Nano- a mikrodróny. Nielen pre špeciálne jednotky

Nano- a mikrodróny. Nielen pre špeciálne jednotky
Nano- a mikrodróny. Nielen pre špeciálne jednotky

Video: Nano- a mikrodróny. Nielen pre špeciálne jednotky

Video: Nano- a mikrodróny. Nielen pre špeciálne jednotky
Video: 15 полезных советов по демонтажным работам. Начало ремонта. Новый проект.# 1 2024, Apríl
Anonim
Obrázok
Obrázok

Všetky UAV uvažované v tomto článku sú zaradené do skupiny 1. Táto skupina s maximálnou vzletovou hmotnosťou 0 až 9 kg zahŕňa veľký počet systémov rôznych typov vrátane typov lietadiel a vrtuľníkov a všetky spravidla, sa spúšťajú ručne. Len veľmi málo z týchto dronov by bolo možné zaradiť do kategórie „nano“. Sú to veľmi ľahké systémy, väčšinou s hlavným rotorom, ako všetky ostatné uvedené v tomto článku. Každý vojak sníva o tom, že bude mať po ruke lietajúci systém, ktorý sa môže pozrieť „za roh“a vrátiť sa k plneniu nasledujúcich úloh, pretože jeho hmotnosť a množstvo materiálu a technickej údržby sú minimálne, to znamená výrazné zvýšenie jeho celkového zaťaženia. je vylúčené.

Obrázok
Obrázok

Špeciálne sily zvyčajne ako prvé dostávajú nové high-tech systémy, ktoré neskôr vstúpia do služby s konvenčnými jednotkami. Na obrannom trhu je však pre armádu k dispozícii len málo systémov (všetky tieto „drony“na voľný čas, ktoré sa predávajú v stovkách v hračkárstvach, tu samozrejme nie sú zahrnuté), iba časť z nich najskôr použijú špeciálne sily a ešte menej ich je. tie, ktoré sa okamžite stanú bestsellermi. Niektoré ďalšie, o niečo väčšie drony, ktoré už nepatria do kategórie „nano“, majú dosť zvláštne vlastnosti, čo z nich robí vynikajúcu voľbu pre sily špeciálnych operácií (SSO) i mimo nich.

Obrázok
Obrázok

Predtým, ako začneme popisovať existujúce systémy, pozrime sa na to, aká môže byť budúcnosť, aj keď dnes možno veľa vecí pripísať skôr oblasti sci -fi než realite. V roku 2011 spoločnosť AeroVironment vyvinula Nano Hummingbird, lietajúci VTOL podobný lietajúcemu vtákovi s maximálnou vzletovou hmotnosťou 19 gramov, ktorého rozpätie krídel 160 mm umožňuje zostať vo vzduchu. Toto je samozrejme najkomplexnejší vývoj vo všetkých ohľadoch, od mechaniky a avioniky po kanál prenosu údajov. Laboratórium Charlesa Starka Drapera sa vydalo inou cestou a verí, že neexistuje účinnejší a manévrovateľnejší nanodrón podobný hmyzu ako dron, ktorý napodobňuje vážku. V januári 2017 oznámila, že jej program DragonflEye, ktorý prebieha v spolupráci s Lekárskym inštitútom Howarda Hughesa, dosiahol určitý pokrok v manažmente vážok vďaka malému ruksaku, ktorý kombinuje navigačné, syntetické a biologické technológie a neurosenzorické technológie a vysiela neurosenzorické riadiace signály do vážka. Technológie vtáčích alebo hmyzích systémov dnes nie sú pripravené na veľký komerčný úspech, ale určite príde hodina, kedy si nájdu svojho vďačného používateľa. Súčasné nanodróny medzitým využívajú predovšetkým technológie helikoptér, ktoré poskytujú možnosť vertikálneho vzletu a pristátia.

Obrázok
Obrázok

V januári 2017 americké ministerstvo obrany vydalo žiadosť o informácie s názvom Soldier Borne Sensor Unmanned Aircraft Systems (vojakom nosený senzor, bezpilotné letecké systémy), ktorej účelom bolo zozbierať informácie pre budúci plánovaný program. Tentoraz bolo cieľom nasadenie týchto systémov v bežnej armáde, aby poskytovali dohľad na úrovni jednotlivých čiat a čát. Na trhu nebolo k dispozícii veľa systémov, ktoré by spĺňali americké požiadavky, ktoré boli oznámené v januári 2018 na stretnutí na takzvanom Priemyselnom dni. Medzi nimi: vznášanie sa v nízkej nadmorskej výške najmenej 15 minút, tri lety s plne nabitou batériou v podmienkach ľahkého vetra, maximálna hmotnosť zariadenia je 250 gramov, maximálna hmotnosť celého komplexu je 1,36 kg. Požiadavky tiež stanovujú pravdepodobnosť detekcie 90% objektu veľkosti osoby v 50 metroch v noci plus maximálny čas školenia 16 hodín. Systém musí ukladať fotografie a videozáznamy a v reálnom čase prenášať obrázky vojakovi na okamžité použitie. Kritériá výberu navyše obsahujú vizuálne a akustické podpisy, dosah zorného poľa a ďalšie zatiaľ nepomenované parametre. Na brífing sa dostavilo sedem spoločností a organizácií, ale hlavní konkurenti sa rýchlo zmenšili na troch účastníkov - AeroVironment, InstantEye Robotics a FLIR Systems.

Obrázok
Obrázok
Obrázok
Obrázok

Koncom novembra 2016 spoločnosť FLIR Systems získala nórsku spoločnosť Prox Dynamics AS za 134 miliónov dolárov v hotovosti. Táto spoločnosť je jedným z priekopníkov v oblasti nano-UAV, bola založená na konci roku 2007 s cieľom vyvinúť najmenšie UAV na svete pre profesionálnych používateľov. Prvá verzia s názvom Black Hornet sa objavila v roku 2012 a potom, čo sa objavila nová verzia, dostala označenie Black Hornet 1. „Lietadlo bolo založené na úplne novej technológii, ale jeho letový dosah bol obmedzený na 600 metrov,, ako aj doba letu je 15 minút, “uviedol hovorca spoločnosti FLIR Systems. Prvým zákazníkom bola britská armáda, ktorá v reakcii na naliehavé potreby nasadila svoje prvé bezpilotné lietadlá PD-100 Black Hornet v roku 2012 v Afganistane. To sa stalo dôležitou módou v histórii Nórskeho nano-UAV; neskôr v roku 2015 bol vyvinutý a predstavený druhý variant Black Hornet 2. „Bol založený na rovnakej platforme, ale došlo k mnohým vylepšeniam z hľadiska senzorov, dosahu a stability vetra.“Na zariadení bol nainštalovaný motor s nižšou spotrebou energie, ktorý v kombinácii s batériou so zvýšenou kapacitou umožnil predĺžiť letový dosah a súčasne zvýšiť rozsah kanála prenosu dát. Okrem toho bol vyvinutý variant Black Hornet 2T, na ktorom bola nainštalovaná termokamera od spoločnosti FLIR, bola to prvá spolupráca medzi týmito dvoma spoločnosťami. Systém Black Hornet 2 si pre svoje očividné výhody získalo množstvo zákazníkov.

Obrázok
Obrázok

Vzhľadom na spustenie potenciálne prioritného programu v USA a skutočnosť, že americká armáda nakupuje najmenej o rád viac dronov ako ostatné krajiny, spoločnosť FLIR rozhodla, že sa oplatí investovať viac do oblasti nanosystémov, a preto, získanie Prox Dynamics. Po tomto zlúčení sa financovanie sľubných projektov prudko zvýšilo, čoho výsledkom bol nový Black Hornet 3. Zariadenie navrhnuté otcom pôvodného Black Hornetu Petrom Murenom si zachovalo schému helikoptéry, ale konštrukcia rotora bola radikálne zrevidovaná. Platforma je teraz plne modulárna, s vymeniteľnou batériou a rôznymi cieľovými záťažami umožňujúcou rýchlu rekonfiguráciu drona. Základná stanica novej generácie získala množstvo vylepšení, hardvérových aj softvérových. Hmotnosť Black Hornet 3 s 123 mm vrtuľou sa v porovnaní s predchodcami zdvojnásobila a predstavovala 33 gramov, môže zostať vo vzduchu 25 minút a letieť do maximálnej vzdialenosti 2 km. Dron vyvíja rýchlosť až 6 m / s a dokáže lietať rýchlosťou vetra až 15 uzlov (nárazy až 20 uzlov), ako aj za slabého dažďa. Čo sa týka senzorov, dron je vybavený termokamerou FLIR Lepton a videokamerou s vysokým rozlíšením schopnou fotografovať. Termokamera s maticou 160x120 a rozstupom 12 mikrónov pracuje v rozsahu 8-14 mikrónov a má zorné pole 57 ° x42 °, jeho rozmery sú 10, 5x12, 7x7, 14 mm a hmotnosť je iba 0,9 gramu V závislosti od konfigurácie sú k dispozícii dve denné kamery, ktoré poskytujú rozlíšenie videa 680 x 480 a rozlíšenie fotografií 1 600 x 1 200, pričom je možné prekrývať obrázky z denných a nočných kamier.

Nano- a mikrodróny. Nielen pre špeciálne jednotky
Nano- a mikrodróny. Nielen pre špeciálne jednotky

Hlavnou inováciou Black Hornet 3 je, že dokáže lietať aj bez signálu GPS. "Túto funkciu však naďalej vyvíjame, pretože stále má potenciál pre mnohé vylepšenia," uviedol hovorca spoločnosti. K dispozícii sú štyri letové režimy: automatické a manuálne vznášanie sa a pozorovanie, let po vopred určenej trase a body zvolené operátorom, automatický návrat a strata komunikácie. "Náš softvér neustále aktualizujeme, aby sme znížili kognitívne zaťaženie operátora." Tento systém, známy ako Black Hornet 3 PRS (Personal Reconnaissance System), je integrovaný so softvérom ATAK (Android Tactical Assault Kit) americkej armády. Kompletný systém Black Hornet 3 s hmotnosťou menej ako 1,4 kg obsahuje dve lietadlá, ručný ovládač a obrazovku s videom. Dron Black Hornet 3 si kúpilo 35 krajín, pričom najväčšími kupujúcimi sú Spojené štáty, Austrália a Francúzsko. V novembri 2018 Francúzsko oznámilo nákup v celkovej výške až 89 miliónov dolárov a o niekoľko dní neskôr USA podpísali prvú zmluvu na 39 miliónov dolárov. Spojené kráľovstvo podpísalo v apríli 2019 zmluvu 1,8 milióna dolárov v rámci iniciatívy Fast Track Initiative. V lete 2019 americká armáda získala svoj prvý systém Black Hornet 3 PRS pre 82. výsadkovú divíziu, ktorý bol nasadený v Afganistane. Tieto nanodróny sa používajú na zhromažďovanie informácií a prieskum na úrovni čaty a čaty.

Obrázok
Obrázok

Počas vývoja dronu PRS spoločnosť FLIR zistila, že mnoho vozidiel potrebuje prieskumný systém krátkeho dosahu, ktorý je možné používať spod panciera. To viedlo k vývoju systému VRS (Vehicle Reconnaissance System), ktorý je založený na rovnakej platforme a je vybavený štartovacím modulom so štyrmi odnímateľnými kazetami pre vykurovanie a nabíjanie. Súprava VRS váži približne 23 kg, meria 470 x 420 x 260 mm a môže byť voliteľne vybavená balistickou ochranou. Dá sa ľahko integrovať do systému riadenia bitiek prostredníctvom štandardného rozhrania; Spoločnosť Kongsberg ju už integrovala do svojho systému Integrated Combat Solution (ICS). FLIR predviedol tento systém nielen ako prieskumný nástroj, ale aj ako zameriavací nástroj s integrovaným GPS. VRS je v súčasnej dobe k dispozícii iba v predprodukcii, ale FLIR je pripravený začať výrobu, pretože výrobok bol prvýkrát predstavený v októbri 2018 a je oň veľký záujem.

Okrem spoločnosti FLIR bojovali za zmluvu Soldier Borne Sensor ďalší dvaja uchádzači, AeroVironment a InstantEye Robotics (divízia Physical Sciences Inc). Spoločnosť AeroVironment vyvinula kvadrokoptéru Snipe s hmotnosťou 140 gramov s dobou letu 15 minút a letovým dosahom viac ako kilometer, vybavenú optoelektronickými a infračervenými kamerami. S maximálnou rýchlosťou 9,8 m / s je zariadenie celkom tiché a nepočuteľné aj vo výške 30 metrov nad zemou, ovláda sa intuitívnou aplikáciou načítanou na dotykovom ovládači so systémom Windows 7. Príprava drona na let, zostavený z piatich pohyblivých častí, trvá menej ako minútu. Po tom, ako AeroVironment vybral jedného zo svojich konkurentov americkou armádou, zrejme program Snipe opustil.

Obrázok
Obrázok

Kvadrokoptéra Mk-3 GEN5-D1 / D2 spoločnosti InstantEye Robotics váži menej ako 250 gramov (maximálna povolená hmotnosť). Komplex s hmotnosťou 6, 35 kg obsahuje dve zariadenia, jedno Ground Control Station-D, jeden chránený displej, šesť batérií, nabíjačku, sadu skrutiek, jednu náhradnú anténu, prepravný box a kontajner na prácu v teréne. Zariadenie môže dosiahnuť maximálnu rýchlosť 8, 94 m / s a vydržať rovnakú rýchlosť vetra, dosah kanála prenosu dát je 1,5 metra. Hlavná batéria poskytuje letový čas 12-15 minút, doplnková batéria však zaručuje 20-27 minút prevádzky. Koncom roku 2018 spoločnosť InstantEye dodala 32 týchto komplexov americkej námornej pechote na operačné vyhodnotenie v rámci programu malých taktických dronov.

Obrázok
Obrázok

Dron NanoHawk, prvýkrát predstavený ako prototyp na Eurosatory 2018, vyvinula francúzska spoločnosť Aeraccess na základe špecifických potrieb francúzskych špeciálnych síl, ktoré potrebovali UAV na použitie vo vnútri budov a iných uzavretých štruktúr. V súťaži vedenej laboratóriom Weapons Control Lab porazil NanoHawk v prvom kole ďalších päť kandidátov.

V tomto projekte spoločnosť Aeraccess čerpala zo svojich skúseností s väčším dronom SparrowHawk, vyvinutým v spolupráci s francúzskymi špeciálnymi jednotkami a schopnými fungovať aj bez signálu GPS. Francúzske špeciálne sily však chceli mať podstatne menší systém a v dôsledku toho sa objavil dron NanoHawk, v ktorom bola zachovaná schéma kvadrokoptéry a objavila sa ochrana ľahkých vrtúľ, od ktorej sa pri lietaní v interiéri nedá upustiť. V porovnaní s prototypom je telo sériovej verzie vybavené 360 ° snímačmi vyhýbania sa prekážkam. Okrem toho sú vpredu a vzadu nainštalované dve optoelektronické / infračervené cieľové záťaže, čo operátorovi umožňuje vidieť obraz z oboch smerov, a tým lepšie kontrolovať situáciu; voliteľné senzory tiež umožňujú digitálne volumetrické mapovanie budov. Puzdro spolu s ochrannou štruktúrou skrutiek bolo úplne prepracované, teraz môže používateľ rýchlo opraviť zariadenie v teréne. Aktuálna verzia váži 350 gramov bez batérie, pričom maximálna vzletová hmotnosť sa zvýši na 600 gramov s výkonnejšou batériou, ktorá poskytne 10 minút letu. Rozmery zostávajú rovnaké, 180 x 180 mm v skrutkách, ak však zákazník požaduje novú ochrannú klietku, rozmery sa zvýšia na 240 x 240 x 90 mm.

Jedným z hlavných prvkov komplexu je ručný ovládač, ktorý umožňuje operátorovi držať zbraň v druhej ruke, pričom monitor je namontovaný na nepriestrelnej veste, aj keď je možné ho nainštalovať na zadnú stranu štítu resp. dajte si to na zápästie. Inteligentné letové režimy výrazne znižujú pracovné zaťaženie operátora a ortogonálne frekvenčne delené multiplexované šifrované dátové spojenie umožňuje simultánne riadenie letu a prenos videa pomocou jediného kryptografického systému s dvoma rôznymi frekvenciami.

Dron NanoHawk prešiel od svojej prvej ukážky rozsiahlymi testami. Pri typickej úlohe vzlietne z vonkajšej strany budovy, vletí do nej otvoreným oknom a potom sa pohybuje 3–4 poschodia nadol alebo hore v závislosti od hrúbky stien. Zariadenie tiež dostalo povolenie pracovať na lodiach, čím preukázalo svoju schopnosť lietať nad a pod operátorom bez straty rádiových a obrazových signálov, čo otvára úplne nový trh. V noci môže byť pripojený k systému nočného videnia, aby ho videl iba operátor. NanoHawk bol testovaný aj so psími posádkami, počas ktorých boli psy vycvičené na nosenie drona tak, že ho držali v ústach s krátkym vodítkom. Pes začne kontrolovať budovu a keď vycíti prítomnosť osoby v miestnosti, vysadí drona von, potom vzlietne na povel. Pes môže byť tiež vybavený opakovačom, aby sa zvýšil dosah dronu, o ktorom vývojár tvrdí, že je niekoľko stoviek metrov vonku.

Každý systém NanoHawk pozostáva z dátového kanála, ovládača, monitora a dvoch zariadení. Prvými jednotkami, ktoré si objednali NanoHawk, boli miestne sily špeciálnych operácií. Francúzske špeciálne sily podpísali zmluvy so spoločnosťou Aeraccess, podľa ktorých dostala špecializované verzie systému. Na strane vývozu spoločnosť Aeraccess dostala objednávky na neznámy počet vozidiel od vojenských a orgánov činných v trestnom konaní v Singapure, Spojených arabských emirátoch, Spojenom kráľovstve a Kanade.

Obrázok
Obrázok

Francúzska armáda kúpila mikrodróny NX70 vyvinuté spoločnosťou Novadem na naliehavú žiadosť. Táto kvadrokoptéra s maximálnou vzletovou hmotnosťou 1 kg v rozloženom stave má rozmery 130x510x510 mm (v zloženom stave - 130x270x190 mm). Je vybavený dennou kamerou s dvojitou ohniskovou vzdialenosťou Ultra-HD, ktorá poskytuje 50 ° a 5 ° FOV a 34 ° FOV; v závislosti od želania zákazníka môže mať matica video prevodníka rozmery 320 x 240 alebo 640 x 480. Čas na prípravu letu trvá menej ako minútu, čas strávený vo vzduchu je 45 minút a dosah letu je jeden kilometer; variant s predĺženým dosahom má dosah až 5 km. Zariadenie môže lietať rýchlosťou vetra až 65 km / h a vo výške 3000 metrov nad morom. NX70 môže lietať aj v upútanej konfigurácii, čo mu umožňuje zostať na zemi dlhší čas. Francúzska armáda dostala prvých 27 systémov (každý s dvoma zariadeniami) v júni 2019. Prvé bezpilotné lietadlá NX70 boli nasadené v africkom štáte Mali, kde francúzsky kontingent bojuje s povstalcami.

Obrázok
Obrázok

V roku 2017 spoločnosť Diodon Drone Technology predstavila svoju kvadrokoptéru SP20. Vďaka svojmu neobvyklému dizajnu rozhodne nepatrí do kategórie nano-UAV, je vhodný na použitie špeciálnymi silami. Táto kvadrokoptéra je určená na prevádzku vo leteckých jednotkách, pretože má tvrdené a vodotesné puzdro v súlade s normou IP46 so všetkou elektronikou a štyrmi nafukovacími „nohami“, na koncoch ktorých sú nainštalované vrtule s motormi, čo umožňuje lietadlu držte sa nad vodou a využívajte vodnú hladinu na štart a pristátie. Môže fungovať aj na súši, zatiaľ čo nafukovacie prvky dobre absorbujú nárazovú energiu. Dron Sp20 s hmotnosťou 1,6 kg má menovité užitočné zaťaženie 200 gramov, má maximálnu rýchlosť 60 km / h a vertikálnu rýchlosť 3 m / s. Sú k nemu ponúkané dva snímače: CCD kamera s maticou 976 x 582 a s objektívmi 3 mm, 8 mm alebo 12 mm, schopnými pracovať pri 0 0002 luxovom osvetlení, a nechladená termokamera s objektívom 14,2 mm a maticou 640 x 480.

Dron SP20 môže lietať rýchlosťou vetra až 25 uzlov, maximálna prevádzková nadmorská výška je 2 500 metrov a prevádzkové teploty sú od -5 ° C do + 45 ° C. S vypustenými „labkami“a zloženými čepeľami sú rozmery zariadenia 220 x 280 x 100 mm, v prevádzkovom stave - 550 x 450 x 190. Doba nastavenia je kratšia ako minúta, a to aj vďaka pribalenému malému kompresoru, ktorý slúži na nafukovanie chodidiel. Batérie sa nabíjajú 23 minút letu. SP20 je vybavený analógovým komunikačným kanálom s dosahom až 2 km. Dron Diodon SP20 je dodávaný s 1,2 kg robustnou pozemnou riadiacou stanicou IP56. Tento jedinečný obojživelný UAV je v súčasnej dobe testovaný v rôznych divíziách a Diodon Drone Technologies naň čaká prvú objednávku, predovšetkým z francúzskej armády.

Odporúča: