在科技日益进步、工业高度发达的今天，人类社会的生产和生活对电力的依赖程度不言而喻。目前，人们日常生活中所能接触到的电器设备大多通过固定的电源获取电能，也就是说，通常都需要导线将电器与电源连接才能正常工作。这种基于传统理论的接触式供电模式带来的弊端越来越明显，如容易产生磨损、插电火花、不易维护，在水下矿井下等环境中用电不安全等问题。而且，在一些特定的环境下，靠线路传送电能变得相当的困难，甚至不可实现，影响人类生产的进行。基于此，无线电能传输(Wireless Power Transfer, WPT)技术应运而生。无线电能传输技术又称非接触电能传输(Contactless PowerTransfer, CPT)技术，该技术由于实现了电源与用电设备之间的完全电气隔离，具有安全、可靠、灵活等传统电能传输方式无可比拟的优点，因此得到了国内外学者的广泛关注[1][2]。

近年来，伴随着无人机技术的提升，无人机技术在日常生活中得到了越来越多的应用，如无人机技术在航拍、农业值保、遥感测绘、电力巡线等领域的应用。目前，用于日常应用的无人机主要分为三种，固定翼无人机、直升机无人机和多旋翼无人机，其中多旋翼无人机以四翼无人机为主。由于多旋翼无人机飞控技术的成熟，零件成本较低，在民用航拍领域得到了广泛的应用[3-5]。四旋翼无人机在任务过程中，需要地面工作人员实时发送遥控命令，但续航时间在30分钟左右，无人机的续航时间严重受限于电池容量。常用的方法是增加电池容量，但电池容量的增加会造成飞行器负重增大、输出功率随之上升，续航时间随着所携带的电池容量增加而非线性增加，制作成本与电池技术限制着飞行器的续航时间，无法从根本上解决无人机长时间自主执行巡线任务的问题。故寻求一种磁耦合共振模式的无线能量传输技术，以用于对无人机的无线充电，无人机与充电平台间距在米级内可进行无线充电，传输功率和传输效率可以实现双高[6][7]。搭建无人机无线充电平台，让无人机在使用过程中无需插拔就可以电力不出，一来减少了插头的频繁使用导致的磨损情况，有效避免了一些电力安全隐患，使得无人机在应用中更加方便快捷，更能使无人机在阴雨天气、潮湿环境中安全使用。提升无人机续航能力，可以远程充电，使得无人机可以飞行更远的距离。

在磁耦合方面,2007年，美国麻省理工学院(MIT)的 MarinSoljacic 研究小组在 Science 期刊上发表论文，阐明了通过磁共振原理可实现2米范围内 60W 无线电能传输，整个系统的效率达到了近40%。自此磁共振模式无线电能传输技术成为各国学者研究的一个热点，越来越多的科研院所及企业相继加入磁共振模式无线电能传输技术的基础研究和应用开发中来[8]。MIT采用耦合模理论对磁共振系统进行理论分析，但其分析主要还是基于两个共振线圈进行研究，然而一个完整的磁共振无线电能传输系统还应包含另外两个线圈，即发射线圈及接收线圈。这四个线圈自身还具有一定的内阻以及其对应的补偿电容，线圈间随着线圈间距的不同还具有不同的互感，这些参数对系统的功率和效率都有一定的影响。这就要求磁共振技术的研究者能够得出一种包含这四个线圈以及其对应参数的系统功率和效率的建模方法，利用得到的功率和效率模型对磁共振系统的传输特性、参数优化、频率特性、控制模式以及逆变拓扑等方面进行研究，这些方面的研究对磁共振技术理论与产业化发展都有着巨大的推动作用[9][10]。

无人机的设计理念最早来源于军工领域，但随着军民融合战略的实施和发展，以及无人机技术的快速发展，无人机技术在民用领域的应用得到了长足发展。根据无人机的应用领域，可分为消费级无人机和工业级无人机，消费级无人机主要应用于航拍，工业级无人机广泛应用于国土勘测、遥感测绘、农业植保等领域[11-16]。国内以深圳大疆创新科技有限公司为首的无人机企业在世界范围内的行业地位越来越高，吸引了一批杰出的科技创新型企业投入的无人机研发中。

2. 研究的基本内容与方案

计划采用各方面指标相对折衷的磁耦合共振模式的无线能量传输技术，以用于对无人机的无线充电，无人机与充电平台间距在米级内方可进行无线充电，传输功率和传输效率可以实现双高，计划使用GPS与光流传感器相结合，使得定位更加的精准，作品的科学性先进性：方便快捷，不用拔插就可以进行电力补充。提升续航能力，可以远程充电，使的无人机可以飞行更远的距离。定位精准，可以在信号恶劣的情况下精准定位。