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我国建成世界首套一对多动目标微波无线传能系统

2026-07-20 09:3950490中国节能网

7月20日讯,我国空间太阳能电站领域迎来里程碑式技术突破。西安电子科技大学段宝岩院士团队历经多年持续攻关,成功研发建成全球首套一对多动目标微波无线传能地面验证系统(逐日工程2.0),彻底攻克多动态目标同步精准无线供电行业难题,标志着我国在空间太阳能落地应用领域再度领跑全球,实现了无线传能技术从静态定点验证到动态多目标工程化应用的关键跨越。


作为空间太阳能电站落地应用的核心关键技术,微波无线传能一直是全球航天能源领域的攻坚重点。此前,国际主流无线传能系统仅能实现“一对一”静态定点能量传输,仅可对单一固定目标供电,无法适配高速移动、多设备同步供能的复杂场景,极大限制了空间太阳能技术的实用化、场景化落地。相较于2022年该团队建成的全球首个空间太阳能电站全链路静态验证系统,此次迭代升级的逐日工程2.0系统,完成了颠覆性技术革新,创新性实现单发射端、多接收端的动态传能模式,一套发射系统可同时追踪、供能多个高速移动目标,填补了全球多动目标微波无线传能技术的空白。


该系统的核心突破在于攻克了多目标波束精准调控、动态实时追踪、能量智能分配三大核心技术瓶颈。研发团队依托多学科交叉融合技术,优化迭代分布式欧米伽空间太阳能电站设计方案,通过高精度波束成形算法、动态时延补偿技术和智能能量调度系统,有效解决了多目标传能过程中波束干扰、能量损耗不均、动态追踪失准等行业痛点,大幅提升了复杂工况下无线传能的稳定性与精准度,让隔空动态供电从理论设想变为成熟可行的工程技术。


权威实测数据充分印证了该系统的顶尖性能。在百米级实际工况测试中,系统直流—直流传输效率达到20.8%,波束收集效率高达88%,同时可实现1180瓦千瓦级稳定功率输出,各项核心指标均处于国际领先水平。为全面验证动态场景适配能力,团队开展无人机动态供电实景测试,在目标时速30公里、传输距离30米的高速移动工况下,无人机可稳定接收143瓦持续电力,全程无断电、无功率大幅波动,圆满完成飞行状态下持续“隔空充电”试验,验证了系统对高速移动目标的精准供能与动态适配能力。


业内专家组评审一致认定,逐日工程2.0一对多动目标微波无线传能系统的成功落地,是我国空间太阳能电站技术研发的标志性跨越。该成果摆脱了传统静态传能的场景局限,打通了多目标、动态化、工程化无线传能的技术链路,彻底夯实了空间太阳能电站民用、军用多场景落地的技术基础,整体技术水平位居国际领先行列。


截至目前,我国是全球唯一完整跑通空间太阳能电站全链路技术、且成功实现一对多动目标微波无线传能工程验证的国家,在空间太阳能领域形成了独一无二的技术先发优势与完整产业研发体系。相较于欧美、日本等发达国家聚焦单点技术突破的研发模式,我国构建了从基础理论、核心器件、系统集成到工程验证的全链条研发体系,技术成熟度与落地速度遥遥领先。


从应用价值来看,该技术突破具备广阔的落地前景。在航天领域,可实现多颗低轨卫星、太空飞行器的在轨无线补能,大幅延长航天器服役寿命,降低航天发射成本;在民用领域,可适配无人机巡检、低空物流、野外移动设备、偏远地区分布式供能等场景,破解无电网覆盖区域的供电难题;在国防领域,可为移动作战设备、无人装备集群提供持续动态能源保障,提升装备续航与作战效能。


依据我国空间太阳能电站专项发展规划路线图,我国空间太阳能产业已形成清晰的阶段性发展目标。下一步,研发团队将持续优化系统传输效率、提升供能功率、拓展传能距离,稳步推进工程化迭代。按照规划,我国将于2030年建成兆瓦级在轨空间太阳能试验电站,完成太空环境下的实战化传能验证;2050年建成吉瓦级规模化商用空间太阳能电站,真正实现太空清洁能源规模化、常态化落地应用,为我国新型电力系统建设、双碳目标达成和航天强国建设提供核心技术支撑。


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