Alla UAV: er som ingår i denna artikel ingår i grupp 1. Denna grupp med en maximal startvikt på 0 till 9 kg inkluderar ett stort antal system av olika typer, inklusive flygplan och helikoptertyper, och alla som regel, lanseras för hand. Mycket få av dessa drönare kunde kategoriseras som "nano". De är mycket lätta system, mestadels med en huvudrotor, men som alla andra som nämns i den här artikeln. Varje soldat drömmer om att ha ett flygsystem till hands som kan titta "runt hörnet" och återvända för att utföra följande uppgifter, eftersom dess vikt och mängden material och tekniskt underhåll är minimal, det vill säga en betydande ökning av dess totala belastning är uteslutet.
Specialstyrkor är vanligtvis de första som tar emot nya högteknologiska system, som senare går i tjänst med konventionella enheter. Men få system finns tillgängliga för militären på försvarsmarknaden (naturligtvis täcks inte alla dessa "fritids" drönare som säljs i hundratals i leksaksaffärer här), bara en del av dem används först av specialstyrkor och ännu färre är de som direkt blir bästsäljare. Några andra, lite större drönare, som inte längre passar in i kategorin "nano", har ganska speciella egenskaper, vilket gör dem till ett utmärkt val för specialoperationsstyrkor (SSO) och därefter.
Innan vi börjar beskriva befintliga system, låt oss ta en titt på vad framtiden kan vara, men idag kan många saker tillskrivas science fiction -området snarare än verkligheten. År 2011 utvecklade AeroVironment Nano Hummingbird, en flygande fågelliknande VTOL med en maximal startvikt på 19 gram, vars vingspann 160 mm gör att den kan förbli i luften. Naturligtvis är detta den mest komplexa utvecklingen i alla avseenden, från mekanik och avionik till dataöverföringskanalen. Charles Stark Drapers laboratorium tog en annan väg och trodde att det inte finns någon mer effektiv och manövrerbar insektliknande nanodron än en drönare som efterliknar en trollslända. I januari 2017 meddelade det att dess DragonflEye -program, som körs i samarbete med Howard Hughes Medical Institute, har gjort vissa framsteg inom trollsländahantering tack vare en liten ryggsäck som kombinerar navigering, syntetisk biologi och neurosensorisk teknik och skickar neurosensoriska styrsignaler till trollsländan. Idag är teknikerna för fågel- eller insektsystem inte redo för stor kommersiell framgång, men timmen kommer säkert när de kommer att hitta sin tacksamma användare. Under tiden använder de nuvarande nanodronerna huvudsakligen helikopterteknik, vilket ger möjlighet till vertikal start och landning.
I januari 2017 utfärdade det amerikanska försvarsdepartementet en begäran om information med namnet Soldier Borne Sensor Unmanned Aircraft Systems (soldatburen sensor, obemannade luftsystem), vars syfte var att samla in information för ett framtida planerat program. Den här gången var målet att sätta in dessa system i den vanliga armén för att tillhandahålla övervakning på nivå med enskilda trupper och plutoner. Det fanns inte många system tillgängliga på marknaden som uppfyllde amerikanska krav, som tillkännagavs i januari 2018 vid ett möte på den så kallade industridagen. Bland dem: svävar på låg höjd i minst 15 minuter, tre flygningar med ett fulladdat batteri i svaga vindförhållanden, enhetens maximala vikt är 250 gram, den maximala vikten för hela komplexet är 1,36 kg. Kraven föreskriver också sannolikheten för att detektera 90% av ett objekt på en persons storlek från 50 meter på natten, plus en maximal träningstid på 16 timmar. Systemet måste lagra foto- och videofilmer och överföra bilder till soldaten i realtid för omedelbar användning. Dessutom inkluderar urvalskriterierna visuella och akustiska signaturer, synfält och andra parametrar som ännu inte är namngivna. Sju företag och organisationer dök upp för briefingen, men de viktigaste konkurrenterna minskade snabbt till tre deltagare - AeroVironment, InstantEye Robotics och FLIR Systems.
I slutet av november 2016 förvärvade FLIR Systems det norska företaget Prox Dynamics AS för 134 miljoner dollar i kontanter. Detta företag är en av pionjärerna inom området nano-UAV, det grundades i slutet av 2007 med målet att utveckla de minsta UAV: erna i världen för professionella användare. Den första versionen, kallad Black Hornet, dök upp 2012, och efter att en ny version dök upp fick den beteckningen Black Hornet 1.”Flygplanet var baserat på en helt ny teknik, men dess räckvidd var begränsad till 600 meter, dock, samt att flygtiden är 15 minuter, säger en talesman för FLIR Systems. Den första kunden var den brittiska armén, som, som svar på akuta behov, satte ut sina första PD-100 Black Hornet-drönare 2012 i Afghanistan. Detta blev en viktig modefluga i den norska nano-UAV: s meritlista; senare under 2015 utvecklades och presenterades en andra variant av Black Hornet 2. "Den baserades på samma plattform, men det fanns många förbättringar när det gäller sensorer, räckvidd och vindstabilitet." En motor med lägre strömförbrukning installerades på enheten, som i kombination med ett batteri med ökad kapacitet gjorde det möjligt att öka flygområdet och samtidigt öka räckvidden för dataöverföringskanalen. Dessutom utvecklades en variant av Black Hornet 2T, på vilken en värmekamera från FLIR installerades, detta var det första samarbetet mellan de två företagen. Black Hornet 2 -systemet har förvärvats av ett antal kunder på grund av dess uppenbara fördelar.
Med tanke på lanseringen av ett potentiellt prioriterat program i USA och det faktum att den amerikanska militären köper minst en storleksordning fler drönare än andra länder, beslutade FLIR att det var värt att investera mer inom nanosystem och därför, förvärvar Prox Dynamics. Efter denna sammanslagning ökade finansieringen för lovande projekt kraftigt, vilket resulterade i nya Black Hornet 3. Designad av fadern till den ursprungliga Black Hornet, Peter Muren, behöll enheten helikoptersystemet, men rotorutformningen reviderades radikalt. Plattformen är nu helt modulär, med ett avtagbart batteri och olika målbelastningar som möjliggör snabb omkonfigurering av drönaren. Den nya generationens basstation har fått ett antal förbättringar, både hårdvara och programvara. Black Hornet 3: s vikt med en 123 mm propeller har fördubblats jämfört med sina föregångare och uppgick till 33 gram, den kan stanna i luften i 25 minuter och flyga till ett maxavstånd på 2 km. Drönaren utvecklar en hastighet på upp till 6 m / s och kan flyga med vindhastigheter på upp till 15 knop (vindbyar upp till 20 knop), samt i lätt regn. När det gäller sensorer är drönaren utrustad med en FLIR Lepton-värmekamera och en högupplöst videokamera som kan ta fotografier. En värmekamera med en 160x120 matris och en tonhöjd på 12 mikron fungerar i intervallet 8-14 mikron och har ett synfält på 57 ° x42 °, dess dimensioner är 10, 5x12, 7x7, 14 mm och dess vikt är bara 0,9 gram. Två dagtidskameror finns tillgängliga, beroende på konfiguration, som ger en videoupplösning på 680x480 respektive en fotoupplösning på 1600x1200, det är möjligt att lägga över bilder från dag- och nattkameror.
Den främsta innovationen i Black Hornet 3 är att den kan flyga även utan en GPS -signal. "Vi fortsätter dock att utveckla den här funktionen eftersom den fortfarande har potential för många förbättringar", säger en företrädare för företaget. Fyra flyglägen är tillgängliga: automatisk och manuell svävning och observation, flygning längs en förutbestämd rutt och punkter som valts av operatören, automatisk retur och förlust av kommunikation.”Vi uppdaterar ständigt vår programvara för att minska den kognitiva belastningen på operatören. Detta system, känt som Black Hornet 3 PRS (Personal Reconnaissance System), är integrerat med den amerikanska arméns programvara ATAK (Android Tactical Assault Kit). Det kompletta Black Hornet 3 -systemet som väger mindre än 1,4 kg innehåller två flygplan, en handkontroll och en videoskärm. Black Hornet 3 -drönaren har köpts av 35 länder, där de största köparna är USA, Australien och Frankrike. I november 2018 meddelade Frankrike ett köp på upp till 89 miljoner dollar, och några dagar senare skrev USA på sitt första kontrakt för 39 miljoner dollar. Storbritannien tecknade ett kontrakt på 1,8 miljoner dollar i april 2019 som en del av Fast Track Initiative. Sommaren 2019 fick den amerikanska armén sina första Black Hornet 3 PRS -system för den 82: e luftburna divisionen, som distribuerades till Afghanistan. Dessa nanodroner används för informationsinsamling och spaning på trupp- och plutonnivå.
Under utvecklingen av PRS-drönaren insåg FLIR att många fordon behövde ett kortdistansspaningssystem som kan användas under rustning. Detta ledde till utvecklingen av VRS -systemet (Vehicle Reconnaissance System), som är baserat på samma plattform och har en lanseringsmodul med fyra avtagbara värme- och laddningskassetter. VRS -satsen väger cirka 23 kg, mäter 470x420x260 mm och kan valfritt utrustas med ballistiskt skydd. Det kan enkelt integreras i stridshanteringssystemet via ett standardgränssnitt; Kongsberg har redan integrerat det i sitt Integrated Combat Solution (ICS) -system. FLIR har demonstrerat detta system inte bara som ett spaningsverktyg, utan också som ett siktverktyg med integrerad GPS. VRS är för närvarande endast tillgängligt i förproduktion, men FLIR är redo att starta produktionen eftersom produkten först visades i oktober 2018 och har varit mycket efterfrågad.
Förutom FLIR kämpade ytterligare två utmanare om kontraktet Soldier Borne Sensor, AeroVironment och InstantEye Robotics (en division av Physical Sciences Inc). AeroVironment har utvecklat en Snipe quadrocopter som väger 140 gram med en flygtid på 15 minuter och en räckvidd på mer än en kilometer, utrustad med optoelektroniska och infraröda kameror. Med en maximal hastighet på 9,8 m / s är enheten ganska tyst och ohörbar, även på en höjd av 30 meter över marken, den styrs av en intuitiv applikation laddad på en pekkontroll med Windows 7. Förbereda drönaren för flygning, sammansatt av fem rörliga delar, tar mindre än en minut. Efter att ha valt en av sina konkurrenter av den amerikanska armén, övergav AeroVironment tydligen Snipe -programmet.
InstantEye Robotics Mk-3 GEN5-D1 / D2 quadcopter väger mindre än 250 gram (högsta tillåtna vikt). Komplexet som väger 6, 35 kg innehåller två enheter, en markkontrollstation-D, en skyddad display, sex batterier, en laddare, en uppsättning skruvar, en reservantenn, en transportlåda och en behållare för arbete på fältet. Enheten kan nå en maximal hastighet på 8, 94 m / s och tål samma vindhastighet, dataöverföringskanalens räckvidd är 1,5 meter. Huvudbatteriet ger en flygtid på 12-15 minuter, men ett extra batteri garanterar 20-27 minuters drift. I slutet av 2018 levererade InstantEye 32 av dessa komplex till US Marine Corps för operativ utvärdering som en del av det lilla taktiska drönare -programmet.
NanoHawk -drönaren, som först visades som en prototyp vid Eurosatory 2018, utvecklades av det franska företaget Aeraccess baserat på de specifika behoven hos de franska specialstyrkorna, som behövde en UAV för användning inne i byggnader och andra slutna strukturer. I en tävling som drivs av Weapons Control Lab slog NanoHawk fem andra kandidater i den första omgången.
I detta projekt drog Aeraccess ut sin erfarenhet av den större SparrowHawk -drönaren, utvecklad i samarbete med franska polisens specialstyrkor och även kapabel att fungera i avsaknad av en GPS -signal. De franska specialstyrkorna ville dock ha ett betydligt mindre system och som ett resultat dök NanoHawk -drönaren upp, där quadrocopter -systemet bevarades och lätt propellerskydd uppstod, vilket inte kan undvikas när man flyger inomhus. Jämfört med prototypen är produktionsversionens kropp utrustad med 360 ° hinderundvikande sensorer. Dessutom installeras två optoelektroniska / infraröda målbelastningar fram och bak, vilket gör att operatören kan se bilden från båda riktningarna och därmed bättre kontrollera situationen; valfria sensorer möjliggör också digital volymetrisk kartläggning av byggnader. Lådan, tillsammans med skruvarnas skyddskonstruktion, har gjorts helt om, nu kan användaren snabbt reparera enheten i fältet. Den nuvarande versionen väger 350 gram utan batteri, med maximal startvikt som ökar till 600 gram med ett kraftfullare batteri som ger 10 minuters flygning. Dimensionerna förblir desamma, 180x180 mm i skruvar, men om kunden behöver en ny skyddsbur ökar dimensionerna till 240x240x90 mm.
En av huvudelementen i komplexet är en manuell styrenhet, som gör att operatören kan hålla ett vapen i den andra handen, medan monitorn är monterad på en skottsäker väst, även om det är möjligt att installera det på baksidan av skölden eller lägg den på handleden. Intelligenta flyglägen minskar operatörens arbetsbelastning avsevärt, och en ortogonal frekvensdelad multiplexerad krypterad datalänk möjliggör samtidig flygkontroll och videoöverföring genom att använda ett enda kryptografiskt system med två olika frekvenser.
Sedan den första demonstrationen har NanoHawk -drönaren genomgått omfattande tester. I en typisk uppgift lyfter den från byggnadens utsida, flyger in i den genom ett öppet fönster och rör sig sedan 3-4 våningar ner eller upp beroende på väggens tjocklek. Enheten fick också tillstånd att arbeta på fartyg, vilket visar sin förmåga att flyga över och under operatören utan att förlora radio- och videosignaler, vilket öppnar en helt ny marknad. På natten kan den anslutas till ett nattvisionssystem så att endast operatören kan se det. NanoHawk testades också med hundbesättningar, under vilka hundarna utbildades för att bära drönaren genom att hålla den i munnen med ett kort koppel. Hunden börjar kontrollera byggnaden och, när han känner närvaron av en person i rummet, tappar drönaren utanför, varefter den tar fart på kommando. Hunden kan också utrustas med en repeater för att öka drönarens räckvidd, vilket utvecklaren hävdar är flera hundra meter utomhus.
Varje NanoHawk -system består av en datakanal, kontroller, bildskärm och två enheter. De första enheterna som beställde NanoHawk var de lokala specialoperationsstyrkorna. De franska specialstyrkorna har tecknat kontrakt med företaget Aeraccess, enligt vilka de fick specialiserade versioner av systemet. På exportsidan har Aeraccess fått order på ett okänt antal fordon från militär- och brottsbekämpande myndigheter i Singapore, Förenade Arabemiraten, Storbritannien och Kanada.
Den franska armén köpte NX70 -mikrodroner som utvecklats av Novadem på en brådskande begäran. Denna quadcopter med en maximal startvikt på 1 kg i uppvikt tillstånd har dimensioner på 130x510x510 mm (i vikt - 130x270x190 mm). Den är utrustad med en dubbel brännvidd Ultra-HD dagkamera som ger 50 ° och 5 ° FOVs och en 34 ° FOV; beroende på kundens önskemål kan matrisen för videoomvandlaren ha måtten 320x240 eller 640x480. Förberedelsestiden för flygningen tar mindre än en minut, tiden i luften är 45 minuter och flygområdet är en kilometer; den utvidgade varianten har en räckvidd på upp till 5 km. Enheten kan flyga med vindhastigheter upp till 65 km / h och på en höjd av 3000 meter över havet. NX70 kan också flyga i en bunden konfiguration, så att den kan stanna uppe under längre perioder. Den franska armén tog emot de första 27 systemen (var och en med två enheter) i juni 2019. De första NX70 -drönarna var utplacerade i den afrikanska staten Mali, där den franska kontingenten kämpar mot rebellerna.
År 2017 introducerade Diodon Drone Technology sin SP20 quadcopter. Definitivt inte i kategorin nano-UAV på grund av sin ovanliga design, den är väl lämpad för användning av specialstyrkor. Denna quadcopter är avsedd för drift i luftburna enheter, eftersom den har ett härdat och vattentätt i enlighet med IP46 -standardhöljet med all elektronik och fyra uppblåsbara "ben", i vars ändar propellrar med motorer är installerade, vilket gör att flygplanet kan håll dig flytande och använd vattenytan för start och landning. Det kan också fungera på land, medan de uppblåsbara elementen absorberar slagkraften väl. Sp20 -drönaren som väger 1,6 kg har en nominell nyttolast på 200 gram, har en maxhastighet på 60 km / h och en vertikal hastighet på 3 m / s. Två sensorer erbjuds för det: en CCD -kamera med en 976x582 matris och med 3 mm, 8 mm eller 12 mm objektiv, som kan fungera vid 0,0002 lux belysning, och en okyld värmare med ett 14,2 mm objektiv och en 640x480 matris.
SP20 -drönaren kan flyga med vindhastigheter på upp till 25 knop, den maximala arbetshöjden är 2500 meter och driftstemperaturerna är från -5 ° C till + 45 ° C. Med tömda "tassar" och vikta blad är apparatens dimensioner 220x280x100 mm, i fungerande skick - 550x450x190. Uppställningstiden är mindre än en minut, inte minst tack vare den medföljande lilla kompressorn som används för att blåsa upp fötterna. Batterierna laddas under 23 minuters flygning. SP20 är utrustad med en analog kommunikationskanal med en räckvidd på upp till 2 km. Diodons SP20 -drönare levereras med en 1,2 kg IP56 robust markkontrollstation. Denna unika amfibiska UAV testas för närvarande i olika divisioner, och Diodon Drone Technologies väntar på den första ordern, främst från den franska militären.
