無人機（UAV）技術的需求和興趣正在迅速增長。盡管重量很大且充電時間長，但大多數(shù)無人機都使用電池進行操作。無人機無線充電系統(tǒng)的需求日益增加，以避免電池的缺點。典型的無線充電系統(tǒng)利用鐵氧體來提高功率傳輸效率，但鐵氧體的脆特性阻礙了其應用于動態(tài)無人機操作。

最近，主要應用于軍事應用的無人駕駛飛行器（UAV）技術由于其技術進步而開始將其應用領域擴展到公共或私營部門。由于可靠性、機動性和成本效益方面的操作優(yōu)勢，無人機具有無限的潛力。

攝影或攝像的應用為它帶來快速增長的可行性，并且在交通監(jiān)控、快遞服務、森林火災監(jiān)視以及監(jiān)測危險區(qū)域或生態(tài)系統(tǒng)等領域已經(jīng)出現(xiàn)了新興應用。但其中一個具有挑戰(zhàn)性的問題仍有待解決，因為大多數(shù)無人機受限于電池的容量和重量限制。

無線電力傳輸（WPT）將是處理無人機所需電能問題的替代技術。它可以使無人機增加其飛行范圍，操作時間，并將促進自主飛行。多年來，感應式WPT已成功應用于各種電動車輛，包括我們早期開發(fā)的無線電動公交車。感應式WPT系統(tǒng)通常由發(fā)射線圈（Tx線圈）和接收線圈（Rx線圈）組成，而我們的電動公交車的Tx線圈在整個公交線路的道路表面下被布置為分段回路。

感應式WPT的原理基于法拉第定律，其中Tx線圈中的交流電（AC）產(chǎn)生了時變磁場。來自Tx線圈的時變磁場通過空氣耦合到Rx線圈，從而通過耦合磁場在Rx線圈中產(chǎn)生時變電流。然后在Rx線圈端子上產(chǎn)生輸出電壓，其中指定的DC電壓可以從Rx線圈處的AC電壓轉(zhuǎn)換。

感應式WPT的原理很明確，并作為使用定制Tx-Rx結(jié)構(gòu)的主要電源成功應用于我們的電動巴士?；诜ɡ诙傻南嗤?，WPT也可應用于無人機。感應式WPT系統(tǒng)的實際方案中使用了鐵氧體以改善磁耦合。已知鐵氧體具有優(yōu)異的導磁率高頻特性和適合的導電性等電特性。

雖然總體而言鐵氧體是用于傳導所需效率的磁場的優(yōu)化器件，但是鐵氧體在無人機的WPT中不太實用。在無人機操作的極端動態(tài)環(huán)境下，鐵氧體的脆特性阻礙了WPT的應用。有幾項工作可以提高無人機的性能，但由于實際特性有限，無法將其作為WPT的高效鐵氧體磁性材料。本文中的軟磁復合材料可以替代鐵氧體，目的是將感應式WPT系統(tǒng)集成到無人機中。

本文研究了不同的鐵磁材料在無人機WPT系統(tǒng)磁芯中的應用。該比較研究是基于新開發(fā)的軟磁復合材料（SMC）和用作WPT系統(tǒng)磁芯的常規(guī)鐵氧體進行的。特別是，主要通過考慮惡劣環(huán)境來討論如何為無人機WPT系統(tǒng)選擇合適的鐵磁芯材料。