随着飞行控制技术、通信技术和导航技术在无人机领域的应用,无人机在军用领域和民用领域内的需求快速增长,同时对无人机的功能多样性和续航能力也提出了更高的要求。激光具有能量密度高,发散角小、方向性好、发射接收口径小、空间传输能量衰减小等优点,因此激光无线能量传输技术适合于为无人机进行远程无线电力传输。要做到为飞行中的无人机提供实时充电,激光束对无人机的跟踪瞄准是需要解决的关键问题。基于此应用背景,本文对激光为无人机充电技术中的跟踪瞄准环节进行了探索与研究,设计的激光远程充电系统为无人机的实时充电提供了一种有效手段,此外对卫星、空间站等空间搭载设备的无线远程电力传输同样具有借鉴价值。首先,为确保激光无线充电系统的高效性,基于不同种类激光器的工作原理及输出特性,考虑到大气环境对激光在空间中传输的影响,目前不同种类光伏电池的工作原理及特性,对发射端激光器、接收端光伏电池进行了合理选取,最终选取了波长为808nm的近红外半导体激光器作为能量发射端,对其光电转换效率高的硅光电池作为能量接收端,并对硅光电池等效电路模型的参数测试计算原理和结果进行了详细说明。其次,为使发射端发出的激光束能自行扫描、定位并跟踪瞄准随无人机移动的光电转换器件（硅光电池阵列）,本文提出了一种基于振镜扫描跟踪的激光无线远程充电方案,该方案采用振镜、光电池阵列和无线数传模块构建闭环反馈控制系统,通过合理布局硅光电池阵列,使之同时兼顾激光束对空中移动无人机的扫描跟踪和充电功能,且接收端结构较为简单、轻巧。在上述工作的基础上,搭建出基于振镜的激光对硅光电池阵列跟踪瞄准充电系统,并对该系统的工作特性进行了深入研究与分析。首先提出对待扫描区域进行离散化处理,采用二维图形扫描的方式进行扫描,提高了系统的扫描速度,分别采用线性扫描算法和螺线扫描算法对空中无人机进行扫描,并提出一种新型螺线扫描算法,对三种扫描算法进行了对比和研究;其次通过对硅光电池负载电压信号的采样处理,首先利用经典和差算法得到激光光斑中心在硅光电池阵列中的相对位置信息;接下来为进一步提高跟踪精度,提出了基于微扰理论的定位算法,并对两种算法在跟踪速度、跟踪精度及应用条件几方面进行了对比和讨论;同时采用卡尔曼滤波算法对激光光斑中心位置进行合理预测与修正,有效提高了整个扫描跟踪系统的跟踪速度和跟踪精度。实验测试结果表明:当无人机在高度为80m,直径50m圆形区域内以低于2m/s速度飞行时,该系统可实现激光对无人机的准确跟踪,跟瞄精度小于0.63mrad。