Nano- en mikrodrone. Nie net vir spesiale magte nie

Nano- en mikrodrone. Nie net vir spesiale magte nie
Nano- en mikrodrone. Nie net vir spesiale magte nie

Video: Nano- en mikrodrone. Nie net vir spesiale magte nie

Video: Nano- en mikrodrone. Nie net vir spesiale magte nie
Video: B. PLUTO - SUPERSONIC (OFFICIAL LYRICS) (Prod. Squirlbeats) 2024, Maart
Anonim
Beeld
Beeld

Alle UAV's wat in hierdie artikel behandel word, is ingesluit in groep 1. Hierdie groep met 'n maksimum opstyggewig van 0 tot 9 kg bevat 'n groot aantal stelsels van verskillende tipes, insluitend vliegtuie en helikopter tipes, en almal, as 'n reël, word met die hand gelanseer. Baie min van hierdie drones kan as 'nano' gekategoriseer word. Dit is baie ligte stelsels, meestal met 'n hoofrotor, net soos almal in hierdie artikel genoem. Elke soldaat droom daarvan om 'n vlieënde stelsel byderhand te hê wat 'om die draai' kan kyk en kan terugkeer om die volgende take uit te voer, omdat die gewig en die hoeveelheid materiaal en tegniese onderhoud minimaal is, dit wil sê 'n aansienlike toename in die totale las uitgesluit word.

Beeld
Beeld

Spesiale magte is gewoonlik die eerstes wat nuwe hoëtegnologie-stelsels ontvang, wat later met konvensionele eenhede in diens tree. Daar is egter min stelsels beskikbaar vir die weermag op die verdedigingsmark (natuurlik word al hierdie "ontspannings" -hommeltuie wat in honderde in speelgoedwinkels verkoop word, nie hier gedek nie), slegs 'n deel daarvan word eers deur spesiale magte gebruik en nog minder dié wat onmiddellik topverkopers word. Sommige ander, effens groter drones, wat nie meer in die kategorie 'nano' pas nie, het nogal eienaardige eienskappe, wat hulle 'n uitstekende keuse maak vir spesiale operasionele magte (SSO) en verder.

Beeld
Beeld

Voordat ons begin met die beskrywing van bestaande stelsels, laat ons kyk na wat die toekoms kan wees, alhoewel baie dinge vandag toegeskryf kan word aan die gebied van wetenskapfiksie eerder as die werklikheid. In 2011 het AeroVironment die Nano Hummingbird ontwikkel, 'n vlieënde voëlagtige VTOL met 'n maksimum opstyggewig van 19 gram, met 'n vlerkspan van 160 mm wat dit in die lug laat bly. Dit is natuurlik die mees komplekse ontwikkeling in alle opsigte, van meganika en lugvaart tot die datatransmissiekanaal. Charles Stark Draper's Laboratory het 'n ander pad gevolg deur te glo dat daar nie 'n meer doeltreffende en wendbare insekagtige nanodron is as 'n hommeltuig wat 'n naaldekoker naboots nie. In Januarie 2017 kondig dit aan dat sy DragonflEye -program, wat in vennootskap met Howard Hughes Medical Institute bedryf word, 'n paar vordering gemaak het met die naaldekokerbestuur danksy 'n klein rugsak wat navigasie, sintetiese biologie en neurosensoriese tegnologie kombineer en neurosensoriese beheerseine stuur die naaldekoker. Vandag is die tegnologie van voël- of insekstelsels nie gereed vir groot kommersiële sukses nie, maar daar sal beslis 'n uur kom wanneer hulle hul dankbare gebruiker sal vind. Intussen gebruik die huidige nanodrones hoofsaaklik helikoptertegnologieë, wat die moontlikheid bied van vertikale opstyg en landing.

Beeld
Beeld

In Januarie 2017 het die Amerikaanse departement van verdediging 'n versoek ingedien vir inligting genaamd Soldier Borne Sensor Unmanned Aircraft Systems (soldaatgedraagde sensor, onbemande lugstelsels), met die doel om inligting te versamel vir 'n toekomstige beplande program. Hierdie keer was die doel om hierdie stelsels in die gewone leër in te span om toesig te hou op die vlak van individuele groepe en peloton. Daar was nie baie stelsels op die mark wat aan Amerikaanse vereistes voldoen nie, wat in Januarie 2018 tydens 'n vergadering op die sogenaamde produksiedag aangekondig is. Onder hulle: op 'n lae hoogte vir minstens 15 minute, drie vlugte met 'n volgelaaide battery in ligte wind, die maksimum gewig van die toestel is 250 gram, die maksimum gewig van die hele kompleks is 1,36 kg. Die vereistes maak ook voorsiening vir die waarskynlikheid om 90% van 'n voorwerp ter grootte van 'n persoon vanaf 50 meter in die nag op te spoor, plus 'n maksimum opleidingstyd van 16 uur. Die stelsel moet foto- en videomateriaal stoor en beelde intyds na die soldaat stuur vir onmiddellike gebruik. Boonop bevat keuringskriteria visuele en akoestiese handtekeninge, siglynbereik en ander parameters wat nog nie genoem is nie. Sewe ondernemings en organisasies het opgedaag vir die inligtingsessie, maar die belangrikste mededingers het vinnig afgeneem tot drie deelnemers - AeroVironment, InstantEye Robotics en FLIR Systems.

Beeld
Beeld
Beeld
Beeld

Einde November 2016 het FLIR Systems die Noorse maatskappy Prox Dynamics AS vir $ 134 miljoen kontant verkry. Hierdie onderneming is een van die pioniers op die gebied van nano-UAV's, dit is aan die einde van 2007 gestig met die doel om die kleinste UAV's ter wêreld te ontwikkel vir professionele gebruikers. Die eerste weergawe, genaamd die Black Hornet, verskyn in 2012, en nadat 'n nuwe weergawe verskyn, kry hy die benaming Black Hornet 1. "Die vliegtuig was gebaseer op 'n heeltemal nuwe tegnologie, maar sy vlugreeks was tot 600 meter beperk, maar, sowel as die vlugduur is 15 minute,”het 'n woordvoerder van FLIR Systems gesê. Die eerste klant was die Britse weermag, wat in reaksie op dringende behoeftes sy eerste PD-100 Black Hornet-hommeltuie in 2012 in Afghanistan ontplooi het. Dit het 'n belangrike mode geword in die geskiedenis van die Noorse nano-UAV; later in 2015 is 'n tweede variant van die Black Hornet 2 ontwikkel en aangebied: "Dit was op dieselfde platform gebaseer, maar daar was baie verbeterings ten opsigte van sensors, reikafstand en windstabiliteit." 'N Enjin met 'n laer kragverbruik is op die toestel geïnstalleer, wat dit in kombinasie met 'n battery met 'n groter kapasiteit moontlik gemaak het om die vlugreeks te vergroot en terselfdertyd die reikwydte van die datatransmissiekanaal te vergroot. Daarbenewens is 'n variant van die Black Hornet 2T ontwikkel, waarop 'n termiese beeldbeeld van FLIR geïnstalleer is, dit was die eerste samewerking tussen die twee ondernemings. Die Black Hornet 2 -stelsel is deur 'n aantal kliënte verkry vanweë die ooglopende voordele daarvan.

Beeld
Beeld

Met inagneming van die bekendstelling van 'n potensieel prioriteitsprogram in die Verenigde State, en die feit dat die Amerikaanse weermag ten minste 'n grootte van meer drones as ander lande koop, het FLIR besluit dat dit die moeite werd is om meer te belê op die gebied van nanosisteme en daarom, verkry Prox Dynamics. Na hierdie samesmelting het die befondsing vir belowende projekte skerp toegeneem, wat gelei het tot die nuwe Black Hornet 3. Ontwerp deur die vader van die oorspronklike Black Hornet, Peter Muren, het die toestel die helikopterplan behou, maar die rotorontwerp is ingrypend hersien. Die platform is nou volledig modulêr, met 'n verwyderbare battery en verskillende doelvragte wat die drone vinnig kan herkonfigureer. Die nuwe generasie basisstasie het 'n aantal verbeterings gekry, beide hardeware en sagteware. Die gewig van die Black Hornet 3 met 'n 123 mm -skroef het verdubbel in vergelyking met sy voorgangers en beloop 33 gram, dit kan 25 minute lank in die lug bly en tot 'n maksimum afstand van 2 km vlieg. Die hommeltuig ontwikkel 'n spoed van tot 6 m / s en kan met windsnelhede van tot 15 knope (rukwinde tot 20 knope), sowel as in ligte reën, vlieg. Wat sensors betref, is die hommeltuig toegerus met 'n FLIR Lepton-termiese beeldmateriaal en 'n hoë-definisie videokamera wat foto's kan neem. 'N Termiese beeldmateriaal met 'n matriks van 160 x 120 en 'n toonhoogte van 12 mikron werk in die reeks van 8-14 mikron en het 'n gesigsveld van 57 ° x42 °, sy afmetings is 10, 5x12, 7x7, 14 mm en die gewig daarvan is slegs 0,9 gram. Afhangend van die opset, is daar twee dagkameras beskikbaar, onderskeidelik met 'n video -resolusie van 680x480 en 'n foto -resolusie van 1600x1200.

Nano- en mikrodrone. Nie net vir spesiale magte nie
Nano- en mikrodrone. Nie net vir spesiale magte nie

Die belangrikste innovasie in die Black Hornet 3 is dat dit selfs sonder 'n GPS -sein kan vlieg. 'Ons gaan egter voort om hierdie funksie te ontwikkel, aangesien dit steeds die potensiaal het vir baie verbeterings,' het 'n woordvoerder van die maatskappy gesê. Vier vliegmodusse is beskikbaar: outomatiese en handmatige swewing en waarneming, vlug langs 'n voorafbepaalde roete en punte wat deur die operateur gekies is, outomatiese terugkeer en kommunikasieverlies. 'Ons werk voortdurend ons sagteware op om die kognitiewe las van die operateur te verminder. Hierdie stelsel, bekend as die Black Hornet 3 PRS (Personal Reconnaissance System), is geïntegreer met die US Army se ATAK (Android Tactical Assault Kit) sagteware. Die volledige Black Hornet 3 -stelsel wat minder as 1,4 kg weeg, bevat twee vliegtuie, 'n handbeheerder en 'n videoskerm. Die Black Hornet 3 -hommeltuig is deur 35 lande gekoop, met die grootste kopers die Verenigde State, Australië en Frankryk. In November 2018 het Frankryk 'n aankoop van altesaam $ 89 miljoen aangekondig, en 'n paar dae later het die VSA sy eerste kontrak vir $ 39 miljoen onderteken. Die Verenigde Koninkryk het in April 2019 'n kontrak van $ 1.8 miljoen onderteken as deel van die Fast Track Initiative. In die somer van 2019 het die Amerikaanse weermag sy eerste Black Hornet 3 PRS -stelsels ontvang vir die 82ste lugafdeling, wat na Afghanistan ontplooi is. Hierdie nanodrone word gebruik vir die insameling en verkenning van inligting op die span- en pelotonvlak.

Beeld
Beeld

Tydens die ontwikkeling van die PRS-hommeltuig het FLIR besef dat baie voertuie 'n kortafstand-verkenningstelsel benodig wat onder die wapenrusting gebruik kan word. Dit het gelei tot die ontwikkeling van die VRS (Vehicle Reconnaissance System) -stelsel, wat op dieselfde platform gebaseer is en 'n bekendstellingsmodule bevat met vier verwyderbare verwarmings- en laaikassette. Die VRS -kit weeg ongeveer 23 kg, meet 470x420x260 mm en kan opsioneel toegerus word met ballistiese beskerming. Dit kan maklik geïntegreer word in die strydbestuurstelsel deur 'n standaard koppelvlak; Kongsberg het dit reeds in hul Integrated Combat Solution (ICS) stelsel geïntegreer. FLIR het hierdie stelsel nie net as 'n verkenningsinstrument gedemonstreer nie, maar ook as 'n doelhulpmiddel met geïntegreerde GPS. Die VRS is tans slegs beskikbaar in voorafproduksie, maar FLIR is gereed om te begin, aangesien die produk die eerste keer in Oktober 2018 vertoon is en 'n groot aanvraag was.

Benewens FLIR, veg nog twee aanspraakmakers om die Soldier Borne Sensor -kontrak, AeroVironment en InstantEye Robotics ('n afdeling van Physical Sciences Inc.). AeroVironment het 'n Snipe -quadrocopter ontwikkel wat 140 gram weeg met 'n vliegduur van 15 minute en 'n vliegafstand van meer as 'n kilometer, toegerus met opto -elektroniese en infrarooi kameras. Met 'n maksimum snelheid van 9,8 m / s is die toestel redelik stil en onhoorbaar, selfs op 'n hoogte van 30 meter bo die grond, word dit beheer deur 'n intuïtiewe toepassing wat op 'n aanraakbeheerder gelaai is met Windows 7. Die drone voorberei vir vlug, dit is saamgestel uit vyf bewegende dele en neem minder as 'n minuut. Nadat AeroVironment een van sy mededingers deur die Amerikaanse weermag gekies het, het hy blykbaar die Snipe -program laat vaar.

Beeld
Beeld

InstantEye Robotics se Mk-3 GEN5-D1 / D2 quadcopter weeg minder as 250 gram (maksimum toegelate gewig). Die kompleks met 'n gewig van 6,35 kg bevat twee toestelle, een Ground Control Station-D, een beskermde skerm, ses batterye, 'n laaier, 'n stel skroewe, 'n ekstra antenna, 'n transportkas en 'n houer om in die veld te werk. Die toestel kan 'n maksimum snelheid van 8, 94 m / s bereik en dieselfde windspoed weerstaan; die reikwydte van die data -oordragkanaal is 1,5 meter. Die hoofbattery bied 'n vlugtyd van 12-15 minute, maar 'n ekstra battery waarborg 20-27 minute se werking. Aan die einde van 2018 het InstantEye 32 van hierdie komplekse aan die US Marine Corps afgelewer vir operasionele evaluering as deel van die klein taktiese hommeltuigprogram.

Beeld
Beeld

Die NanoHawk -hommeltuig, wat eers as 'n prototipe by Eurosatory 2018 getoon is, is ontwikkel deur die Franse maatskappy Aeraccess op grond van die spesifieke behoeftes van die Franse spesiale magte, wat 'n UAV nodig gehad het vir gebruik binne geboue en ander geslote strukture. In 'n kompetisie wat deur die Weapons Control Lab aangebied word, het NanoHawk vyf ander kandidate in die eerste ronde geklop.

In hierdie projek het Aeraccess sy ervaring opgedoen met die groter SparrowHawk -hommeltuig, ontwikkel in samewerking met die spesiale polisie van die Franse polisie en ook in staat is om te werk sonder 'n GPS -sein. Die Franse spesiale magte wou egter 'n aansienlik kleiner stelsel hê, en as gevolg hiervan het die NanoHawk -hommeltuig verskyn, waarin die quadrocopter -skema behoue gebly het en ligte skroefbeskerming verskyn het, waarmee u nie kan wegkom as u binnenshuis vlieg nie. In vergelyking met die prototipe, is die liggaam van die produksie -weergawe toegerus met 360 ° -sensors om hindernis te vermy. Daarbenewens word twee opto -elektroniese / infrarooi teikenlaste voor en agter geïnstalleer, wat die operateur in staat stel om die prentjie uit beide rigtings te sien en sodoende die situasie beter te beheer; opsionele sensors maak ook digitale volumetriese kartering van geboue moontlik. Die omhulsel, tesame met die beskermende struktuur van die skroewe, is heeltemal herontwerp, nou kan die gebruiker die toestel vinnig in die veld herstel. Die huidige weergawe weeg 350 gram sonder 'n battery, met die maksimum opstyggewig tot 600 gram met 'n kragtiger battery wat 10 minute vlug bied. Die afmetings bly dieselfde, 180x180 mm in skroewe, maar as die kliënt 'n nuwe beskermende hok benodig, sal die afmetings toeneem tot 240x240x90 mm.

Een van die belangrikste elemente van die kompleks is 'n handmatige kontroleerder, waarmee die operateur 'n wapen in die ander hand kan hou, terwyl die monitor op 'n koeëlvaste baadjie gemonteer is, alhoewel dit moontlik is om dit op die agterkant van die skild of sit dit op die pols. Intelligente vliegmodusse verminder die werklading van die operateur aansienlik, en 'n ortogonale frekwensie -afdelings -gemultipuleerde versleutelde dataskakel maak gelyktydige vlugbeheer en video -oordrag moontlik deur 'n enkele kriptografiese stelsel met twee verskillende frekwensies te gebruik.

Sedert die eerste demonstrasie het die NanoHawk -hommeltuig uitgebreide toetse ondergaan. In 'n tipiese taak neem dit aan die buitekant van die gebou op, vlieg daarin deur 'n oop venster en beweeg dan 3-4 verdiepings af of op, afhangende van die dikte van die mure. Die toestel het ook toestemming gekry om op skepe te werk, wat sy vermoë toon om bo en onder die operateur te vlieg sonder om radio- en videosignale te verloor, wat 'n heeltemal nuwe mark oopmaak. Dit kan snags aan 'n nagvisiestelsel gekoppel word sodat slegs die operateur dit kan sien. Die NanoHawk is ook getoets met hondepersoneel, waartydens die honde opgelei is om die hommeltuig te dra deur dit met 'n kort leiband in die mond te hou. Die hond begin die gebou kontroleer en, as hy die teenwoordigheid van 'n persoon in die kamer voel, laat val die hommeltuig buite, waarna dit op bevel vertrek. Die hond kan ook toegerus word met 'n herhaler om die reikafstand van die hommeltuig te vergroot, wat volgens die ontwikkelaar honderde meter buite is.

Elke NanoHawk -stelsel bestaan uit 'n datakanaal, kontroleerder, monitor en twee toestelle. Die eerste eenhede wat NanoHawk bestel het, was die plaaslike spesiale operasionele magte. Die Franse spesiale magte het kontrakte met die maatskappy Aeraccess gesluit, waarvolgens dit gespesialiseerde weergawes van die stelsel ontvang het. Aan die uitvoerkant het Aeraccess bestellings ontvang vir 'n onbekende aantal voertuie van die militêre en wetstoepassingsagentskappe van Singapoer, die Verenigde Arabiese Emirate, die Verenigde Koninkryk en Kanada.

Beeld
Beeld

Die Franse weermag het op 'n dringende versoek die NX70 -mikrodrones wat deur Novadem ontwikkel is, aangeskaf. Hierdie quadcopter met 'n maksimum opstyggewig van 1 kg in die oopgevoude toestand het afmetings van 130x510x510 mm (gevou - 130x270x190 mm). Dit is toegerus met 'n dubbele brandpuntsafstand Ultra-HD dagkamera wat 50 ° en 5 ° FOV's en 'n 34 ° FOV bied; afhangende van die begeerte van die kliënt, kan die matriks van die video -omskakelaar afmetings van 320x240 of 640x480 hê. Die voorbereidingstyd vir die vlug duur minder as 'n minuut, die tyd wat in die lug spandeer is 45 minute en die vlugreeks is een kilometer; die uitgebreide reeks het 'n reikafstand van tot 5 km. Die toestel kan teen windsnelhede tot 65 km / h en op 'n hoogte van 3000 meter bo seespieël vlieg. Die NX70 kan ook in 'n vasgemaakte konfigurasie vlieg, sodat hy vir lang periodes omhoog kan bly. Die Franse weermag het in Junie 2019 die eerste 27 stelsels (elk met twee toestelle) ontvang. Die eerste NX70 -hommeltuie is ontplooi in die Afrika -staat Mali, waar die Franse kontingent teen die rebelle veg.

Beeld
Beeld

In 2017 het Diodon Drone Technology sy SP20 quadcopter bekendgestel. Vanweë die ongewone ontwerp is dit beslis nie in die nano-UAV-kategorie nie, dit is baie geskik vir gebruik deur spesiale magte. Hierdie quadcopter is bedoel vir gebruik in lug -eenhede, aangesien dit gehard en waterdig is volgens die IP46 -standaardbehuizing met alle elektronika en vier opblaasbare "bene", aan die ente waarvan propellers met motors geïnstalleer is, wat die vliegtuig toelaat om bly kop bo water en gebruik die wateroppervlak vir opstyg en landing. Dit kan ook op land werk, terwyl die opblaaselemente impak -energie goed absorbeer. Die Sp20 -hommeltuig wat 1,6 kg weeg, het 'n gewig van 200 gram, 'n maksimum snelheid van 60 km / h en 'n vertikale snelheid van 3 m / s. Daar word twee sensors aangebied: 'n CCD -kamera met 'n 976x582 -matriks en met 3 mm-, 8 mm- of 12 mm -lense wat by 0,0002 lux beligting kan werk, en 'n ongekoelde termiese beeldmateriaal met 'n 14,2 mm -lens en 'n 640x480 matriks.

Die SP20 -hommeltuig kan met windsnelhede van tot 25 knope vlieg, die maksimum werkhoogte is 2500 meter en die bedryfstemperatuur is van -5 ° C tot + 45 ° C. Met afgeblaasde "pote" en gevoude lemme is die afmetings van die apparaat 220x280x100 mm, in werkende toestand - 550x450x190. Die opstellingstyd is minder as 'n minuut, maar danksy die klein kompressor wat ingesluit is om die voete op te blaas. Die batterye word gelaai vir 23 minute se vlug. Die SP20 is toegerus met 'n analoog kommunikasiekanaal met 'n reikafstand van tot 2 km. Die SP20 -hommeltuig van Diodon het 'n robuuste grondbeheerstasie van 1,2 kg IP56. Hierdie unieke amfibiese UAV word tans in verskillende afdelings getoets, en Diodon Drone Technologies wag op die eerste bestelling daarvoor, hoofsaaklik van die Franse weermag.

Aanbeveel: