Kaikki tässä artikkelissa käsitellyt UAV: t kuuluvat ryhmään 1. Tämä ryhmä, jonka suurin sallittu lentoonlähtöpaino on 0–9 kg, sisältää suuren määrän erilaisia järjestelmiä, mukaan lukien lentokone- ja helikopterityypit, ja kaikki ne pääsääntöisesti, laukaistaan käsin. Hyvin harvat näistä droneista voitaisiin luokitella "nanoiksi". Ne ovat erittäin kevyitä järjestelmiä, useimmiten pääroottorilla, mutta kuten kaikki muut tässä artikkelissa mainitut. Jokainen sotilas unelmoi siitä, että hänellä on käsissään lentävä järjestelmä, joka voi katsoa "nurkan taakse" ja palata suorittamaan seuraavat tehtävät, koska sen paino ja materiaalin ja teknisen ylläpidon määrä ovat minimaaliset, eli niiden kokonaiskuormitus kasvaa merkittävästi on poissuljettu.
Erikoisjoukot saavat yleensä ensimmäisenä uusia korkean teknologian järjestelmiä, jotka myöhemmin otetaan käyttöön tavanomaisilla yksiköillä. Puolustusmarkkinoilla on kuitenkin vain vähän järjestelmiä armeijalle (tietysti kaikkia näitä "vapaa -ajan" droneja, joita myydään satoja lelukaupoissa, ei käsitellä tässä), vain osa niistä on ensin erikoisjoukkojen käytössä ja vielä vähemmän sellaisia, joista tulee heti bestsellereitä. Joillakin muilla, hieman suuremmilla droneilla, jotka eivät enää sovi "nano" -luokkaan, on melko erikoisia ominaisuuksia, mikä tekee niistä erinomaisen valinnan erikoisoperaatioille (SSO) ja sen jälkeen.
Ennen kuin alamme kuvata olemassa olevia järjestelmiä, katsotaanpa tulevaisuutta, vaikka nykyään monet asiat voidaan katsoa scifi -valtakunnan sijaan todellisuudeksi. Vuonna 2011 AeroVironment kehitti Nano Hummingbirdin, lentävän linnun kaltaisen VTOL: n, jonka suurin lentoonlähtöpaino on 19 grammaa ja jonka siipiväli 160 mm mahdollistaa sen pysymisen ilmassa. Tämä on tietysti kaikkein monimutkaisin kehitys mekaniikasta ja ilmailutekniikasta tiedonsiirtokanavaan. Charles Stark Draperin laboratorio otti toisen tien, koska hän uskoi, ettei ole olemassa tehokkaampaa ja ohjattavampaa hyönteistä muistuttavaa nanodronia kuin sudenkorentoa jäljittelevä drone. Tammikuussa 2017 se ilmoitti, että sen DragonflEye -ohjelma, joka on käynnissä yhteistyössä Howard Hughes Medical Instituten kanssa, on edistynyt sudenkorentojen hallinnassa pienen selkäreppun ansiosta, joka yhdistää navigoinnin, synteettisen biologian ja neurosensoriset tekniikat ja lähettää neurosensorisia ohjaussignaaleja sudenkorento. Nykyään lintu- tai hyönteisjärjestelmien tekniikat eivät ole valmiita suureen kaupalliseen menestykseen, mutta varmasti tulee hetki, jolloin he löytävät kiitollisen käyttäjänsä. Sillä välin nykyiset nanodronit käyttävät pääasiassa helikopteritekniikoita, jotka tarjoavat mahdollisuuden pystysuoraan nousuun ja laskuun.
Tammikuussa 2017 Yhdysvaltain puolustusministeriö lähetti tietopyynnön nimeltä Soldier Borne Sensor Unmanned Aircraft Systems (sotilaan kuluneet anturit, miehittämättömät ilmajärjestelmät), jonka tarkoituksena oli kerätä tietoja tulevaa suunniteltua ohjelmaa varten. Tällä kertaa tavoitteena oli ottaa nämä järjestelmät käyttöön tavallisessa armeijassa valvomiseksi yksittäisten ryhmien ja joukkojen tasolla. Markkinoilla ei ollut saatavilla monia järjestelmiä, jotka täyttivät amerikkalaiset vaatimukset, jotka ilmoitettiin tammikuussa 2018 kokouksessa ns. Niistä: leijuu matalalla korkeudessa vähintään 15 minuuttia, kolme lentoa täyteen ladatulla akulla kevyessä tuulessa, laitteen enimmäispaino on 250 grammaa, koko kompleksin suurin paino on 1,36 kg. Vaatimuksissa on myös todennäköisyys havaita 90% ihmisen kokoisesta esineestä 50 metrin etäisyydeltä yöllä ja enintään 16 tunnin harjoitteluaika. Järjestelmän on tallennettava valokuva- ja videomateriaalia ja lähetettävä kuvat sotilaalle reaaliajassa välittömään käyttöön. Lisäksi valintakriteereihin kuuluvat visuaaliset ja akustiset allekirjoitukset, näköyhteysalue ja muut vielä nimeämättömät parametrit. Tiedotustilaisuuteen saapui seitsemän yritystä ja organisaatiota, mutta tärkeimmät kilpailijat vähenivät nopeasti kolmeen osallistujaan - AeroVironment, InstantEye Robotics ja FLIR Systems.
Marraskuun 2016 lopussa FLIR Systems osti norjalaisen Prox Dynamics AS -yrityksen 134 miljoonalla dollarilla käteisellä. Tämä yritys on yksi edelläkävijöistä nano-UAV-alojen alalla, ja se perustettiin vuoden 2007 lopussa tavoitteena kehittää maailman pienimmät UAV-laitteet ammattikäyttäjille. Ensimmäinen versio, nimeltään Black Hornet, ilmestyi vuonna 2012, ja uuden version ilmestymisen jälkeen se sai nimityksen Black Hornet 1., sekä lennon kesto on 15 minuuttia”, FLIR Systemsin tiedottaja sanoi. Ensimmäinen asiakas oli Ison-Britannian armeija, joka vastasi kiireellisiin tarpeisiin ja lähetti ensimmäiset PD-100 Black Hornet -lennokinsa vuonna 2012 Afganistaniin. Tästä tuli tärkeä villitys Norjan nano-UAV: n saavutuksissa; myöhemmin vuonna 2015 kehitettiin ja esiteltiin Black Hornet 2: n toinen versio. "Se perustui samaan alustaan, mutta antureissa, kantomatkassa ja tuulen vakaudessa oli paljon parannuksia." Laitteeseen asennettiin pienemmän virrankulutuksen omaava moottori, joka yhdessä suuren kapasiteetin akun kanssa mahdollisti lentoetäisyyden lisäämisen ja samalla tiedonsiirtokanavan kantaman lisäämisen. Lisäksi kehitettiin Black Hornet 2T -versio, johon asennettiin FLIR -lämpökamera, tämä oli ensimmäinen yhteistyö näiden kahden yrityksen välillä. Useat asiakkaat ovat hankkineet Black Hornet 2 -järjestelmän sen ilmeisten etujen vuoksi.
Ottaen huomioon mahdollisesti ensisijaisen ohjelman käynnistämisen Yhdysvalloissa ja sen, että Yhdysvaltain armeija ostaa ainakin suuruusluokkaa enemmän droneja kuin muut maat, FLIR päätti, että kannattaa investoida enemmän nanojärjestelmiin ja siksi, Prox Dynamicsin hankinta. Tämän sulautumisen jälkeen lupaavien hankkeiden rahoitus kasvoi jyrkästi, minkä seurauksena syntyi uusi Black Hornet 3. Alkuperäisen Black Hornetin isän Peter Murenin suunnittelema laite säilytti helikopterijärjestelmän, mutta roottorin muotoilua uudistettiin perusteellisesti. Alusta on nyt täysin modulaarinen, irrotettava akku ja erilaiset kohdekuormat mahdollistavat dronin nopean uudelleenkonfiguroinnin. Uuden sukupolven tukiasema on saanut lukuisia parannuksia sekä laitteistoon että ohjelmistoon. Black Hornet 3: n paino 123 mm: n potkurilla on kaksinkertaistunut edeltäjiinsä verrattuna ja oli 33 grammaa, se voi pysyä ilmassa 25 minuuttia ja lentää enintään 2 km: n etäisyydelle. Dronen nopeus on jopa 6 m / s ja se voi lentää jopa 15 solmun tuulen nopeudella (puuskissa jopa 20 solmua) sekä kevyessä sateessa. Anturien osalta drone on varustettu FLIR Lepton -lämpökameralla ja teräväpiirtokameralla, joka pystyy ottamaan valokuvia. Lämpökamera, jossa on 160x120 matriisi ja 12 mikronin nousu, toimii alueella 8-14 mikronia ja sen näkökenttä on 57 x 42 °, sen mitat ovat 10, 5x12, 7x7, 14 mm ja paino vain 0,9 grammaa. Saatavana on kaksi päiväkameraa kokoonpanosta riippuen, ja niiden videotarkkuus on 680x480 ja valokuvien resoluutio 1600x1200.
Black Hornet 3: n tärkein innovaatio on, että se voi lentää myös ilman GPS -signaalia. "Jatkamme kuitenkin tämän ominaisuuden kehittämistä, koska sillä on edelleen monia parannuksia", yrityksen tiedottaja sanoi. Käytettävissä on neljä lentotilaa: automaattinen ja manuaalinen lentäminen ja tarkkailu, lento ennalta määrättyä reittiä ja käyttäjän valitsemia pisteitä pitkin, automaattinen paluu ja yhteyden katkeaminen.”Päivitämme ohjelmistojamme jatkuvasti vähentääksemme operaattorin kognitiivista kuormitusta. Tämä järjestelmä, joka tunnetaan nimellä Black Hornet 3 PRS (Personal Reconnaissance System), on integroitu Yhdysvaltain armeijan ATAK (Android Tactical Assault Kit) -ohjelmistoon. Täydellinen Black Hornet 3 -järjestelmä, joka painaa alle 1,4 kg, sisältää kaksi lentokonetta, käsiohjaimen ja videonäytön. Black Hornet 3 -droonin on ostanut 35 maata, joista suurimmat ostajat ovat Yhdysvallat, Australia ja Ranska. Marraskuussa 2018 Ranska ilmoitti ostavansa jopa 89 miljoonaa dollaria, ja muutamaa päivää myöhemmin Yhdysvallat allekirjoitti ensimmäisen 39 miljoonan dollarin sopimuksen. Yhdistynyt kuningaskunta allekirjoitti 1,8 miljoonan dollarin sopimuksen huhtikuussa 2019 osana Fast Track Initiative -ohjelmaa. Kesällä 2019 Yhdysvaltain armeija sai ensimmäiset Black Hornet 3 PRS -järjestelmät Afganistaniin lähetettyyn 82. ilmavoimien divisioonaan. Näitä nanodroneja käytetään tietojen keräämiseen ja tiedusteluun joukkueen ja ryhmän tasolla.
PRS-dronin kehittämisen aikana FLIR huomasi, että monet ajoneuvot tarvitsevat lyhyen kantaman tiedustelujärjestelmän, jota voitaisiin käyttää panssaroiden alta. Tämä johti VRS -järjestelmän (Vehicle Reconnaissance System) kehittämiseen, joka perustuu samaan alustaan ja sisältää käynnistysmoduulin, jossa on neljä irrotettavaa lämmitys- ja latauskasettia. VRS -sarja painaa noin 23 kg, mitat 470x420x260 mm ja se voidaan varustaa lisävarusteena ballistisella suojalla. Se voidaan helposti integroida taistelunhallintajärjestelmään vakioliittymän kautta; Kongsberg on jo integroinut sen integroituun taisteluratkaisujärjestelmään (ICS). FLIR on osoittanut tämän järjestelmän paitsi tiedustustyökaluna myös kohdentamistyökaluna, jossa on integroitu GPS. VRS on tällä hetkellä saatavana vain esituotannossa, mutta FLIR on valmis aloittamaan tuotannon, koska tuote esiteltiin ensimmäisen kerran lokakuussa 2018 ja sillä on ollut suuri kysyntä.
FLIRin lisäksi kaksi muuta kilpailijaa taisteli Soldier Borne Sensor -sopimuksesta, AeroVironment ja InstantEye Robotics (Division of Physical Sciences Inc). AeroVironment on kehittänyt 140 gramman painoisen Snipe -nelikopterin, jonka kesto on 15 minuuttia ja lentoetäisyys yli kilometri, ja joka on varustettu optoelektronisilla ja infrapunakameroilla. Suurimmalla nopeudellaan 9,8 m / s laite on melko hiljainen ja kuulumaton jopa 30 metrin korkeudessa maanpinnasta. Sitä ohjaa intuitiivinen sovellus, joka on ladattu kosketusohjaimeen Windows 7 -käyttöjärjestelmässä. viidestä liikkuvasta osasta koottu, kestää alle minuutin. Valittuaan yhden kilpailijansa Yhdysvaltain armeija, AeroVironment ilmeisesti luopui Snipe -ohjelmasta.
InstantEye Roboticsin Mk-3 GEN5-D1 / D2-nelikopteri painaa alle 250 grammaa (suurin sallittu paino). Kompleksi, joka painaa 6,35 kg, sisältää kaksi laitetta, yhden Ground Control Station-D: n, yhden suojatun näytön, kuusi akkua, laturin, ruuvisarjan, yhden varaantennin, kuljetuslaatikon ja säiliön kenttätyöhön. Laite saavuttaa huippunopeuden 8, 94 m / s ja kestää saman tuulen nopeuden, tiedonsiirtokanavan kantama on 1,5 metriä. Pääakku tarjoaa 12-15 minuutin lentoajan, mutta lisäakku takaa 20-27 minuutin käytön. Vuoden 2018 lopussa InstantEye toimitti 32 näistä komplekseista Yhdysvaltain merijalkaväelle operatiivista arviointia varten osana pientä taktista drone -ohjelmaa.
NanoHawk -droonin, joka esiteltiin ensimmäisen kerran prototyypinä Eurosatory 2018: ssa, kehitti ranskalainen Aeraccess -yritys, joka perustui ranskalaisten erikoisjoukkojen erityistarpeisiin. Weapons Control Labin järjestämässä kilpailussa NanoHawk voitti viisi muuta ehdokasta ensimmäisellä kierroksella.
Tässä projektissa Aeraccess hyödyntää kokemustaan suuremmasta SparrowHawk -dronesta, joka on kehitetty yhdessä Ranskan poliisin erikoisjoukkojen kanssa ja joka pystyy toimimaan myös ilman GPS -signaalia. Ranskan erikoisjoukot halusivat kuitenkin merkittävästi pienemmän järjestelmän, ja sen seurauksena ilmestyi NanoHawk -drone, jossa nelikopterijärjestelmä säilyi ja kevyt potkurin suoja ilmestyi, jota ei voida luopua sisätiloissa lentäessä. Prototyyppiin verrattuna tuotantoversion runko on varustettu 360 asteen estoanturilla. Lisäksi eteen ja taakse on asennettu kaksi optoelektronista / infrapunakohdekuormaa, joiden avulla käyttäjä voi nähdä kuvan molemmista suunnista ja siten hallita tilannetta paremmin; valinnaiset anturit mahdollistavat myös rakennusten digitaalisen tilavuuskartoituksen. Kotelo ja ruuvien suojarakenne on suunniteltu kokonaan uudelleen, nyt käyttäjä voi korjata laitteen nopeasti kentällä. Nykyinen versio painaa 350 grammaa ilman akkua, ja suurin lentoonlähtöpaino nousee 600 grammaan tehokkaamman akun kanssa, joka tarjoaa 10 minuutin lennon. Mitat pysyvät samana, ruuveissa 180x180 mm, mutta jos asiakas tarvitsee uuden suojahäkin, mitat kasvavat 240x240x90 mm: iin.
Yksi kompleksin pääelementeistä on manuaalinen ohjain, jonka avulla käyttäjä voi pitää asetta toisessa kädessä, kun monitori on asennettu luodinkestävään liiviin, vaikka se on mahdollista asentaa kilven takaosaan tai laita se ranteeseen. Älykkäät lentotilat vähentävät merkittävästi kuljettajan työtaakkaa, ja ortogonaalinen taajuusjakoinen multipleksattu salattu datalinkki mahdollistaa samanaikaisen lennonohjauksen ja videonsiirron käyttämällä yhtä salausjärjestelmää kahdella eri taajuudella.
Ensimmäisen esittelyn jälkeen NanoHawk -drone on testattu laajasti. Tyypillisessä tehtävässä se nousee rakennuksen ulkopuolelta, lentää siihen avoimen ikkunan läpi ja siirtyy sitten 3-4 kerrosta alas tai ylös seinien paksuuden mukaan. Laite sai myös luvan työskennellä aluksilla, mikä osoittaa kykynsä lentää kuljettajan ylä- ja alapuolelle menettämättä radio- ja videosignaaleja, mikä avaa täysin uudet markkinat. Yöllä se voidaan kytkeä pimeänäköjärjestelmään, jotta vain käyttäjä näkee sen. NanoHawkia testattiin myös koiramiehistöllä, jonka aikana koiria koulutettiin kuljettamaan droonia pitämällä sitä suussa lyhyellä hihnalla. Koira alkaa tarkistaa rakennusta ja, kun hän havaitsee henkilön läsnäolon huoneessa, pudottaa dronin ulos, minkä jälkeen se lähtee käskystä. Koira voidaan varustaa myös toistimella, jotta voidaan lisätä dronin kantamaa, jonka kehittäjä väittää olevan useita satoja metrejä ulkona.
Jokainen NanoHawk -järjestelmä koostuu datakanavasta, ohjaimesta, näytöstä ja kahdesta laitteesta. Ensimmäiset yksiköt, jotka tilasivat NanoHawkin, olivat paikalliset erikoisjoukot. Ranskan erikoisjoukot ovat allekirjoittaneet Aeraccess -yrityksen kanssa sopimukset, joiden mukaan se sai järjestelmän erikoisversiot. Vientipuolelta Aeraccess on saanut tilauksia tuntemattomille ajoneuvoille Singaporesta, Yhdistyneistä arabiemiirikunnista, Yhdistyneestä kuningaskunnasta ja Kanadasta.
Ranskan armeija osti kiireellisestä pyynnöstä Novademin kehittämät NX70 -mikronit. Tämän nelikopterin, jonka suurin lentoonlähtöpaino on 1 kg avattuna, mitat ovat 130x510x510 mm (taitettuna - 130x270x190 mm). Siinä on kaksinkertainen polttoväli, Ultra-HD-päiväkamera, joka tarjoaa 50 ° ja 5 ° FOV ja 34 ° FOV; asiakkaan toiveesta riippuen videomuuntimen matriisin mitat voivat olla 320x240 tai 640x480. Lennon valmistelu kestää alle minuutin, ilmassa on 45 minuuttia ja lentoetäisyys on yksi kilometri. laajennetun vaihteluvälin kantama on jopa 5 km. Laite voi lentää jopa 65 km / h tuulen nopeudella ja 3000 metrin korkeudessa merenpinnan yläpuolella. NX70 voi myös lentää kytkettyinä, jolloin se voi pysyä korkealla pitkään. Ranskan armeija sai ensimmäiset 27 järjestelmää (jokaisessa kaksi laitetta) kesäkuussa 2019. Ensimmäiset NX70 -droonit lähetettiin Afrikan Malin osavaltioon, jossa Ranskan joukko taistelee kapinallisia vastaan.
Vuonna 2017 Diodon Drone Technology esitteli SP20 -nelikopterinsa. Ei ehdottomasti nano-UAV-luokkaan epätavallisen rakenteensa vuoksi, se sopii hyvin erikoisjoukkojen käyttöön. Tämä nelikopteri on tarkoitettu käytettäväksi ilmassa olevissa yksiköissä, koska siinä on karkaistu ja vedenpitävä IP46 -standardin mukainen kotelo, jossa on kaikki elektroniikka ja neljä puhallettavaa "jalkaa", joiden päihin on asennettu moottorilla varustetut potkurit. pysy pinnalla ja käytä vedenpintaa nousuun ja laskuun. Se voi toimia myös maalla, kun puhallettavat elementit imevät iskuenergiaa hyvin. 1,6 kg painavan Sp20 -dronin nimelliskuorma on 200 grammaa, sen suurin nopeus on 60 km / h ja pystysuuntainen nopeus on 3 m / s. Sitä varten tarjotaan kaksi anturia: CCD -kamera, jossa on 976x582 -matriisi ja 3 mm: n, 8 mm: n tai 12 mm: n objektiivit, jotka voivat toimia 0,0002 luxin valaistuksessa, ja jäähdyttämätön lämpökamera, jossa on 14,2 mm: n objektiivi ja 640x480 -matriisi.
SP20 -drone voi lentää jopa 25 solmun tuulen nopeudella, suurin käyttökorkeus on 2500 metriä ja käyttölämpötilat ovat -5 ° C - + 45 ° C. Tyhjennettyjen "tassujen" ja taitettujen terien kanssa laitteen mitat ovat 220x280x100 mm, toimintakunnossa - 550x450x190. Asennusaika on alle minuutti, kiitos pienessä osassa mukana toimitetusta pienestä kompressorista, jota käytetään jalkojen täyttämiseen. Akut on ladattu 23 minuutin lennolle. SP20 on varustettu analogisella viestintäkanavalla, jonka kantama on jopa 2 km. Diodonin SP20 -droonissa on 1,2 kg: n IP56 -kestävä maanohjausasema. Tätä ainutlaatuista amfibio -UAV: tä testataan parhaillaan eri divisioonissa, ja Diodon Drone Technologies odottaa ensimmäistä tilausta, pääasiassa Ranskan armeijasta.
