Alle UAV-er som er omtalt i denne artikkelen, er inkludert i gruppe 1. Denne gruppen med en maksimal startvekt på 0 til 9 kg inkluderer et stort antall systemer av forskjellige typer, inkludert fly- og helikoptertyper, og alle sammen, som regel, lanseres for hånd. Svært få av disse dronene kan kategoriseres som "nano". De er veldig lette systemer, for det meste med en hovedrotor, men som alle andre nevnt i denne artikkelen. Enhver soldat drømmer om å ha et flygende system for hånden som kan se "rundt hjørnet" og gå tilbake for å utføre følgende oppgaver, fordi vekten og mengden materiale og teknisk vedlikehold er minimal, det vil si en betydelig økning i totalbelastningen er ekskludert.
Spesialstyrker er vanligvis de første som mottar nye høyteknologiske systemer, som senere går i tjeneste med konvensjonelle enheter. Imidlertid er det få systemer tilgjengelig for militæret på forsvarsmarkedet (selvfølgelig er ikke alle disse "fritids" dronene som selges i hundrevis i lekebutikker her), bare en del av dem blir først brukt av spesialstyrker og enda færre er de som umiddelbart blir bestselgere. Noen andre, litt større droner, som ikke lenger passer inn i kategorien "nano", har ganske særegne egenskaper, noe som gjør dem til et utmerket valg for spesialoperasjonsstyrker (SSO) og videre.
Før vi begynner å beskrive eksisterende systemer, la oss ta en titt på hva fremtiden kan være, selv om mange ting i dag kan tilskrives science fiction -området i stedet for virkeligheten. I 2011 utviklet AeroVironment Nano Hummingbird, en flygende fuglelignende VTOL med en maksimal startvekt på 19 gram, hvis vingespenn 160 mm lar den forbli i luften. Selvfølgelig er dette den mest komplekse utviklingen på alle måter, fra mekanikk og avionikk til dataoverføringskanalen. Charles Stark Draper's Laboratory tok en annen vei og tro at det ikke er mer effektiv og manøvrerbar insektlignende nanodron enn en drone som etterligner en øyenstikker. I januar 2017 kunngjorde det at DragonflEye -programmet, som kjører i samarbeid med Howard Hughes Medical Institute, har gjort noen fremskritt i håndtering av øyenstikker takket være en liten ryggsekk som kombinerer navigasjon, syntetisk biologi og nevrosensorisk teknologi og sender nevrosensoriske kontrollsignaler til øyenstikkeren. I dag er teknologiene for fugle- eller insektsystemer ikke klare for stor kommersiell suksess, men timen kommer sikkert når de finner sin takknemlige bruker. I mellomtiden bruker de nåværende nanodronene hovedsakelig helikopterteknologier, som gir mulighet for vertikal start og landing.
I januar 2017 utstedte det amerikanske forsvarsdepartementet en forespørsel om informasjon kalt Soldier Borne Sensor Unmanned Aircraft Systems (soldatslitt sensor, ubemannede luftsystemer), hvis formål var å samle informasjon for et fremtidig planlagt program. Denne gangen var målet å distribuere disse systemene i den vanlige hæren for å sørge for overvåking på nivå med individuelle tropper og tropper. Det var ikke mange systemer tilgjengelig på markedet som oppfylte amerikanske krav, som ble kunngjort i januar 2018 på et møte på den såkalte industridagen. Blant dem: svevende på lav høyde i minst 15 minutter, tre flyvninger med et fulladet batteri i lette vindforhold, maksimal vekt på enheten er 250 gram, maksimalvekten for hele komplekset er 1,36 kg. Kravene gir også sannsynlighet for å oppdage 90% av et objekt på størrelse med en person fra 50 meter om natten, pluss en maksimal treningstid på 16 timer. Systemet må lagre foto- og videofilmer og overføre bilder til soldaten i sanntid for umiddelbar bruk. I tillegg inkluderer utvalgskriterier visuelle og akustiske signaturer, synsfelt og andre parametere som ikke er navngitt. Sju selskaper og organisasjoner møtte opp til orienteringen, men hovedkonkurrentene gikk raskt ned til tre deltakere - AeroVironment, InstantEye Robotics og FLIR Systems.
I slutten av november 2016 kjøpte FLIR Systems det norske selskapet Prox Dynamics AS for 134 millioner dollar i kontanter. Dette selskapet er en av pionerene innen nano-UAV, det ble grunnlagt i slutten av 2007 med målet om å utvikle de minste UAVene i verden for profesjonelle brukere. Den første versjonen, kalt Black Hornet, dukket opp i 2012, og etter at en ny versjon dukket opp, mottok den betegnelsen Black Hornet 1. “Flyet var basert på en helt ny teknologi, men flyvningen var imidlertid begrenset til 600 meter., så vel som flytiden er 15 minutter,”sa en talsmann for FLIR Systems. Den første kunden var den britiske hæren, som, som svar på presserende behov, distribuerte sine første PD-100 Black Hornet-droner i 2012 i Afghanistan. Dette ble en viktig kjepphest i merittlisten til den norske nano-UAV; senere i 2015 ble en andre variant av Black Hornet 2 utviklet og presentert. "Den var basert på samme plattform, men det var mange forbedringer når det gjelder sensorer, rekkevidde og vindstabilitet." En motor med et lavere strømforbruk ble installert på enheten, som, i kombinasjon med et batteri med økt kapasitet, gjorde det mulig å øke flyområdet og samtidig øke rekkevidden til dataoverføringskanalen. I tillegg ble det utviklet en variant av Black Hornet 2T, som var installert et termokamera fra FLIR, dette var det første samarbeidet mellom de to selskapene. Black Hornet 2 -systemet har blitt anskaffet av en rekke kunder på grunn av sine åpenbare fordeler.
Med tanke på lanseringen av et potensielt prioritert program i USA, og det faktum at det amerikanske militæret kjøper minst en størrelsesorden flere droner enn andre land, bestemte FLIR at det var verdt å investere mer innen nanosystemer og derfor, anskaffer Prox Dynamics. Etter denne sammenslåingen økte finansieringen til lovende prosjekter kraftig, noe som resulterte i den nye Black Hornet 3. Designet av faren til den originale Black Hornet, Peter Muren, beholdt enheten helikopterordningen, men rotordesignet ble radikalt revidert. Plattformen er nå fullt modulær, med et flyttbart batteri og forskjellige målbelastninger som muliggjør rask omkonfigurering av dronen. Den nye generasjonen basestasjon har mottatt en rekke forbedringer, både maskinvare og programvare. Vekten til Black Hornet 3 med en 123 mm propell har doblet seg sammenlignet med forgjengerne og utgjorde 33 gram, den kan holde seg i luften i 25 minutter og fly til en maksimal avstand på 2 km. Dronen utvikler en hastighet på opptil 6 m / s og kan fly i vindhastigheter på opptil 15 knop (vindkast opp til 20 knop), så vel som i lett regn. Når det gjelder sensorer, er dronen utstyrt med et FLIR Lepton termisk kamera og et HD-videokamera som kan ta bilder. Et termisk bildebehandler med en 160x120 matrise og en stigning på 12 mikron opererer i området 8-14 mikron og har et synsfelt på 57 ° x42 °, dimensjonene er 10, 5x12, 7x7, 14 mm, og vekten er bare 0,9 gram. To dagtidskameraer er tilgjengelige, avhengig av konfigurasjonen, med henholdsvis en videooppløsning på 680x480 og en bildeoppløsning på 1600x1200, er det mulig å legge over bilder fra dag- og nattkameraer.
Hovedinnovasjonen i Black Hornet 3 er at den kan fly selv uten GPS -signal. "Vi fortsetter imidlertid å utvikle denne funksjonen, siden den fortsatt har potensial for mange forbedringer," sa en talsmann for selskapet. Fire flymoduser er tilgjengelige: automatisk og manuell sveising og observasjon, flyging langs en forhåndsbestemt rute og punkter valgt av operatøren, automatisk retur og tap av kommunikasjon. “Vi oppdaterer kontinuerlig programvaren vår for å redusere den kognitive belastningen på operatøren. Dette systemet, kjent som Black Hornet 3 PRS (Personal Reconnaissance System), er integrert med den amerikanske hærens ATAK (Android Tactical Assault Kit) programvare. Det komplette Black Hornet 3 -systemet som veier mindre enn 1,4 kg inkluderer to fly, en håndkontroller og en videoskjerm. Black Hornet 3 -dronen er kjøpt av 35 land, med de største kjøperne USA, Australia og Frankrike. I november 2018 kunngjorde Frankrike et kjøp på totalt 89 millioner dollar, og noen dager senere signerte USA sin første kontrakt for 39 millioner dollar. Storbritannia signerte en kontrakt på 1,8 millioner dollar i april 2019 som en del av Fast Track Initiative. Sommeren 2019 mottok den amerikanske hæren sine første Black Hornet 3 PRS -systemer for 82nd Airborne Division, som ble distribuert til Afghanistan. Disse nanodronene brukes til informasjonsinnhenting og rekognosering på troppenivå og deling.
Under utviklingen av PRS-dronen innså FLIR at mange kjøretøyer trengte et kortdistanse rekognoseringssystem som kunne brukes under rustning. Dette førte til utviklingen av VRS (Vehicle Reconnaissance System) -systemet, som er basert på samme plattform og har en lanseringsmodul med fire flyttbare varme- og ladekassetter. VRS -settet veier ca 23 kg, måler 470x420x260 mm og kan eventuelt utstyres med ballistisk beskyttelse. Det kan enkelt integreres i kampstyringssystemet gjennom et standard grensesnitt; Kongsberg har allerede integrert det i sitt Integrated Combat Solution (ICS) -system. FLIR har demonstrert dette systemet ikke bare som et rekognoseringsverktøy, men også som et sikteverktøy med integrert GPS. VRS er foreløpig bare tilgjengelig i forproduksjon, men FLIR er klar til å starte produksjonen da produktet først ble vist i oktober 2018 og har vært veldig etterspurt.
I tillegg til FLIR kjempet ytterligere to konkurrenter om kontrakten Soldier Borne Sensor, AeroVironment og InstantEye Robotics (en avdeling av Physical Sciences Inc). AeroVironment har utviklet et Snipe quadrocopter som veier 140 gram med en flyvetid på 15 minutter og en rekkevidde på mer enn en kilometer, utstyrt med optoelektroniske og infrarøde kameraer. Med en maksimal hastighet på 9,8 m / s er enheten ganske stille og uhørlig, selv i en høyde på 30 meter over bakken, den styres av en intuitiv applikasjon lastet på en berøringskontroller med Windows 7. Forbered dronen for flyging, samlet fra fem bevegelige deler, tar mindre enn et minutt. Etter å ha valgt en av konkurrentene av den amerikanske hæren, forlot AeroVironment tilsynelatende Snipe -programmet.
InstantEye Robotics 'Mk-3 GEN5-D1 / D2 quadcopter veier mindre enn 250 gram (maksimal tillatt vekt). Komplekset som veier 6, 35 kg inkluderer to enheter, en bakkekontrollstasjon-D, en beskyttet skjerm, seks batterier, en lader, et sett med skruer, en ekstra antenne, en transportboks og en beholder for arbeid i feltet. Enheten kan nå en maksimal hastighet på 8, 94 m / s og tåle samme vindhastighet, rekkevidden til dataoverføringskanalen er 1,5 meter. Hovedbatteriet gir en flytid på 12-15 minutter, men et ekstra batteri garanterer 20-27 minutters drift. På slutten av 2018 leverte InstantEye 32 av disse kompleksene til US Marine Corps for operativ evaluering som en del av det lille taktiske droneprogrammet.
NanoHawk -dronen, først vist som en prototype på Eurosatory 2018, ble utviklet av det franske selskapet Aeraccess basert på de spesifikke behovene til de franske spesialstyrkene, som trengte en UAV for bruk inne i bygninger og andre lukkede strukturer. I en konkurranse drevet av Weapons Control Lab slo NanoHawk fem andre kandidater i første runde.
I dette prosjektet hentet Aeraccess erfaring fra den større SparrowHawk -dronen, utviklet i samarbeid med franske politis spesialstyrker og også i stand til å operere i fravær av et GPS -signal. Imidlertid ønsket de franske spesialstyrkene å ha et betydelig mindre system, og som et resultat dukket NanoHawk -dronen opp, der quadrocopter -ordningen ble bevart og lett propellbeskyttelse dukket opp, som ikke kan unngås når man flyr innendørs. Sammenlignet med prototypen er kroppen i produksjonsversjonen utstyrt med 360 ° hindringssensorer. I tillegg er to optoelektroniske / infrarøde mållaster installert foran og bak, noe som gjør at operatøren kan se bildet fra begge retninger og dermed bedre kontrollere situasjonen; valgfrie sensorer muliggjør også digital volumetrisk kartlegging av bygninger. Saken, sammen med den beskyttende strukturen til skruene, har blitt fullstendig redesignet, nå kan brukeren raskt reparere enheten i feltet. Den nåværende versjonen veier 350 gram uten batteri, med maksimal startvekt som øker til 600 gram med et kraftigere batteri som gir 10 minutters flytur. Dimensjonene forblir de samme, 180x180 mm i skruer, men hvis kunden krever et nytt beskyttende bur, vil dimensjonene øke til 240x240x90 mm.
Et av hovedelementene i komplekset er en manuell kontroller, som lar operatøren holde et våpen i den andre hånden, mens skjermen er montert på en skuddsikker vest, selv om det er mulig å installere det på baksiden av skjoldet eller legg den på håndleddet. Intelligente flymoduser reduserer operatørens arbeidsmengde betydelig, og en ortogonal frekvensdivisjon, multiplekset kryptert datalink muliggjør samtidig flykontroll og videooverføring ved å bruke et enkelt kryptografisk system med to forskjellige frekvenser.
Siden den første demonstrasjonen har NanoHawk -dronen gjennomgått omfattende testing. I en typisk oppgave tar den av utsiden av bygningen, flyr inn i den gjennom et åpent vindu, og beveger seg deretter 3-4 etasjer ned eller opp avhengig av tykkelsen på veggene. Enheten fikk også tillatelse til å arbeide på skip, og demonstrerte evnen til å fly over og under operatøren uten å miste radio- og videosignaler, noe som åpner et helt nytt marked. Om natten kan den kobles til et nattsynssystem slik at bare operatøren kan se det. NanoHawk ble også testet med hundebesetninger, hvor hundene ble trent til å bære dronen ved å holde den i munnen med et kort bånd. Hunden begynner å kontrollere bygningen, og når han kjenner tilstedeværelsen av en person i rommet, slipper han dronen utenfor, hvoretter den tar av på kommando. Hunden kan også utstyres med en repeater for å øke dronens rekkevidde, som utvikleren hevder er flere hundre meter utendørs.
Hvert NanoHawk -system består av en datakanal, kontroller, skjerm og to enheter. De første enhetene som bestilte NanoHawk var de lokale spesialoperasjonsstyrkene. De franske spesialstyrkene har signert kontrakter med selskapet Aeraccess, der de mottok spesialiserte versjoner av systemet. På eksportsiden har Aeraccess mottatt bestillinger på et ukjent antall kjøretøyer fra militær- og rettshåndhevelsesbyråene i Singapore, De forente arabiske emirater, Storbritannia og Canada.
Den franske hæren kjøpte NX70 -mikrodronene utviklet av Novadem på en presserende forespørsel. Denne quadcopter med en maksimal startvekt på 1 kg i utfoldet tilstand har dimensjoner på 130x510x510 mm (sammenbrettet - 130x270x190 mm). Den er utstyrt med et dobbelt brennvidde Ultra-HD dagkamera som gir 50 ° og 5 ° FOV og 34 ° FOV; avhengig av kundens ønske, kan matrisen til videoomformeren ha dimensjoner på 320x240 eller 640x480. Forberedelsestiden for flyreisen tar mindre enn et minutt, tiden i luften er 45 minutter, og flyvningen er en kilometer; utvidet rekkevidde har en rekkevidde på opptil 5 km. Enheten kan fly med vindhastigheter på opptil 65 km / t og i en høyde på 3000 meter over havet. NX70 kan også fly i en tethered konfigurasjon, slik at den kan holde seg høy i lengre perioder. Den franske hæren mottok de første 27 systemene (hver med to enheter) i juni 2019. De første NX70 -dronene ble satt inn i den afrikanske staten Mali, der den franske kontingenten kjemper mot opprørerne.
I 2017 introduserte Diodon Drone Technology sitt SP20 quadcopter. Definitivt ikke i kategorien nano-UAV på grunn av sin uvanlige design, den er godt egnet for bruk av spesialstyrker. Denne quadcopter er beregnet for bruk i luftbårne enheter, siden den har et herdet og vanntett i samsvar med IP46 -standardhuset med all elektronikk og fire oppblåsbare "ben", i enden av hvilke propeller med motorer er installert, noe som gjør at flyet kan Hold deg flytende, bruk vannoverflaten for start og landing. Det kan også fungere på land, mens de oppblåsbare elementene absorberer støtenergi godt. Sp20 -dronen som veier 1,6 kg har en nominell nyttelast på 200 gram, har en maksimal hastighet på 60 km / t og en vertikal hastighet på 3 m / s. Det tilbys to sensorer for det: et CCD -kamera med en 976x582 matrise og med 3 mm, 8 mm eller 12 mm linser, som kan fungere ved 0,0002 lux belysning, og et ukjølt termisk kamera med et 14,2 mm objektiv og en 640x480 matrise.
SP20 -dronen kan fly med vindhastigheter på opptil 25 knop, maksimal driftshøyde er 2500 meter, og driftstemperaturene er fra -5 ° C til + 45 ° C. Med tømte "poter" og brettede kniver er apparatets dimensjoner 220x280x100 mm, i fungerende stand - 550x450x190. Oppsettingstiden er mindre enn et minutt, takket være den lille kompressoren som ble brukt til å blåse opp føttene. Batteriene lades i 23 minutters flytur. SP20 er utstyrt med en analog kommunikasjonskanal med en rekkevidde på opptil 2 km. Diodons SP20 -drone kommer med en 1,2 kg IP56 robust bakkekontrollstasjon. Denne unike amfibiske UAVen testes for tiden i forskjellige divisjoner, og Diodon Drone Technologies venter på den første ordren for den, først og fremst fra det franske militæret.
