Ang pagkomento sa artikulo ng pagtatanggol ng hangin sa ika-apat na henerasyon, "nag-clash" sa TOP2 sa isyu ng remote wireless power supply ng maliit at ultra-maliit na UAV (UAV) (tingnan dito), pati na rin sa paksa: ang swarm algorithm (ahente) para sa UAV at ang mga prospect para sa air defense na "4- th henerasyon". Susubukan kong i-highlight ang isyu ng wireless power transmission sa abot ng aking pagkakaalam. Ang swarm algorithm (ang konsepto ng mga ahente) at ang posibleng pagiging hindi epektibo ng mga umiiral na mga sistema ng pagtatanggol ng hangin ay, sa pangkalahatan, isang paksa para sa isang hiwalay na artikulo.
Ang paghahatid ng kuryente nang walang mga wire ay isang paraan ng paglilipat ng lakas na elektrikal nang walang paggamit ng mga kondaktibong elemento sa de-koryenteng circuit.
Noong huling bahagi ng ika-19 na siglo, ang pagtuklas na ang kuryente ay maaaring magamit upang makagawa ng isang ilaw na bombilya ay nagbukas ng pagsabog ng pananaliksik upang makahanap ng pinakamahusay na paraan upang makapagpadala ng kuryente.
Ang wireless na paghahatid ng enerhiya ay aktibong pinag-aralan din sa simula ng ika-20 siglo, nang bigyang pansin ng mga siyentista ang paghahanap para sa iba't ibang mga paraan ng wireless transmission ng enerhiya. Ang layunin ng pagsasaliksik ay simple - upang makabuo ng isang electric field sa isang lugar upang maaari itong makita ng mga aparato sa isang distansya. Sa parehong oras, ang mga pagtatangka ay nagawa upang magbigay ng enerhiya mula sa isang distansya hindi lamang sa mga sensitibong sensor para sa pagtuklas ng boltahe, kundi pati na rin sa mga makabuluhang consumer na enerhiya. Kaya, noong 1904 sa St. Ang Louis World Fair ay iginawad sa isang gantimpala para sa matagumpay na paglulunsad ng isang sasakyang panghimpapawid engine na may kapasidad na 0.1 lakas-kabayo, natupad sa layo na 30 m.
Ang mga gurong "kuryente" ay kilala ng marami (William Sturgeon, Michael Faraday, Nicolas Joseph Callan, James Clerk Maxwel, Heinrich Hertz, Mahlon Loomas, atbp.), Ngunit iilang tao ang nakakaalam na ang mananaliksik na Hapones na si Hidetsugu Yagi ay gumamit ng kanyang sariling binuo antena upang magpadala ng enerhiya. Noong Pebrero 1926, nai-publish niya ang mga resulta ng kanyang pagsasaliksik, kung saan inilarawan niya ang istraktura at pamamaraan ng pag-tune ng Yagi antena.
Napakaseryoso na trabaho at mga proyekto ay natupad sa USSR sa panahong 1930-1941. at kahanay sa Drittes Reich.
Naturally, pangunahin para sa mga hangaring militar: ang pagkatalo ng lakas ng mga kaaway, ang pagkawasak ng militar at pang-industriya na imprastraktura, atbp. Sa USSR, ang seryosong gawain ay isinagawa din sa paggamit ng microwave radiation upang maiwasan ang kaagnasan sa ibabaw ng mga istruktura at produkto ng metal. Ngunit ito ay isang hiwalay na kuwento na nangangailangan ng isang makabuluhang pamumuhunan ng oras: muli kailangan mong umakyat sa isang maalikabok na attic o isang pantay na maalikabok na basement.
Ang isa sa pinakamalaking physicist ng Russia noong huling siglo, ang Nobel Prize laureate, akademiko na si Pyotr Leonidovich Kapitsa ay nagtalaga ng bahagi ng kanyang malikhaing talambuhay sa pagsasaliksik ng mga prospect para sa paggamit ng mga oscillation at alon ng microwave upang lumikha ng bago at lubos na mahusay na mga sistema ng paghahatid ng enerhiya.
Noong 1962, sa paunang salita sa kanyang monograp, isinulat niya:
Sa mahabang listahan ng kamangha-manghang mga teknikal na ideya na ipinatupad noong ikadalawampu siglo, ang panaginip lamang ng wireless na paghahatid ng elektrikal na enerhiya ang nagpatuloy na manatiling hindi natutupad. Ang detalyadong mga paglalarawan ng mga beam ng enerhiya sa mga nobelang science fiction ay kinukulit ang mga inhinyero sa kanilang halatang pangangailangan, at may praktikal na pagiging kumplikado ng pagpapatupad.
Ngunit ang sitwasyon ay unti-unting nagsimulang magbago para sa mas mahusay.
Noong 1964, ang eksperto sa microwave electronics na si William C. Brown ay unang sumubok ng isang aparato (modelo ng helicopter) na may kakayahang tumanggap at gumamit ng enerhiya ng isang microwave beam sa anyo ng direktang kasalukuyang, salamat sa isang hanay ng antena na binubuo ng mga half-wave dipole, bawat isa sa na puno ng mataas na kahusayan na mga Schodeky diode …
Noong 1964 din, si William C. Ipinakita ni Brown ang kanyang modelo ng isang helikopter, na pinalakas ng isang emitter ng microwave para sa paglipad, sa CBS's Walter Cronkite News.
Sa prinsipyo, ang kaganapang ito at ang teknolohiyang ito ang pinaka-kagiliw-giliw sa TopWar (sa ibaba ay magiging tungkol sa "pang-araw-araw na buhay" at enerhiya). Wireless Powered Microwave Flight History & Experiment (pelikula sa English, ngunit ang lahat ay sapat na malinaw)
Sa pamamagitan ng 1976, natupad ni William Brown ang paghahatid ng isang microwave beam na 30 kW na lakas sa layo na 1.6 km na may kahusayan na lumalagpas sa 80%.
Ang mga pagsusuri ay isinasagawa sa isang laboratoryo at kinomisyon ng Raytheon Co.
Ano ang nagpasikat kay Raytheon at sa pangunahing lugar ng interes ng kumpanyang ito, sa palagay ko, hindi ito sulit tukuyin? Kaya, kung may hindi nakakaalam, tingnan ang Historical Chronology ni Raytheon:
Magbasa nang higit pa tungkol sa mga nakamit na resulta dito (sa format na English at RIS, BibTex at RefWorks Direct Export):
→ Paghahatid ng Lakas ng Microwave - IOSR Journals
→ Ang helicopter na pinapatakbo ng microwave. William C. Brown. Kumpanya ng Raytheon.
Noong 1968, iminungkahi ng mananaliksik ng puwang ng Amerikano na si Peter E. Glaser na maglagay ng malalaking mga solar panel sa geostationary orbit, at ililipat ang enerhiya na nabuo ng mga ito (sa antas na 5-10 GW) sa ibabaw ng Daigdig na may isang pokus na microwave beam., pagkatapos ay i-convert ito sa enerhiya ng direkta o alternating kasalukuyang teknikal na dalas at ipamahagi ito sa mga mamimili.
Ang ganitong pamamaraan ay ginawang posible na gamitin ang matinding pag-agos ng solar radiation na umiiral sa geostationary orbit (~ 1, 4 kW / sq. M.), At patuloy na maihatid ang natanggap na enerhiya sa ibabaw ng Earth, anuman ang oras ng araw at lagay ng panahon. Dahil sa likas na pagkahilig ng eroplano ng ekwador sa eroplano ng ecliptic na may anggulo na 23.5 degree, ang isang satellite na matatagpuan sa isang geostationary orbit ay naiilawan ng isang pag-agos ng solar radiation na halos tuloy-tuloy, maliban sa mga maikling panahon malapit sa mga araw ng tagsibol at taglagas equinox, kapag ang satellite na ito ay nahuhulog sa anino ng Earth. Ang mga tagal ng panahon na ito ay maaaring tumpak na hinulaang, at sa kabuuan hindi sila lalampas sa 1% ng kabuuang haba ng taon.
Ang dalas ng electromagnetic oscillations ng microwave beam ay dapat na tumutugma sa mga saklaw na inilalaan para magamit sa industriya, siyentipikong pagsasaliksik at gamot. Kung ang dalas na ito ay napili katumbas ng 2.45 GHz, kung gayon ang mga kondisyon ng meteorolohiko, kabilang ang makapal na ulap at matinding pag-ulan, ay halos walang epekto sa kahusayan sa paglipat ng enerhiya. Ang 5.8 GHz band ay nakakaakit dahil ginagawang posible upang bawasan ang laki ng nagpapadala at tumatanggap ng mga antena. Gayunpaman, ang impluwensiya ng mga kundisyong meteorolohiko dito ay nangangailangan ng karagdagang pag-aaral.
Ang kasalukuyang antas ng pag-unlad ng mga electronics ng microwave ay nagpapahintulot sa amin na magsalita tungkol sa isang mataas na halaga ng kahusayan ng paglipat ng enerhiya sa pamamagitan ng isang microwave beam mula sa isang geostationary orbit hanggang sa ibabaw ng Daigdig - mga 70% 75 75%. Sa kasong ito, ang diameter ng nagpapadala ng antena ay karaniwang napipili katumbas ng 1 km, at ang terrestrial rectenna ay may sukat na 10 km x 13 km para sa isang latitude na 35 degree. Ang SCES na may output na lakas na 5 GW ay may sinag na density ng kuryente sa gitna ng nagpapadala na antena na 23 kW / m², sa gitna ng tumatanggap na antena - 230 W / m².
Ang iba`t ibang mga uri ng mga solid-state at vacuum microwave generator para sa paghahatid ng antena ng SCES ay naimbestigahan. Sa partikular, ipinakita ni William Brown, na ang mga magnetron, na binuo ng industriya, na inilaan para sa mga oven sa microwave, ay maaari ding magamit sa paglilipat ng mga antena arrays ng SCES, kung ang bawat isa sa kanila ay nilagyan ng sarili nitong negatibong yugto ng feedback circuit tungkol sa isang panlabas na signal ng pag-synchronize (tinatawag na Magnetron Directional Amplifier - MDA).
Ang Rektenna ay isang mahusay na pagtanggap at pag-convert ng system, gayunpaman, ang mababang boltahe ng mga diode at ang pangangailangan para sa kanilang serial commutation ay maaaring humantong sa mga pagkasira ng avalanche. Ang isang cyclotron energy converter ay maaaring higit na maalis ang problemang ito.
Ang nagpapadala ng antena ng SCES ay maaaring isang muling naglalabas na aktibong hanay ng antena batay sa mga slotted waveguide. Ang magaspang na oryentasyon ay isinasagawa nang wala sa loob; para sa tumpak na patnubay ng microwave beam, ginamit ang isang senyas ng piloto, na inilabas mula sa gitna ng tumatanggap na rectenna at sinuri sa ibabaw ng nagpapadala na antena ng isang network ng mga naaangkop na sensor.
Mula 1965 hanggang 1975 isang pang-agham na programa na pinangunahan ni Bill Brown ay matagumpay na nakumpleto, na nagpapakita ng kakayahang magpadala ng 30 kW na lakas sa layo na higit sa 1 milya na may kahusayan na 84%.
Noong 1978-1979 sa Estados Unidos, sa pamumuno ng Kagawaran ng Enerhiya (DOE) at NASA (NASA), ang unang programa sa pagsasaliksik ng estado ay isinagawa na naglalayong matukoy ang mga prospect para sa SCES.
Noong 1995-1997, muling bumalik ang NASA upang talakayin ang hinaharap ng SCES, na nabuo sa teknolohikal na pag-unlad na nagawa ng oras na iyon.
Ang pananaliksik ay nagpatuloy noong 1999-2000 (Space Solar Power (SSP) Strategic Research & Technology Program).
Ang pinaka-aktibo at sistematikong pagsasaliksik sa larangan ng SCES ay isinagawa ng Japan. Noong 1981, sa pamumuno ng Propesor M. Nagatomo (Makoto Nagatomo) at S. Sasaki (Susumu Sasaki), sinimulan ng Institute of Space Research ng Japan ang pagsasaliksik sa pagbuo ng isang prototype SCES na may antas na lakas na 10 MW, na maaaring nilikha gamit ang umiiral na mga sasakyan sa paglulunsad. Pinapayagan ng paglikha ng naturang isang prototype ang akumulasyon ng teknolohikal na karanasan at inihahanda ang batayan para sa pagbuo ng mga komersyal na system.
Ang proyekto ay pinangalanan SKES2000 (SPS2000) at nakatanggap ng pagkilala sa maraming mga bansa sa buong mundo.
Ganito ipinanganak ang WiTricity at ang korporasyong WiTricity.
Noong Hunyo 2007, inihayag ni Marin Soljačić at maraming iba pa sa Massachusetts Institute of Technology ang pagbuo ng isang sistema kung saan ang isang 60 W light bombilya ay ibinibigay mula sa isang mapagkukunan na matatagpuan sa 2 m ang layo, na may kahusayan na 40%.
Ayon sa mga may-akda ng pag-imbento, ito ay hindi isang "dalisay" na taginting ng magkabit na mga circuit at hindi isang Tesla transpormer na may inductive na pagkabit. Ang radius ng paghahatid ng enerhiya para sa ngayon ay kaunti pa sa dalawang metro, sa hinaharap - hanggang sa 5-7 metro.
Sa pangkalahatan, sinubukan ng mga siyentista ang dalawang magkakaibang mga scheme.
Ang mga katulad na teknolohiya ay nililikha ng iba pang mga kumpanya: ipinakita ng Intel ang teknolohiya nitong WREL na may kahusayan sa paghahatid ng kuryente na hanggang sa 75%. Noong 2009, ipinakita ng Sony ang pagpapatakbo ng TV nang walang koneksyon sa network. Isa lamang sa pangyayari ang nakakaalarma: anuman ang paraan ng paghahatid at mga teknikal na pag-aayos, ang density ng enerhiya at lakas ng patlang sa mga nasasakupang lugar ay dapat na sapat na mataas upang mapagana ang mga aparato na may kapasidad ng maraming sampu-watts. Ayon mismo sa mga nag-develop, wala pa ring impormasyon sa mga biological effects ng mga naturang system sa mga tao. Dahil sa kamakailang hitsura at iba't ibang mga diskarte sa pagpapatupad ng mga aparato sa paghahatid ng kuryente, ang mga nasabing pag-aaral ay nasa unahan pa rin, at ang mga resulta ay hindi lilitaw sa lalong madaling panahon. At mahuhusgahan natin ang kanilang negatibong epekto nang hindi direkta lamang. May isang bagay na mawawala muli sa ating mga tahanan, tulad ng mga ipis.
Noong 2010, ang Haier Group, isang tagagawa ng gamit sa bahay na Intsik, ay naglabas ng natatanging produkto nito sa CES 2010, isang ganap na wireless LCD TV batay sa pagsasaliksik ni Propesor Marina Solyachich tungkol sa wireless power transmission at wireless home digital interface (WHDI).
Noong 2012-2015. ang mga inhinyero sa Unibersidad ng Washington ay nakabuo ng teknolohiya na nagpapahintulot sa Wi-Fi na magamit bilang isang mapagkukunan ng kuryente upang paandarin ang mga portable na aparato at singilin ang mga gadget. Ang teknolohiya ay nakilala na ng magasing Popular Science bilang isa sa pinakamahusay na mga makabago noong 2015. Ang pag-aaral ng lahat ng mga wireless na teknolohiya ay nagbago muli. At ngayon ang turn ng wireless power transmission sa hangin, na tinawag ng mga developer sa University of Washington na PoWiFi (para sa Power Over WiFi).
Sa yugto ng pagsubok, matagumpay na nasingil ng mga mananaliksik ang maliit na baterya ng lithium-ion at nickel-metal hydride na baterya. Gamit ang isang Asus RT-AC68U router at maraming mga sensor na matatagpuan sa layo na 8.5 metro mula rito. Ang mga sensor na ito ay binago ang lakas ng isang electromagnetic na alon sa direktang kasalukuyang na may boltahe na 1, 8 hanggang 2, 4 volts, na kinakailangan upang mapagana ang mga microcontroller at sensor system. Ang kakaibang katangian ng teknolohiya ay ang kalidad ng nagtatrabaho signal ay hindi lumala sa kasong ito. Kailangan mo lamang i-reflash ang router, at maaari mo itong magamit tulad ng dati, kasama ang supply power sa mga low-power device. Sa isa sa mga demonstrasyon, isang maliit, mababang-resolusyon na tagong surveillance camera na matatagpuan higit sa 5 metro mula sa router ang matagumpay na pinalakas. Pagkatapos ang Jawbone Up24 fitness tracker ay sinisingil ng 41%, umabot ito ng 2.5 oras.
Upang ang mga nakakalito na katanungan tungkol sa kung bakit ang mga prosesong ito ay hindi negatibong nakakaapekto sa kalidad ng channel ng komunikasyon sa network, sumagot ang mga developer na naging posible ito dahil sa ang katunayan na ang flashing router ay nagpapadala ng mga packet ng enerhiya sa pamamagitan ng mga walang nakuhang impormasyon sa paglipat ng impormasyon habang ginagawa ito. Napagpasyahan nila nang matuklasan nila na sa mga panahon ng katahimikan, ang enerhiya ay dumadaloy palabas ng system, at sa katunayan maaari itong idirekta sa mga aparatong mababa ang lakas.
Sa hinaharap, ang teknolohiya ng PoWiFi ay maaaring maglingkod sa mga sensor ng kuryente na binuo sa mga gamit sa bahay at kagamitan sa militar, upang makontrol ang mga ito nang wireless at magsagawa ng remote na pagsingil / recharging.
Ang paglipat ng enerhiya para sa UAV ay nauugnay (malamang, gumagamit na ng teknolohiyang PoWiMax o mula sa airborne radar ng carrier sasakyang panghimpapawid):
Ang ideya ay mukhang kaakit-akit. Sa halip na 20-30 minuto ngayon ng oras ng paglipad:
→ LOCUST - Mga Swarming Navy Drone
→ Sa USA sinubukan ang isang "siksikan" ng Perdix microdrones
→ Ang Intel ay nagpatakbo ng isang drone show sa halftime na pagganap ni Lady Gaga - Intel® Aero Platform para sa UAV
kumuha ng 40-80 minuto sa pamamagitan ng recharging drone gamit ang mga wireless na teknolohiya.
Hayaan mo akong magpaliwanag:
-ang palitan ng m / y drones ay kinakailangan pa rin (swarm algorithm);
-Pagpapalit ng m / y drones at sasakyang panghimpapawid (uterus) ay kinakailangan din (control center, BZ correction, retargeting, isang utos na alisin, pinipigilan ang "friendly fire", ang paglipat ng impormasyon ng reconnaissance at mga utos na gumamit ng sandata).
Para sa mga UAV, ang negatibo mula sa kabaligtaran na parisukat na batas (isotropic-emitting antena) na bahagyang "nagbabayad" para sa lapad ng antena beam at pattern ng radiation:
Hindi ito isang koneksyon sa cellular, kung saan ang cell ay dapat magbigay ng 360 ° na komunikasyon sa mga end element.
Sabihin nating ang pagkakaiba-iba na ito:
Ang sasakyang panghimpapawid ng sasakyang panghimpapawid (para sa Perdix) nitong F-18 ay mayroong (ngayon) na AN / APG-65 radar:
o sa hinaharap ay magkakaroon ng AN / APG-79 AESA:
Sapat na ito upang pahabain ang aktibong buhay ng Perdix Micro-Drones mula sa kasalukuyang 20 minuto hanggang isang oras, at marahil ay higit pa. Malamang, ang intermedate drone Perdix Middle ay gagamitin, na mai-irradiate sa isang sapat na distansya ng radar ng manlalaban, at ito naman, ay isasagawa ang "pamamahagi" ng enerhiya para sa mga nakababatang kapatid ng Perdix Micro- Ang mga drone sa pamamagitan ng PoWiFi / PoWiMax, sabay na nagpapalitan ng impormasyon sa kanila (flight at aerobatic, target na gawain, koordinasyon ng swarm).
Ang panahon ba ng warthog ay umaatake isang bagay ng nakaraan?
Marahil, malapit nang dumating sa pagsingil ng mga cell phone at iba pang mga mobile device na nasa saklaw ng Wi-Fi, Wi-Max o 5G - sa subway, sa tren, sa eroplano, habang naglalakad / jogging sa parke?
Afterword: 10-20 taon pagkatapos ng malawakang pagpapakilala sa pang-araw-araw na buhay ng maraming mga electromagnetic microwave emitter (Mga mobile phone, Microwaves, Computers, WiFi, mga tool ng Blu, atbp.), Biglang naging isang pambihira ang mga ipis sa malalaking lungsod! Ngayon ang ipis ay isang insekto na maaari lamang makita sa zoo. Bigla silang nawala sa mga bahay na mahal na mahal nila dati.
COCKROACHES KARL ™!
Ang mga halimaw na ito, ang mga pinuno ng listahan ng "mga radioism na lumalaban sa radyo" ay walang kahihiyang sumuko!
sanggunian
Sino ang susunod sa pila?
Tandaan: Ang isang karaniwang istasyon ng WiMAX base ay nagpapadala ng lakas sa humigit-kumulang na +43 dBm (20 W), habang ang isang istasyon ng mobile ay karaniwang nagpapadala sa +23 dBm (200 mW).
Ang pinahihintulutang mga antas ng radiation ng mga base station ng mga komunikasyon sa mobile (900 at 1800 MHz, ang kabuuang antas mula sa lahat ng mga mapagkukunan) sa sanitary-residential area sa ilang mga bansa ay may pagkakaiba-iba:
BUONG CHAOS
Ang gamot ay hindi pa nagbibigay ng isang malinaw na sagot sa tanong: nakakapinsala ba ang mobile / WiFi at hanggang saan? At paano ang tungkol sa wireless na paghahatid ng kuryente ng mga teknolohiya ng microwave?
Dito ang lakas ay hindi watts at milya ng watts, ngunit na kW …
Mga link, ginamit na dokumento, larawan at video:
"(JOURNAL OF RADIO ELECTRONICS!" N 12, 2007 (Elektronikong KAPANGYARIHAN MULA SA SPACE - SOLAR SPACE POWER PLANTS, V. A. Banke)
"Microwave electronics - pananaw sa lakas ng kalawakan" V. Banke, Ph. D.
www.nasa.gov
www. whdi.org
www.defense.gov
www.witricity.com
www.ru.pinterest.com
www. raytheon.com
www. ausairpower.net
www. wikipedia.org
www.sl slideshoware.net
www.homes.cs.washington.edu
www.dailywireless.org
www.digimedia.ru
www. powercoup.by
www.researchgate.net
www. proelectro.info
www.youtube.com
