To'rtinchi avloddagi havo mudofaasi haqidagi maqolani sharhlab, kichik va o'ta kichik uchuvchisiz uchish qurilmalarini masofadan simsiz elektr ta'minoti masalasida TOP2 bilan "to'qnashdi" (bu yerga qarang), shuningdek mavzu: PUA uchun to'dalar algoritmi (agentlari) va "4-avlod" havo mudofaasi istiqbollari. Men bilganimcha simsiz quvvat uzatish masalasini yoritishga harakat qilaman. To'dalar algoritmi (agentlar kontseptsiyasi) va mavjud havo hujumidan mudofaa tizimlarining mumkin bo'lgan samarasizligi, umuman, alohida maqola uchun mavzu.
Elektrni simsiz uzatish - bu elektr zanjirida o'tkazuvchi elementlardan foydalanmasdan elektr energiyasini uzatish usuli.
19 -asrning oxirida, elektr energiyasidan lampochkaning porlashi uchun foydalanish mumkinligi haqidagi kashfiyot, elektr energiyasini uzatishning eng yaxshi yo'lini topish bo'yicha tadqiqotlar portlashiga sabab bo'ldi.
Energiyani simsiz uzatish 20 -asrning boshlarida ham faol o'rganildi, o'shanda olimlar energiyani simsiz uzatishning turli usullarini izlashga katta e'tibor berishgan. Tadqiqotning maqsadi oddiy edi - elektr maydonini bir joyda ishlab chiqarish, uni masofadan turib asboblar yordamida aniqlash mumkin edi. Shu bilan birga, nafaqat kuchlanishni aniqlash uchun yuqori sezgir sensorlarga, balki muhim energiya iste'molchilariga ham masofadan energiya etkazib berishga urinishlar qilingan. Shunday qilib, 1904 yilda St. Louis World Fair ko'rgazmasi 0,1 ot kuchiga ega samolyot dvigatelini muvaffaqiyatli ishga tushirgani uchun mukofot bilan taqdirlandi. 30 m masofada amalga oshiriladi.
"Elektr" gurusi ko'pchilikka ma'lum (Uilyam Sturgeon, Maykl Faraday, Nikolas Jozef Kallan, Jeyms Klerk Maksvel, Geynrix Xertz, Mahlon Loomas va boshqalar), lekin yapon tadqiqotchisi Hidetsugu Yagi o'zining ishlab chiqqan antennasidan foydalanganini kam odam biladi. energiyani uzatish uchun. 1926 yil fevral oyida u o'zining tadqiqot natijalarini e'lon qildi, unda Yagi antennasini sozlash tuzilishi va usuli tasvirlangan.
1930-1941 yillarda SSSRda juda jiddiy ishlar va loyihalar amalga oshirildi. va parallel ravishda Drittes Reyxda.
Tabiiyki, asosan harbiy maqsadlar uchun: dushman ishchi kuchini mag'lub etish, harbiy va sanoat infratuzilmasini vayron qilish va boshqalar. SSSRda metall konstruktsiyalar va buyumlarning sirt korroziyasini oldini olish uchun mikroto'lqinli nurlanishni qo'llash bo'yicha ham jiddiy ishlar olib borildi. Ammo bu alohida vaqt, bu katta vaqt sarflashni talab qiladi: yana siz changli chodirga yoki teng changli podvalga ko'tarilishingiz kerak.
O'tgan asrning eng yirik rus fiziklaridan biri, Nobel mukofoti laureati, akademik Pyotr Leonidovich Kapitsa ijodiy tarjimai holining bir qismini mikroto'lqinli tebranishlar va to'lqinlarni yangi va yuqori samarali energiya uzatish tizimlarini yaratish istiqbollarini o'rganishga bag'ishladi.
1962 yilda u o'zining monografiyasining kirish so'zida shunday yozgan:
Yigirmanchi asrda amalga oshirilgan fantastik texnik g'oyalar ro'yxatidan faqat elektr energiyasini simsiz uzatish orzusi bajarilmay qoldi. Ilmiy -fantastik romanlarda energiya nurlarining batafsil tavsifi muhandislarni aniq ehtiyojlari va amalga oshirishning amaliy murakkabligi bilan qiziqtirgan.
Ammo vaziyat asta -sekin yaxshi tomonga o'zgara boshladi.
1964 yilda mikroto'lqinli elektronika mutaxassisi Uilyam C. Braun birinchi bo'lib yarim to'lqinli dipollardan tashkil topgan antenna majmuasi yordamida mikroto'lqinli nurning energiyasini to'g'ridan-to'g'ri oqim shaklida qabul qila oladigan va ishlatadigan qurilmani (vertolyot modeli) sinovdan o'tkazdi. yuqori samarali Schottky diodlari bilan to'ldirilgan …
Shuningdek, 1964 yilda Uilyam C. Braun CBS telekanalining Walter Cronkite News telekanalida parvoz uchun mikroto'lqinli pech chiqaradigan vertolyot modelini namoyish etdi.
Printsipial jihatdan, bu voqea va bu texnologiya TopWar -da eng qiziqarli (quyida "kundalik hayot" va energiya haqida bir oz bo'ladi). Simsiz ishlaydigan mikroto'lqinli parvozlar tarixi va tajribalari (ingliz tilida film, lekin hamma narsa aniq)
1976 yilga kelib, Uilyam Braun 30 kVt quvvatli mikroto'lqinli nurni 1,6 km masofada, samaradorligi 80%dan yuqori bo'lgan uzatishni amalga oshirdi.
Sinovlar laboratoriyada o'tkazildi va Raytheon Co.
Raytheonni nima mashhur qildi va bu kompaniyaning asosiy qiziqish doirasi, menimcha, bu aniq emas. Agar kimdir bilmasa, Raytheonning tarixiy xronologiyasini ko'ring:
Bu erda erishilgan natijalar haqida ko'proq o'qing (ingliz va RIS formatida, BibTex va RefWorks Direct Export):
→ Mikroto'lqinli elektr uzatish - IOSR jurnallari
→ Mikroto'lqinli pechda ishlaydigan vertolyot. Uilyam C. Braun. Raytheon kompaniyasi.
1968 yilda amerikalik kosmik tadqiqotchi Piter E. Gleyzer katta quyosh panellarini geostatsionar orbitaga joylashtirishni va ular ishlab chiqargan energiyani (5-10 GVt darajasida) yaxshi yo'naltirilgan mikroto'lqinli nur bilan Yer yuzasiga uzatishni taklif qildi. keyin uni texnik chastotali to'g'ridan -to'g'ri yoki o'zgaruvchan tok energiyasiga aylantirib, iste'molchilarga tarqatish.
Bunday sxema geostatsionar orbitada (~ 1, 4 kVt / kv. M.) quyosh nurlanishining kuchli oqimidan foydalanish imkonini berdi va qabul qilingan energiyani kunning vaqtidan qat'i nazar, uzluksiz ravishda Yer yuzasiga uzatdi. ob -havo sharoiti. Ekvator tekisligining 23,5 graduslik burchakli ekliptik tekislikka tabiiy moyilligi tufayli geostatsionar orbitada joylashgan sun'iy yo'ldosh quyosh nurlari oqimi bilan deyarli doimiy ravishda yoritiladi, faqat bahor kunlariga yaqin qisqa vaqtlar bundan mustasno. va kuzgi tengkunlik, bu sun'iy yo'ldosh Yerning soyasiga tushganda. Bu vaqt davrlarini aniq bashorat qilish mumkin va ular yil umumiy uzunligining 1% dan oshmaydi.
Mikroto'lqinli nurlarning elektromagnit tebranishlarining chastotasi sanoatda, ilmiy tadqiqotlarda va tibbiyotda foydalanish uchun ajratilgan diapazonlarga mos kelishi kerak. Agar bu chastota 2,45 gigagertsga teng tanlangan bo'lsa, u holda meteorologik sharoitlar, shu jumladan qalin bulutlar va kuchli yog'ingarchiliklar, energiya uzatish samaradorligiga deyarli ta'sir qilmaydi. 5,8 gigagertsli diapazon jozibador, chunki bu uzatuvchi va qabul qiluvchi antennalarning hajmini kamaytirishga imkon beradi. Biroq, bu erda meteorologik sharoitlarning ta'siri allaqachon qo'shimcha o'rganishni talab qiladi.
Mikroto'lqinli elektronikaning hozirgi rivojlanish darajasi bizga geostatsionar orbitadan Yer yuzasiga mikroto'lqinli nur orqali energiya uzatish samaradorligining ancha yuqori qiymati haqida gapirishga imkon beradi - taxminan 70% ÷ 75%. Bunday holda, uzatuvchi antennaning diametri odatda 1 km ga teng tanlanadi va er usti rektenasining o'lchamlari 35 gradus kenglik uchun 10 km x 13 km. Chiqish quvvati 5 GVt bo'lgan SCES, uzatuvchi antennaning markazida 23 kVt / m², qabul qiluvchi antennaning markazida - 230 Vt / m² nurlanish kuchiga ega.
SCES uzatuvchi antennasi uchun har xil turdagi qattiq va vakuumli mikroto'lqinli generatorlar o'rganildi. Uilyam Braun, xususan, mikroto'lqinli pechlar uchun mo'ljallangan, sanoat tomonidan yaxshi ishlab chiqilgan magnetronlar, agar ularning har biri o'ziga xos salbiy fazali teskari aloqa sxemasi bilan jihozlangan bo'lsa, SCES antenna massivlarini uzatishda ham ishlatilishi mumkinligini ko'rsatdi. tashqi sinxronizatsiya signallari (Magnetron yo'nalishli kuchaytirgich - MDA).
Rektenna - bu yuqori samarali qabul qilish va konvertatsiya qilish tizimi, ammo diodlarning past kuchlanishi va ularni ketma -ket almashtirish zarurati ko'chki buzilishiga olib kelishi mumkin. Siklotronli energiya konvertori bu muammoni katta darajada bartaraf etishi mumkin.
SCES-ning uzatuvchi antennasi uyali to'lqinli qo'llanmalarga asoslangan orqaga qaytaruvchi faol antenna qatori bo'lishi mumkin. Uning qo'pol yo'nalishi mexanik usulda amalga oshiriladi; mikroto'lqinli nurni aniq yo'naltirish uchun qabul qiluvchi rektenaning markazidan chiqariladigan va uzatuvchi antenna yuzasida tegishli sensorlar tarmog'i orqali tahlil qilinadigan uchuvchi signal ishlatiladi.
1965 yildan 1975 yilgacha Bill Braun boshchiligidagi ilmiy dastur muvaffaqiyatli yakunlandi, u 30 kVt quvvatni 1 kilometrdan ko'proq masofaga 84%samaradorlik bilan uzatish qobiliyatini namoyish etdi.
1978-1979 yillarda AQShda Energetika vazirligi (DOE) va NASA (NASA) rahbarligida SCESning istiqbollarini aniqlashga qaratilgan birinchi davlat tadqiqot dasturi o'tkazildi.
1995-1997 yillarda NASA yana o'sha paytdagi texnologik taraqqiyotga asoslanib, SCESning kelajagini muhokama qilishga qaytdi.
1999-2000 yillarda tadqiqotlar davom ettirildi (Kosmik quyosh energiyasi (SSP) strategik tadqiqotlar va texnologiyalar dasturi).
SCES sohasidagi eng faol va tizimli tadqiqotlar Yaponiya tomonidan olib borildi. 1981 yilda professorlar M. Nagatomo (Makoto Nagatomo) va S. Sasaki (Susumu Sasaki) rahbarligida Yaponiya fazoviy tadqiqotlar instituti quvvati 10 MVt bo'lgan SCES prototipini yaratish bo'yicha tadqiqotlar boshladi. mavjud raketalar yordamida yaratiladi. Bunday prototipning yaratilishi texnologik tajribani to'plashga imkon beradi va tijorat tizimlarining shakllanishiga zamin tayyorlaydi.
Loyiha SKES2000 (SPS2000) deb nomlandi va dunyoning ko'plab mamlakatlarida tan olindi.
WiTricity va WiTricity korporatsiyasi shunday tug'ilgan.
2007 yil iyun oyida Massachusets Texnologiya Instituti Marin Soljachich va boshqa bir necha kishi 2 m masofada joylashgan manbadan 60 Vt quvvatli lampochka etkazib beriladigan, samaradorligi 40%bo'lgan tizim ishlab chiqilganini e'lon qilishdi.
Ixtiro mualliflarining fikriga ko'ra, bu birlashtirilgan kontaktlarning zanglashiga olib keladigan "sof" rezonans emas va induktiv muftali Tesla transformatori emas. Bugungi kunda energiya uzatish radiusi ikki metrdan bir oz ko'proq, kelajakda - 5-7 metrgacha.
Umuman olganda, olimlar ikkita tubdan farqli sxemani sinab ko'rishdi.
Shunga o'xshash texnologiyalar boshqa firmalar tomonidan ham jadallik bilan ishlab chiqilmoqda: Intel o'zining WREL texnologiyasini 75%gacha quvvat uzatish samaradorligi bilan namoyish etdi. 2009 yilda Sony televizorning ishlashini tarmoqqa ulanmagan holda namoyish etdi. Faqat bitta holat qo'rqinchli: uzatish usuli va texnik o'zgarishlardan qat'i nazar, xonadagi energiya zichligi va maydon kuchi bir necha o'nlab vattli qurilmalarni quvvatlantirish uchun etarlicha yuqori bo'lishi kerak. Ishlab chiquvchilarning so'zlariga ko'ra, bunday tizimlarning odamlarga biologik ta'siri haqida hali ma'lumot yo'q. Yaqinda tashqi ko'rinish va elektr uzatish moslamalarini amalga oshirishga har xil yondashuvlarni hisobga olsak, bunday tadqiqotlar hali oldinda va natijalar tez orada ko'rinmaydi. Va biz ularning salbiy ta'sirini bilvosita baholay olamiz. Uylarimizdan yana nimadir yo'q bo'lib ketadi, xuddi tarakan kabi.
2010 yilda xitoylik maishiy texnika ishlab chiqaruvchi Haier Group o'zining noyob mahsulotini CES 2010 ko'rgazmasida namoyish etdi, bu to'liq simsiz LCD televizor, professor Marina Solyachichning simsiz quvvat uzatish va simsiz uy raqamli interfeysi (WHDI) bo'yicha olib borgan tadqiqotiga asoslangan.
2012-2015 yillarda. Vashington universiteti muhandislari Wi-Fi-ni ko'chma qurilmalarni quvvatlantirish va gadjetlarni quvvatlantirish uchun quvvat manbai sifatida ishlatishga imkon beradigan texnologiyani ishlab chiqdilar. Texnologiya allaqachon Popular Science jurnali tomonidan 2015 yilning eng yaxshi yangiliklaridan biri sifatida e'tirof etilgan. Hamma joyda simsiz aloqa texnologiyasi inqilob qildi. Va endi navbat Vashington universitetining ishlab chiquvchilari PoWiFi (Power Over WiFi uchun) deb nomlagan simsiz quvvatni havo orqali uzatish edi.
Sinov bosqichida tadqiqotchilar kichik hajmli lityum-ionli va nikel-metall gidridli batareyalarni muvaffaqiyatli zaryadlashdi. Asus RT-AC68U yo'riqnoma va undan 8,5 metr masofada joylashgan bir nechta sensorlar yordamida. Bu sensorlar elektromagnit to'lqin energiyasini 1, 8 dan 2, 4 voltgacha bo'lgan to'g'ridan -to'g'ri oqimga aylantiradi, bu mikrokontrollerlar va sensorli tizimlarni quvvatlantirish uchun zarur. Texnologiyaning o'ziga xos xususiyati shundaki, bu holda ishchi signalining sifati yomonlashmaydi. Siz faqat yo'riqchini qayta yoqishingiz kerak va siz uni odatdagidek ishlatishingiz mumkin, bundan tashqari kam quvvatli qurilmalarga quvvat berishingiz mumkin. Namoyishlarning birida yo'riqchidan 5 metrdan oshiq masofada joylashgan kichik o'lchamli, past o'lchamli yashirin kuzatuv kamerasi muvaffaqiyatli quvvatlandi. Keyin Jawbone Up24 fitnes -trekeri 41%zaryadlangan, bu 2,5 soat davom etgan.
Nima uchun bu jarayonlar tarmoq aloqa kanalining sifatiga salbiy ta'sir ko'rsatmaydi, degan murakkab savollarga, ishlab chiquvchilar, bu yo'riqnoma ish vaqtida ma'lumot uzatish kanallari orqali bo'sh paketlar orqali yuborilishi tufayli mumkin bo'ladi, deb javob berishdi. Ular shunday qarorga kelishdi, ular sukunat davrida tizimdan energiya shunchaki chiqib ketishini va aslida u kam quvvatli qurilmalarga yo'naltirilishi mumkinligini aniqladilar.
Kelgusida PoWiFi texnologiyasi maishiy texnika va harbiy texnikaga o'rnatilgan sensorlar, ularni simsiz boshqarish va masofadan zaryadlash / zaryadlashni amalga oshirishi mumkin.
PUA uchun energiya uzatilishi dolzarbdir (ehtimol, allaqachon PoWiMax texnologiyasidan yoki tashuvchi samolyotning havo radarlaridan foydalangan holda):
Fikr juda jozibali ko'rinadi. Bugungi 20-30 daqiqa parvoz vaqti o'rniga:
→ LOCUST - to'lqinli dengiz samolyotlari
→ AQShda Perdix mikrodronlarining "to'dasi" sinovdan o'tkazildi
→ Intel Ledi Gaganing tanaffus vaqtida dron -shousini o'tkazdi - UAV uchun Intel® Aero platformasi
simsiz texnologiyalar yordamida dronlarni zaryadlash orqali 40-80 daqiqaga ega bo'ling.
Tushuntirib beray:
m / y dronlarini almashtirish hali ham zarur (to'dalar algoritmi);
m / y dronlari va samolyotlarini (bachadon) almashish ham zarur (boshqaruv markazi, BZni tuzatish, qayta nishonga olish, yo'q qilish buyrug'i, "do'stona olov" ning oldini olish, razvedka ma'lumotlari va qurol ishlatish buyruqlari).
Uchuvchisiz uchish qurilmalari uchun teskari kvadrat qonunining (izotropik antenna) salbiy qismi antenna nurining kengligi va nurlanish naqshini qisman "qoplaydi":
Bu uyali aloqa emas, bu erda hujayra oxirgi elementlarga 360 ° aloqa o'rnatishi kerak.
Keling, bu o'zgarishni aytaylik:
Tashuvchi samolyot (Perdix uchun), bu F-18 (hozir) AN / APG-65 radariga ega:
yoki kelajakda AN / APG-79 AESA bo'ladi:
Bu Perdix Micro-Dronesning faol hayotini hozirgi 20 daqiqadan bir soatgacha va ehtimol undan ham ko'proq uzaytirish uchun etarli. Ehtimol, Perdix Middle oraliq uchuvchisiz samolyoti ishlatiladi, u jangchi radaridan etarli masofada nurlanadi va u o'z navbatida Perdix Micro-ning ukalari uchun energiya taqsimotini amalga oshiradi. PoWiFi / PoWiMax orqali dronlar bir vaqtning o'zida ular bilan ma'lumot almashadi (parvoz va aerobatik, maqsadli vazifalar, to'dalarni muvofiqlashtirish).
Wartog hujumlari davri o'tmishda qolganmi?
Ehtimol, tez orada Wi-Fi, Wi-Max yoki 5G-metroda, poezdda, samolyotda, parkda yurish / yugurish paytida bo'lgan uyali telefonlar va boshqa mobil qurilmalarni zaryad qilish kerak bo'ladimi?
So'nggi so'z: ko'p sonli elektromagnit mikroto'lqinli emitentlarning (mobil telefonlar, mikroto'lqinli pechlar, kompyuterlar, WiFi, Blu asboblari va boshqalar) kundalik hayotga keng joriy qilinganidan 10-20 yil o'tgach, to'satdan katta shaharlardagi hamamböceği birdaniga kamdan-kam uchraydigan holatga aylandi! Endi hamamböceği hasharot bo'lib, uni faqat hayvonot bog'ida uchratish mumkin. Ular birdaniga juda sevgan uylaridan to'satdan g'oyib bo'lishdi.
COCKROACHES KARL ™!
Bu yirtqich hayvonlar, "radioga chidamli organizmlar" ro'yxatining etakchilari uyatsiz taslim bo'lishdi!
ma'lumotnoma
Keyingi navbat kim?
Eslatma: Oddiy WiMAX tayanch stantsiyasi quvvatni taxminan +43 dBm (20 Vt) ga uzatadi, mobil stansiya odatda +23 dBm (200 mVt) da uzatadi.
Ba'zi mamlakatlarda sanitariya-turar-joy hududida uyali aloqa bazaviy stansiyalarining ruxsat etilgan nurlanish darajasi (900 va 1800 MGts, barcha manbalardan umumiy darajasi) bir-biridan keskin farq qiladi:
To'liq tartibsizlik
Tibbiyot hali savolga aniq javob bermadi: mobil / WiFi zararli va qay darajada? Mikroto'lqinli texnologiyalar yordamida elektr energiyasini simsiz uzatish haqida nima deyish mumkin?
Bu erda quvvat vatt va milya vatt emas, balki allaqachon kVt …
Ishoratlar, ishlatilgan hujjatlar, fotosuratlar va videolar:
"(RADIO ELEKTRONIK JURNALI!" N 12, 2007 y. (KOSMOQDAN ELEKTRIK QUVATI - GUNOZA MOSHINA ELEKTRONSIYALARI, V. A. Banke)
"Mikroto'lqinli elektronika - kosmik energiyaning istiqbollari" V. Banke, t.f.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.slideshare.net
www.homes.cs.washington.edu
www.dailywireless.org
www.digimedia.ru
www. powercoup.by
www.researchgate.net
www. proelectro.info
www.youtube.com
