sáng thành điện năng. Tuy nhiên, nó lưu ý rằng bất kỳ năng lượng laser dư thừa nào không được tế bào quang điện chuyển đổi đều biến thành nhiệt, có thể làm hỏng máy bay không người lái một cách nghiêm trọng.
Máy bay không người lái sạc bằng laser phải đối mặt với nhiều rào cản công nghệ khác nhau. Họ lưu ý rằng nước, bụi và nhiệt độ không khí có thể làm giảm hiệu suất của tia laser và chúng yếu dần theo khoảng cách.
Tuy nhiên, công nghệ như vậy có thể được sử dụng trong máy bay không người lái làm điểm tựa cho vệ tinh. Asia Times đã đưa tin về việc Trung Quốc và Nga đang khai triển nhiều loại vũ khí chống vệ tinh khác nhau, chẳng hạn như vệ tinh được trang bị vi sóng, tên lửa chống vệ tinh di động và vũ khí xung điện từ (EMP) , và rằng Hoa Kỳ đang phát triển vũ khí chống vệ tinh tiên tiến như mặt đất. -dựa trên tia laser, thiết bị gây nhiễu tín hiệu và vệ tinh săn sát thủ.
Những phát triển này có nghĩa là không gian vũ trụ không còn là nơi ẩn náu cho các vệ tinh quân sự, vốn rất tốn kém khi phóng và khó sửa chữa hoặc thay thế khi bị hư hỏng hoặc phá hủy.
Mặt khác, máy bay không người lái rẻ hơn nhiều so với vệ tinh để phóng, vận hành và bảo trì. Chúng là một lựa chọn khả thi để đảm bảo cơ sở hạ tầng liên lạc chiến trường nhiều lớp, hoạt động để củng cố, cung cấp dự phòng hoặc trong một số tình huống thay thế các khả năng chỉ huy, kiểm soát, máy tính, thông tin liên lạc, mạng, tình báo, giám sát và trinh sát (C5ISTAR) dựa trên vệ tinh.
Với những phát triển đó, máy bay không người lái chạy bằng năng lượng mặt trời bay cao có thể sớm trở thành sự thay thế khả thi cho các vệ tinh quân sự, với khả năng sạc bằng laser mang lại cho máy bay không người lái độ bền gần như vô hạn.
Một bài báo năm 2016 của Futurism lưu ý rằng những máy bay không người lái như vậy, được gọi là “vệ tinh giả tầm cao (HAPS),” có thể thực hiện tất cả các chức năng của vệ tinh hiện tại nhưng với chi phí thấp hơn.
Báo cáo lưu ý HAPS có thời gian hoạt động lâu hơn vệ tinh và chỉ cần hạ cánh để bảo trì và nâng cấp. Những máy bay không người lái này có thể được sử dụng để giám sát quân sự, liên lạc khẩn cấp và internet tốc độ cao.
Một máy bay không người lái như vậy là Zephyr do Airbus sản xuất. Nó có sải cánh dài 25 mét và có thể bay liên tục trong nhiều tháng ở độ cao 21.000 mét, vượt qua các điều kiện thời tiết và giao thông hàng không thương mại. Airbus quảng cáo Zephyr có khả năng cung cấp kết nối di động đến các khu vực xa xôi hoặc không được giám sát, quan sát trái đất và liên lạc chiến thuật an toàn.
Không chịu thua kém Zephyr, vào tháng 9/2022, SCMP đưa tin Trung Quốc đã tiết lộ máy bay không người lái Morning Star 50 HAPS, được các chuyên gia mô tả là “vệ tinh giả”. SCMP lưu ý rằng Morning Star có sải cánh dài 50 mét, lớn gấp đôi Zephyr, bay ở độ cao trên 20 km và có thể ở trên không trong nhiều tháng hoặc thậm chí nhiều navies
Việt Linh (Theo Asia Times)