摘要：随着时代的飞速发展，我们迎来了科技时代的大潮，各种便携式设备也融入了我们的生活，成为我们生活中必不可少的一部分，然而各种智能设备的电池续航能力成为了最大的发展滞留因素，同时各种充电设备，杂乱的数据线引发的漏电或热化火灾等安全隐患。因此，通过不断的科学钻研，终于无线充电技术问世了，利用空间磁场实现无线充电，克服了因智能设备电池续航能力的滞留发展和各种安全隐患的处理解决，使得各种智能设备朝着安全化、高效化和便捷化的方向稳步发展。因此，本文将基于机巢无人机无线充电系统磁耦合谐振技术方面去深入调研、测试、剖析和总结技术研究报告，为机巢无人机无线充电系统磁耦合谐振技术提供强有力的理论知识依据和技术借鉴，也为其技术的发展进步献出了一臂之力。

关键词：机巢无人机；无线充电系统；磁耦合谐振技术。

引言：随着智能化的科技的成熟发展，场景化巡检模式的需求和与时俱进的革新需求，智能机巢无人机在2022年8月成功试飞并完美飞降。在无人机起飞前可以通过电脑或手机对其设置飞行任务，机巢可以自动测试和判断外界环境情况，无人机飞行过程中可以把数据传输至后天设备，飞行结束后可操作自动降落至指定的机巢当中进行充电或者机巢自动臂更换电池，并把数据上传。如此智能的机巢无线充电系统装置为无线充电系统磁耦合谐振技术的发展起到了技术引领和发展方向，也为其奠定了宝贵技术经验基础。于是人们开始对磁耦合谐振技术无线充电系统展开研究，并利用两个相同谐振频率的线圈间的共振耦合进行能量传递和转化，从而实现无线充电系统磁耦合谐振技术。

一、机巢无人机技术的现状和未来发展趋势

随着科技的不断进步，机巢无人机【1】在各个行业领域得到了广泛的运用，伴随着其技术的不断革新，今天的我们真正迎来了无人机技术无限挑战，无限进步的时代浪潮。

（一）、无人机技术的发展史和现状

无人机技术最早是出现在第二次世界大战期间，当时主要是用作军事侦查和简单的轰炸任务。随着无人机技术的不断改进革新走向成熟期 ，在各行各业中运用无人机技术也稳步增加。如今，军事领域、建筑行业、农业种植、公安系统等行业中无人机技术也占有重要的地位，成为现代社会发展不可或缺的技术领域。比如军事领域方面，无人机担负着侦测，巡视和监视以及某些危险任务的使命，为军事领域提供了高效，精准的信息情报，做出巨大贡献；在建筑行业中，可以利用无人机完成测量、绘图识图、维修等工作，为建筑行业带了了诸多便利，同时降低了经济成本；在农业种植中，可以利用无人机完成播种技术和农药喷洒等施工任务，为农业发展为机械化农业时代奠定了宝贵技术基础，同时增大了农业种植的工作效率和降低了人工成本；在公安系统中，无人机扮演着巡警，执勤的工作岗位，实现了科技巡查，科技检测等任务，为公安系统维护管理带来技术发展。

（二）、无人机技术未来发展的优势

随着无人机技术的不断进步发展，无人机技术在市场的优势不断扩大，如雨后春笋般充斥着世界各行各业【2】。有科学研究表明，无人机市场在2020年市场规模为200亿美元，而五年后，无人机技术市场规模预估突破500亿美元。其数据分析得出无人机技术的发展在未来市场中势不可挡。未来无人机主要从以下方面发展：1、无人机可以代替在必须探索但人类无法到达的领域执行任务，比如说高空，火山石或者狭隘的深井等区域进行探究；2、无人机可以在高危环境中进行任务执行，比如在爆炸性现场进行搜索任务，在高毒气环境下正常运作执行任务；无人机可以高效精确的执行任务，极大的提高工作效率，降低人工成本等。同时无人机将从以下几个方面进行技术发展革新：1、无人机更加智能化，在执行任务中有自主性和智能性，操作方面更加简便，执行任务更加高效；2、多功能化无人机技术改良融入，同一台无人机多功能化，可以同一时间接受多个指令，同时开展多个任务执行，提高工作效率；3更加多元化，可以跟随大环境的变化而改变，能够适应各种环境下执行任务，增大其安全性。

二、机巢无人机无线充电系统磁耦合谐振技术的原理

随着无人机技术在世界各行各业中的运用，越来越多人认识到无人机市场前景广阔，因此加大了对无人机技术的钻研。更是对无人机电池续航方面的技术做了深入研究，终于机巢无人机无线充电系统磁耦合谐振技术问世了，推动了无人机自主充电和电力系统巡检技术向智能化发展做出来杰出贡献。

（一）、机巢无人机无线充电系统磁耦合谐振技术的产生及存在问题

由于各种环境、天气等多种外界因素的影响，采用插线式充电的方式而造成充电的不稳定和系统运行存在的安全可靠性降低等缺点，已经不适应无人机技术的发展。为适应市场需求和推动无人机技术发展，机巢无人机无线充电系统磁耦合谐振技术应运而生了。机巢无人机无线充电系统磁耦合谐振技术是由能量发射装置和能量接收装置组合而成，“合谐振”既在两个装置上的线圈频率达到相同时，就会产生一个共同频率的共振从而实现能量转换成电能，完成无线充电系统的充电过程。但是由于机巢无人机无线充电系统磁耦合谐振技术处于刚起步阶段，还有很多方面的技术不足。比如：机载装置中线圈的平面设定，产生的干扰波，影响了无人机后台数据接受或者传感器的运行；机载电池模块功率小，造成注重充电需要的时间长，可能会影响无人机的工作效率；机载重量有限，搭载机载设备有限，导致续航能力太短，无法持久运行。这些技术缺陷都是人们共同关注的问题，也会随着不断的钻研改进得到完美的优化方案。

三、无线充电系统磁耦合谐振技术发展

无线充电系统磁耦合谐振技术【3】成功解决了无人机在执行任务中电池续航不足而返航进行人工更换或者繁琐的接线式充电，极大的提高了无人机续航能力和工作效率，为无人机智能化巡检电力系统提供了可行依据。

早在十九世纪，美国著名物理学家 “法拉第” 就对电磁感应做了深入研究，也正是磁场的发现，到今天人们的成功研究和运用才有了无线充电技术。早起由于技术有限，人们主要研究的是利用 “电磁感应” 而实现无线充电技术，但是电磁感应无线充电技术非常容易受到外界磁场、电场等因素的干扰，导致其传输电能距离短、损耗大，限制了其技术的投入使用。直到2007年麻省理工大学的成功使用MTR—WPT技术点亮两米以外的60W灯泡，再到今天的机巢无人机无线充电系统磁耦合谐振技术的实现。

磁耦合谐振技术在机巢无人机无线充电系统占有主导地位，多个电磁波之间的耦合情况，可以通过耦合理论研究，在同波动或不同波动模式下都可以耦合产生共振，以电流为场源，随着其变化，周围的磁场、电场也会发生变化，从而转化为空间上的磁场和电场，当电磁场中的电磁辐射的波动从而将电磁场能力传输出去，在传输过程中，电场会随着距离的增加而逐渐衰减，因此，利用两个发生合谐振耦合电路来回收衰减的电场，即当发射回路和接收回路发生合谐共振时，就使衰减的能量回到原来的电磁场中，极大的提高了磁藕无线充电系统技术，加大了无线充电系统在无人机等领域的运用。

四、结语

科技是时代进步的基石，无线充电系统是当下形势的热门话题，无人机现在在各行各业使用越加频繁，而机巢无人机系统的研究推行改良了无人机的操作、充电弊端，这都离不开无线充电系统磁耦合谐振技术的研究和成熟运用。今后基于机巢无人机无线充电系统磁耦合谐振技术会得到更多领域的借鉴利用，为人类科技文明提供科学依据。

参考文献

[1]徐铭乾， 贺正旺， 聂子森. 磁耦合谐振无线电能传输技术的无人机无线充电方案[J]. 电子技术与软件工程， 2021， 000（008）：P.234-236.

[2]石文， 李广佳， 仪志胜，等. 临近空间太阳能无人机应用现状与展望[J]. 飞航导弹， 2022（001）：000.

[3]黄振华. 磁耦合谐振式多介质无线充电系统控制策略研究[D]. 华南理工大学， 2021.