Visi šiame straipsnyje aptariami UAV yra įtraukti į 1 grupę. Ši grupė, kurios maksimalus kilimo svoris yra nuo 0 iki 9 kg, apima daugybę įvairių tipų sistemų, įskaitant orlaivių ir sraigtasparnių tipus, ir paprastai visas, paleidžiami rankomis. Tik nedaugelis šių dronų galėtų būti priskiriami „nano“kategorijai. Tai labai lengvos sistemos, dažniausiai su pagrindiniu rotoriumi, tačiau, kaip ir visi kiti, minėti šiame straipsnyje. Bet kuris kareivis svajoja turėti po ranka skraidančią sistemą, kuri galėtų pažvelgti „už kampo“ir grįžti atlikti šių užduočių, nes jo svoris ir materialinė bei techninė priežiūra yra minimali, tai yra, žymiai padidina bendrą apkrovą yra neįtrauktas.
Specialiosios pajėgos paprastai yra pirmosios, kurios gauna naujas aukštųjų technologijų sistemas, kurios vėliau pradedamos eksploatuoti su įprastais daliniais. Tačiau gynybos rinkoje kariškiams prieinama nedaug sistemų (žinoma, visi šie „laisvalaikio“bepiločiai orlaiviai, parduodami šimtais žaislų parduotuvėse, čia neapima), tik dalį jų pirmiausia naudoja specialiosios pajėgos, o dar mažiau - tie, kurie akimirksniu tampa bestseleriais. Kai kurie kiti, šiek tiek didesni bepiločiai orlaiviai, kurie netelpa į „nano“kategoriją, turi gana savitų savybių, todėl jie yra puikus pasirinkimas specialiųjų operacijų pajėgoms (SSO) ir už jos ribų.
Prieš pradėdami aprašyti esamas sistemas, pažvelkime, kokia gali būti ateitis, nors šiandien daug ką galima priskirti mokslinės fantastikos, o ne realybės sričiai. 2011 metais „AeroVironment“sukūrė „Nano Hummingbird“-į skraidantį paukštį panašų VTOL, kurio maksimalus kilimo svoris yra 19 gramų, o jo sparnų plotis 160 mm leidžia jam likti ore. Žinoma, tai yra sudėtingiausia plėtra visais atžvilgiais, pradedant mechanika ir avionika, baigiant duomenų perdavimo kanalu. Charleso Starko Draperio laboratorija pasuko kitu keliu, manydama, kad nėra veiksmingesnio ir manevringesnio į vabzdžius panašaus nanodrono nei bepilotis laivas, imituojantis laumžirgį. 2017 m. Sausio mėn. Ji paskelbė, kad jos „DragonflEye“programa, vykdoma bendradarbiaujant su Howardo Hugheso medicinos institutu, padarė nedidelę laumžirgių valdymo pažangą dėl mažos kuprinės, apimančios navigaciją, sintetinę biologiją ir neurosensorines technologijas bei siunčiančias neurosensorinius valdymo signalus. laumžirgis. Šiandien paukščių ar vabzdžių sistemų technologijos nėra pasirengusios didelei komercinei sėkmei, tačiau tikrai ateis valanda, kai jos ras savo dėkingą vartotoją. Tuo tarpu dabartiniuose nanodronuose daugiausia naudojamos sraigtasparnių technologijos, kurios suteikia vertikalaus kilimo ir tūpimo galimybę.
2017 m. Sausio mėn. JAV gynybos departamentas paskelbė informacijos prašymą, pavadintą „Soldier Borne Sensor Unmanned Aircraft Systems“(kareivių nešiojamas jutiklis, nepilotuojamos oro sistemos), kurio tikslas buvo rinkti informaciją būsimai planuojamai programai. Šį kartą tikslas buvo dislokuoti šias sistemas reguliariojoje armijoje, kad būtų galima stebėti atskirų būrių ir būrių lygį. Rinkoje nebuvo daug sistemų, kurios atitiktų Amerikos reikalavimus, apie kuriuos buvo paskelbta 2018 m. Sausio mėn. Vykusiame susitikime vadinamosios pramonės dienos metu. Tarp jų: skraidymas mažame aukštyje mažiausiai 15 minučių, trys skrydžiai su visiškai įkrauta baterija esant silpnam vėjui, maksimalus prietaiso svoris - 250 gramų, maksimalus viso komplekso svoris - 1,36 kg. Reikalavimai taip pat numato tikimybę naktį nuo 50 metrų aptikti 90% žmogaus dydžio objekto, plius maksimali 16 valandų treniruočių trukmė. Sistema turi saugoti nuotraukų ir vaizdo įrašus ir perduoti vaizdus kareiviui realiu laiku, kad jie būtų nedelsiant naudojami. Be to, atrankos kriterijai apima vizualinius ir akustinius parašus, matymo liniją ir kitus dar neįvardytus parametrus. Į instruktažą atvyko septynios įmonės ir organizacijos, tačiau pagrindinių konkurentų greitai sumažėjo iki trijų dalyvių - „AeroVironment“, „InstantEye Robotics“ir „FLIR Systems“.
2016 metų lapkričio pabaigoje „FLIR Systems“įsigijo norvegų kompaniją „Prox Dynamics AS“už 134 mln. Ši bendrovė yra viena iš pionierių nano-UAV srityje, ji buvo įkurta 2007 m. Pabaigoje, siekiant sukurti mažiausius pasaulyje UAV profesionaliems vartotojams. Pirmoji versija, vadinama „Black Hornet“, pasirodė 2012 m., O po naujos versijos ji gavo pavadinimą „Black Hornet 1“. „Lėktuvas buvo sukurtas remiantis visiškai nauja technologija, tačiau jo skrydžio nuotolis buvo apribotas iki 600 metrų, taip pat skrydžio trukmė yra 15 minučių “, - sakė„ FLIR Systems “atstovas. Pirmasis klientas buvo Didžiosios Britanijos armija, kuri, reaguodama į neatidėliotinus poreikius, 2012 m. Afganistane dislokavo pirmuosius bepiločius orlaivius „PD-100 Black Hornet“. Tai tapo svarbia mada Norvegijos nano-UAV istorijoje; vėliau, 2015 m., buvo sukurtas ir pristatytas antrasis „Black Hornet 2“variantas. „Jis buvo pagrįstas ta pačia platforma, tačiau buvo daug patobulinimų, susijusių su jutikliais, diapazonu ir vėjo stabilumu“. Įrenginyje buvo sumontuotas variklis su mažesniu energijos suvartojimu, kuris kartu su padidintos talpos baterija leido padidinti skrydžio nuotolį ir tuo pačiu padidinti duomenų perdavimo kanalo diapazoną. Be to, buvo sukurtas „Black Hornet 2T“variantas, ant kurio buvo sumontuotas „FLIR“termovizorius, tai buvo pirmasis abiejų bendrovių bendradarbiavimas. „Black Hornet 2“sistemą įsigijo nemažai klientų dėl akivaizdžių pranašumų.
Atsižvelgdama į tai, kad Jungtinėse Valstijose pradėta vykdyti potencialiai prioritetinė programa, ir į tai, kad JAV kariuomenė perka bent kiek daugiau nei kitų šalių bepiločių orlaivių, FLIR nusprendė, kad verta daugiau investuoti į nanosistemų sritį, todėl, įsigyjant „Prox Dynamics“. Po šio susijungimo perspektyvių projektų finansavimas smarkiai išaugo, todėl atsirado naujas „Black Hornet 3.“. Sukurtas originalaus „Black Hornet“tėvo Peterio Mureno, įrenginys išlaikė sraigtasparnio schemą, tačiau rotoriaus konstrukcija buvo radikaliai peržiūrėta. Platforma dabar yra visiškai modulinė, su išimamu akumuliatoriumi ir įvairiomis tikslinėmis apkrovomis, leidžiančiomis greitai perkonfigūruoti droną. Naujos kartos bazinė stotis patobulinta tiek aparatine, tiek programine įranga. „Black Hornet 3“su 123 mm sraigtu svoris, palyginti su pirmtakais, padvigubėjo ir siekė 33 gramus, jis gali išbūti ore 25 minutes ir nuskristi iki 2 km. Dronas išvysto iki 6 m / s greitį ir gali skristi iki 15 mazgų (gūsiai iki 20 mazgų) vėjo greičiu, taip pat esant silpnam lietui. Kalbant apie jutiklius, drone sumontuotas „FLIR Lepton“termovizorius ir didelės raiškos vaizdo kamera, galinti fotografuoti. Termovizorius su 160x120 matrica ir 12 mikronų žingsniu veikia 8–14 mikronų diapazone, matymo laukas yra 57 x 42 °, jo matmenys yra 10, 5x12, 7x7, 14 mm, o svoris yra tik 0,9 gramo. Galimos dvi dienos kameros, atsižvelgiant į konfigūraciją, atitinkamai 680x480 vaizdo įrašų skiriamąją gebą ir 1600x1200 nuotraukų skiriamąją gebą, galima uždengti dienos ir nakties kamerų vaizdus.
Pagrindinė „Black Hornet 3“naujovė yra ta, kad ji gali skristi net ir be GPS signalo. „Tačiau mes ir toliau tobuliname šią funkciją, nes ji vis dar gali daug ką patobulinti“, - sakė bendrovės atstovas. Galimi keturi skrydžio režimai: automatinis ir rankinis pakėlimas ir stebėjimas, skrydis iš anksto nustatytu maršrutu ir operatoriaus pasirinktais taškais, automatinis grįžimas ir ryšio praradimas. „Mes nuolat atnaujiname savo programinę įrangą, kad sumažintume operatoriaus pažintinę apkrovą. Ši sistema, žinoma kaip „Black Hornet 3 PRS“(Personal Reconnaissance System), yra integruota su JAV armijos ATAK („Android Tactical Assault Kit“) programine įranga. Į visą „Black Hornet 3“sistemą, sveriančią mažiau nei 1,4 kg, įeina du lėktuvai, rankinis valdiklis ir vaizdo ekranas. „Black Hornet 3“droną įsigijo 35 šalys, o didžiausi pirkėjai - JAV, Australija ir Prancūzija. 2018 metų lapkritį Prancūzija paskelbė apie 89 milijonų JAV dolerių vertės pirkimą, o po kelių dienų JAV pasirašė pirmąją sutartį dėl 39 milijonų dolerių. 2019 m. Balandžio mėn. Jungtinė Karalystė pasirašė 1,8 mln. Dolerių vertės sutartį, kaip greitųjų iniciatyvų dalį. 2019 m. Vasarą JAV kariuomenė gavo pirmąsias „Black Hornet 3“PRS sistemas 82 -ajai oro desanto divizijai, kuri buvo dislokuota Afganistane. Šie nanodronai naudojami informacijos rinkimui ir žvalgybai būrio ir būrio lygiu.
Kuriant PRS droną, FLIR suprato, kad daugeliui transporto priemonių reikia trumpo nuotolio žvalgybos sistemos, kurią būtų galima naudoti iš po šarvų. Dėl to buvo sukurta VRS (transporto priemonių žvalgybos sistema) sistema, pagrįsta ta pačia platforma ir turinti paleidimo modulį su keturiomis nuimamomis šildymo ir įkrovimo kasetėmis. VRS rinkinys sveria maždaug 23 kg, yra 470x420x260 mm dydžio ir gali būti papildomai aprūpintas balistine apsauga. Jis gali būti lengvai integruotas į mūšio valdymo sistemą per standartinę sąsają; Kongsbergis ją jau integravo į savo integruoto kovos sprendimo (ICS) sistemą. FLIR pademonstravo šią sistemą ne tik kaip žvalgybos įrankį, bet ir kaip taikymo priemonę su integruotu GPS. VRS šiuo metu galima įsigyti tik išankstinėje gamyboje, tačiau FLIR yra pasirengusi pradėti gamybą, nes produktas pirmą kartą buvo parodytas 2018 m. Spalio mėn. Ir buvo labai paklausus.
Be FLIR, dar du pretendentai kovojo dėl „Soldier Borne Sensor“sutarties - „AeroVironment“ir „InstantEye Robotics“(„Physical Sciences Inc“padalinys). „AeroVironment“sukūrė 140 gramų sveriantį „Snipe“kvadrocopterį, kurio skrydžio trukmė - 15 minučių ir skrydžio nuotolis - daugiau nei kilometras, su optoelektroninėmis ir infraraudonųjų spindulių kameromis. Maksimalus 9,8 m / s greitis, prietaisas yra gana tylus ir negirdimas net 30 metrų aukštyje virš žemės, jį valdo intuityvi programa, įkelta į jutiklinį valdiklį su „Windows 7.“. Paruošimas dronui skrydžiui, surinktas iš penkių judančių dalių, užtrunka mažiau nei minutę. JAV kariuomenė pasirinkusi vieną iš savo konkurentų, „AeroVironment“, matyt, atsisakė „Snipe“programos.
„InstantEye Robotics“kvadrakopteris Mk-3 GEN5-D1 / D2 sveria mažiau nei 250 gramų (maksimalus leidžiamas svoris). Kompleksą, sveriantį 6, 35 kg, sudaro du prietaisai, vienas „Ground Control Station-D“, vienas apsaugotas ekranas, šešios baterijos, įkroviklis, varžtų rinkinys, viena atsarginė antena, transportavimo dėžė ir konteineris darbui lauke. Įrenginys gali pasiekti maksimalų 8, 94 m / s greitį ir atlaikyti tą patį vėjo greitį, duomenų perdavimo kanalo diapazonas yra 1,5 metro. Pagrindinė baterija skrenda 12–15 minučių, tačiau papildoma baterija garantuoja 20–27 minučių veikimą. 2018 m. Pabaigoje „InstantEye“pristatė 32 iš šių kompleksų JAV jūrų pėstininkams, kad jie galėtų atlikti operacinį vertinimą kaip mažos taktinės bepiločių orlaivių programos dalį.
„NanoHawk“dronas, pirmą kartą parodytas kaip prototipas „Eurosatory 2018“, buvo sukurtas prancūzų kompanijos „Aeraccess“, remiantis konkrečiais Prancūzijos specialiųjų pajėgų poreikiais, kuriems reikėjo naudoti UAV pastatuose ir kitose uždarose konstrukcijose. Ginklų kontrolės laboratorijos vykdomame konkurse „NanoHawk“pirmajame ture įveikė penkis kitus kandidatus.
Šiame projekte „Aeraccess“pasinaudojo savo patirtimi, susijusia su didesniu „SparrowHawk“dronu, sukurtu kartu su Prancūzijos policijos specialiosiomis pajėgomis ir taip pat galinčiu veikti nesant GPS signalo. Tačiau Prancūzijos specialiosios pajėgos norėjo turėti žymiai mažesnę sistemą ir dėl to atsirado dronas „NanoHawk“, kuriame buvo išsaugota kvadrocopterio schema ir atsirado lengva sraigto apsauga, kurios negalima atsisakyti skrendant patalpose. Palyginti su prototipu, serijinėje versijoje yra 360 ° kliūčių vengimo jutikliai. Be to, dvi optoelektroninės / infraraudonųjų spindulių tikslinės apkrovos yra sumontuotos priekyje ir gale, o tai leidžia operatoriui matyti vaizdą iš abiejų pusių ir taip geriau valdyti situaciją; pasirenkami jutikliai taip pat leidžia skaitmeninį tūrinį pastatų žemėlapį. Korpusas kartu su apsaugine varžtų konstrukcija buvo visiškai pertvarkytas, dabar vartotojas gali greitai suremontuoti įrenginį lauke. Dabartinė versija sveria 350 gramų be akumuliatoriaus, o maksimalus kilimo svoris padidėja iki 600 gramų, o galingesnė baterija suteikia 10 minučių skrydžio. Matmenys išlieka tie patys - 180x180 mm varžtuose, tačiau, jei klientui reikia naujo apsauginio narvo, matmenys padidės iki 240x240x90 mm.
Vienas iš pagrindinių komplekso elementų yra rankinis valdiklis, leidžiantis operatoriui laikyti ginklą kitoje rankoje, o monitorius yra sumontuotas ant neperšaunamos liemenės, nors jį galima sumontuoti ir skydo gale arba uždėkite jį ant riešo. Pažangūs skrydžio režimai žymiai sumažina operatoriaus darbo krūvį, o stačiakampio dažnio padalijimo multipleksuota šifruota duomenų nuoroda leidžia vienu metu valdyti skrydį ir perduoti vaizdo įrašus naudojant vieną kriptografinę sistemą su dviem skirtingais dažniais.
Nuo pirmojo demonstravimo „NanoHawk“dronas buvo išsamiai išbandytas. Atliekant įprastą užduotį, jis pakyla iš pastato išorės, skrenda į jį pro atvirą langą, o tada, priklausomai nuo sienų storio, juda 3-4 aukštais žemyn arba aukštyn. Įrenginys taip pat gavo leidimą dirbti laivuose, parodydamas savo sugebėjimą skristi virš ir žemiau operatoriaus neprarandant radijo ir vaizdo signalų, o tai atveria visiškai naują rinką. Naktį jį galima prijungti prie naktinio matymo sistemos, kad jį matytų tik operatorius. „NanoHawk“taip pat buvo išbandytas su šunų ekipažais, kurių metu šunys buvo mokomi nešioti droną, laikant jį burnoje trumpu pavadėliu. Šuo pradeda tikrinti pastatą ir, pajutęs, kad kambaryje yra žmogus, numeta droną į lauką, po to jis įsakmiai pakyla. Šuo taip pat gali būti aprūpintas kartotuvu, kad padidintų drono nuotolį, kuris, pasak kūrėjo, yra keli šimtai metrų lauke.
Kiekvieną „NanoHawk“sistemą sudaro duomenų kanalas, valdiklis, monitorius ir du įrenginiai. Pirmieji „NanoHawk“užsakę vienetai buvo vietinės specialiųjų operacijų pajėgos. Prancūzijos specialiosios pajėgos su kompanija „Aeraccess“pasirašė sutartis, pagal kurias ji gavo specializuotas sistemos versijas. Eksporto srityje „Aeraccess“iš Singapūro, Jungtinių Arabų Emyratų, Jungtinės Karalystės ir Kanados karinių ir teisėsaugos institucijų gavo užsakymus nežinomam skaičiui transporto priemonių.
Prancūzijos armija skubiu prašymu įsigijo „Novadem“sukurtus mikrodronus NX70. Šio kvadratinio kopterio, kurio maksimali kilimo masė yra 1 kg, išskleistos būsenos matmenys yra 130x510x510 mm (sulankstyti - 130x270x190 mm). Jame yra dvigubo židinio nuotolio „Ultra-HD“dienos kamera, suteikianti 50 ° ir 5 ° FOV ir 34 ° FOV; priklausomai nuo kliento pageidavimų, vaizdo keitiklio matrica gali turėti 320x240 arba 640x480 matmenis. Pasiruošimas skrydžiui trunka mažiau nei minutę, ore praleistas laikas yra 45 minutės, o skrydžio nuotolis - vienas kilometras; išplėstinio nuotolio varianto nuotolis yra iki 5 km. Prietaisas gali skristi iki 65 km / h vėjo greičiu ir 3000 metrų aukštyje virš jūros lygio. „NX70“taip pat gali skristi su pririšta konfigūracija, leidžiančia ilgą laiką būti aukštai. Pirmąsias 27 sistemas (kiekviena su dviem prietaisais) Prancūzijos kariuomenė gavo 2019 m. Birželio mėn. Pirmieji NX70 dronai buvo dislokuoti Afrikos Malio valstijoje, kur Prancūzijos kontingentas kovoja su sukilėliais.
2017 metais „Diodon Drone Technology“pristatė savo kvadrakopterį SP20. Tikrai nepatenka į nano-UAV kategoriją dėl neįprastos konstrukcijos, jis puikiai tinka naudoti specialiosioms pajėgoms. Šis keturkojis yra skirtas naudoti orlaiviuose, nes jis yra sukietėjęs ir atsparus vandeniui pagal standartą IP46 su visa elektronika ir keturiomis pripučiamomis „kojelėmis“, kurių galuose sumontuoti sraigtai su varikliais, todėl orlaivis gali likite ant vandens, pakilimui ir tūpimui naudokite vandens paviršių. Jis taip pat gali veikti sausumoje, o pripučiami elementai gerai sugeria smūgio energiją. 1,6 kg sveriančio drono „Sp20“nominali naudingoji apkrova yra 200 gramų, maksimalus greitis - 60 km / h, o vertikalus - 3 m / s. Jai siūlomi du jutikliai: CCD kamera su 976x582 matrica ir 3 mm, 8 mm arba 12 mm objektyvais, galinti veikti esant 0,0002 liuksų apšvietimui, ir neatšaldytas termovizorius su 14,2 mm objektyvu ir 640x480 matrica.
SP20 dronas gali skristi iki 25 mazgų vėjo greičiu, maksimalus darbinis aukštis yra 2500 metrų, o darbinė temperatūra yra nuo -5 ° C iki + 45 ° C. Su išleistomis „letenomis“ir sulankstytais ašmenimis aparato matmenys yra 220x280x100 mm, darbinės - 550x450x190. Sukūrimo laikas yra trumpesnis nei minutė, nes maža dalis dėka pridedamo mažo kompresoriaus, naudojamo pūsti kojas. Baterijos įkraunamos 23 skrydžio minutes. SP20 yra įrengtas analoginis ryšio kanalas, kurio nuotolis yra iki 2 km. „Diodon“SP20 drone yra 1,2 kg IP56 patikima antžeminė valdymo stotis. Šis unikalus amfibijos UAV šiuo metu yra bandomas įvairiuose padaliniuose, o „Diodon Drone Technologies“laukia pirmojo užsakymo, visų pirma iš Prancūzijos kariuomenės.
