无人机续航时间短，极大地限制了其连续作业时间以及作业辐射半径。如何灵活、便捷地为无人机补充电能成为了无人机发展过程中一个重要的研究方向和亟待解决的问题。
　　就此，本文基于无线电能传输技术，设计适用于无人机自主续航的平面抗偏移无线充电系统，降低无人机自主续航补充对定位精度要求，大大提高无人机在实际中的应用能力。本文以提升无人机存在降落偏移情况下的无线充电稳定性为根本目标，围绕无人机无线充电的关键因素展开研究，对无线充电耦合线圈与补偿拓扑进行分析与优化设计。本文工作主要如下：
　　(1)在抗偏移无线输电相关理论研究方面，采用了二端口网络对无线输电系统电路拓扑进行了分析。针对无线输电应用提出T型补偿网络特征及特殊矩阵，为更复杂的补偿网络设计提供了设计方法与理论基础。
　　(2)在抗偏移无线充电系统初始设计方面，本文对抗偏移补偿网络及抗偏移磁耦合线圈进行了设计：提出了“混合串联”拓扑设计，其转移电压特性具有对耦合互感变化为0的工作点，可以实现抗偏移效果；提出了抗偏移双线圈集成化设计，对线圈结构与系统参数进行了设计。
　　(3)在抗偏移无线充电系统优化设计方面，本文结合双线圈集成化的发射线圈结构优化与抗偏移补偿拓扑参数优化对整体系统进行了优化设计，提升无线充电系统的抗偏移性能。并提出了基于模拟退火算法的最大功率跟踪控制方法，保证系统在失谐情况下的稳定运行。
　　(4)在无人机无线充电样机试点应用方面，本文结合了光伏与储能技术，搭建了光储充一体化无人机无线充电样机配合无人机进行输电线路巡检作业，在湖北、陕西、江西进行了试点应用。验证本文设计方案可为无人机在巡线作业中无线供电，提高无人机巡检作业效率。