Toate UAV-urile luate în considerare în acest articol sunt incluse în grupa 1. Acest grup cu o greutate maximă la decolare de la 0 la 9 kg include un număr mare de sisteme de diferite tipuri, inclusiv tipuri de avioane și elicoptere, și toate, de regulă, sunt lansate manual. Foarte puține dintre aceste drone ar putea fi clasificate ca „nano”. Acestea sunt sisteme foarte ușoare, majoritatea cu un rotor principal, totuși, ca toți ceilalți menționați în acest articol. Orice soldat visează să aibă la îndemână un sistem de zbor care să poată privi „după colț” și să revină la îndeplinirea următoarelor sarcini, deoarece greutatea și cantitatea de material și întreținerea tehnică sunt minime, adică o creștere semnificativă a încărcării sale totale este exclus.
Forțele speciale sunt de obicei primele care primesc noi sisteme de înaltă tehnologie, care ulterior intră în funcțiune cu unitățile convenționale. Cu toate acestea, puține sisteme sunt disponibile pentru militari pe piața de apărare (desigur, toate aceste drone „de agrement” vândute în sute în magazinele de jucării nu sunt acoperite aici), doar o parte dintre ele sunt utilizate mai întâi de forțele speciale și chiar mai puține sunt cele care devin instantaneu bestseller-uri. Unele alte drone puțin mai mari, care nu se mai încadrează în categoria „nano”, au caracteristici destul de deosebite, ceea ce le face o alegere excelentă pentru forțele de operații speciale (SSO) și nu numai.
Înainte de a începe să descriem sistemele existente, să aruncăm o privire asupra viitorului, deși astăzi multe lucruri pot fi atribuite mai degrabă domeniului științifico-ficțional decât realității. În 2011, AeroVironment a dezvoltat Nano Hummingbird, un VTOL asemănător unei păsări zburătoare, cu o greutate maximă la decolare de 19 grame, a cărui anvergură de 160 mm îi permite să rămână în aer. Desigur, aceasta este cea mai complexă dezvoltare din toate punctele de vedere, de la mecanică și avionică la canalul de transmisie a datelor. Laboratorul lui Charles Stark Draper a luat o cale diferită, crezând că nu există un nanodron mai eficient și mai manevrabil ca o insectă decât o dronă care imită o libelula. În ianuarie 2017, a anunțat că programul său DragonflEye, care rulează în parteneriat cu Howard Hughes Medical Institute, a făcut unele progrese în gestionarea libelulei datorită unui rucsac mic care combină navigația, biologia sintetică și tehnologiile neurosenzoriale și trimite semnale de control neurosenzorial către libelulă. Astăzi, tehnologiile sistemelor aviare sau de insecte nu sunt pregătite pentru un mare succes comercial, dar va veni cu siguranță ora în care își vor găsi utilizatorul recunoscător. Între timp, nanodronele actuale utilizează în principal tehnologii pentru elicoptere, care oferă posibilitatea decolării și aterizării verticale.
În ianuarie 2017, Departamentul Apărării al SUA a emis o cerere de informații numită Soldier Borne Sensor Unmanned Aircraft Systems (senzor purtat de soldat, sisteme aeriene fără pilot), al cărei scop era colectarea de informații pentru un viitor program planificat. De data aceasta, obiectivul a fost să desfășoare aceste sisteme în armata regulată pentru a asigura supravegherea la nivelul escamotelor și plutonelor individuale. Nu au existat multe sisteme disponibile pe piață care să îndeplinească cerințele americane, care au fost anunțate în ianuarie 2018 în cadrul unei întâlniri la așa-numita Ziua Industriei. Dintre acestea: plutind la o altitudine mică timp de cel puțin 15 minute, trei zboruri cu o baterie complet încărcată în condiții de vânt slab, greutatea maximă a dispozitivului este de 250 de grame, greutatea maximă a întregului complex este de 1,36 kg. Cerințele prevăd, de asemenea, probabilitatea de a detecta 90% dintr-un obiect de mărimea unei persoane de la 50 de metri pe timp de noapte, plus un timp maxim de antrenament de 16 ore. Sistemul trebuie să stocheze înregistrări foto și video și să transmită imagini soldatului în timp real pentru utilizare imediată. În plus, criteriile de selecție includ semnături vizuale și acustice, gama liniei de vizibilitate și alți parametri încă nedescriși. Șapte companii și organizații au apărut pentru briefing, dar principalii concurenți s-au redus rapid la trei participanți - AeroVironment, InstantEye Robotics și FLIR Systems.
La sfârșitul lunii noiembrie 2016, FLIR Systems a achiziționat compania norvegiană Prox Dynamics AS pentru 134 milioane USD în numerar. Această companie este unul dintre pionierii în domeniul nano-UAV-urilor, a fost înființată la sfârșitul anului 2007 cu scopul de a dezvolta cele mai mici UAV-uri din lume pentru utilizatorii profesioniști. Prima versiune, numită Hornet negru, a apărut în 2012 și, după ce a apărut o nouă versiune, a primit denumirea Black Hornet 1. „Avionul se baza pe o tehnologie complet nouă, dar raza sa de zbor era limitată la 600 de metri, totuși, precum și durata zborului este de 15 minute”, a spus un purtător de cuvânt al FLIR Systems. Primul client a fost armata britanică, care, ca răspuns la nevoi urgente, și-a desfășurat prima dronă PD-100 Hornet negru în 2012 în Afganistan. Acesta a devenit un mod important în palmaresul nano-UAV norvegian; mai târziu în 2015, a fost dezvoltată și prezentată o a doua variantă a Black Hornet 2. „S-a bazat pe aceeași platformă, dar au existat multe îmbunătățiri în ceea ce privește senzorii, autonomia și stabilitatea vântului”. Pe dispozitiv a fost instalat un motor cu un consum redus de energie, care, în combinație cu o baterie de capacitate crescută, a făcut posibilă creșterea intervalului de zbor și în același timp creșterea intervalului canalului de transmisie a datelor. În plus, a fost dezvoltată o variantă a Black Hornet 2T, pe care a fost instalat un aparat termic de la FLIR, aceasta a fost prima colaborare între cele două companii. Sistemul Black Hornet 2 a fost achiziționat de o serie de clienți datorită avantajelor sale evidente.
Având în vedere lansarea unui program potențial prioritar în Statele Unite și faptul că armata SUA cumpără cel puțin un ordin de mărime mai multe drone decât alte țări, FLIR a decis că merită să investească mai mult în domeniul nanosistemelor și, prin urmare,, achiziționând Prox Dynamics. După această fuziune, finanțarea pentru proiecte promițătoare a crescut brusc, rezultând noul Black Hornet 3. Proiectat de tatăl Black Hornet original, Peter Muren, dispozitivul a păstrat schema elicopterului, dar designul rotorului a fost revizuit radical. Platforma este acum complet modulară, cu o baterie detașabilă și diverse sarcini țintă care permit reconfigurarea rapidă a dronei. Stația de bază de nouă generație a primit o serie de îmbunătățiri, atât hardware, cât și software. Greutatea Black Hornet 3 cu o elice de 123 mm s-a dublat în comparație cu predecesorii săi și s-a ridicat la 33 de grame, poate rămâne în aer 25 de minute și poate zbura la o distanță maximă de 2 km. Drona dezvoltă o viteză de până la 6 m / s și poate zbura la viteze ale vântului de până la 15 noduri (rafale de până la 20 de noduri), precum și în ploaie ușoară. În ceea ce privește senzorii, drona este echipată cu un aparat de fotografiat termic FLIR Lepton și o cameră video de înaltă definiție capabilă să facă fotografii. Un aparat de fotografiat termic cu o matrice de 160x120 și un pas de 12 microni funcționează în intervalul de 8-14 microni și are un câmp vizual de 57 ° x42 °, dimensiunile sale sunt 10, 5x12, 7x7, 14 mm, iar greutatea sa este doar 0,9 grame. Sunt disponibile două camere de zi, în funcție de configurație, oferind respectiv o rezoluție video de 680x480 și o rezoluție foto de 1600x1200, este posibilă suprapunerea imaginilor de la camerele de zi și de noapte.
Principala inovație a Black Hornet 3 este că poate zbura chiar și fără semnal GPS. „Cu toate acestea, continuăm să dezvoltăm această caracteristică, deoarece are încă potențialul pentru multe îmbunătățiri”, a spus un purtător de cuvânt al companiei. Sunt disponibile patru moduri de zbor: plutire și observare automată și manuală, zbor de-a lungul unui traseu prestabilit și puncte selectate de operator, retur automat și pierderea comunicării. „Ne actualizăm constant software-ul pentru a reduce sarcina cognitivă asupra operatorului. Acest sistem, cunoscut sub numele de Black Hornet 3 PRS (Personal Reconnaissance System), este integrat cu software-ul ATAK (Android Tactical Assault Kit) al armatei SUA. Sistemul complet Black Hornet 3 cu o greutate mai mică de 1,4 kg include două aeronave, un controler manual și un ecran video. Drona Black Hornet 3 a fost achiziționată de 35 de țări, cei mai mari cumpărători fiind Statele Unite, Australia și Franța. În noiembrie 2018, Franța a anunțat o achiziție în valoare totală de până la 89 de milioane de dolari, iar câteva zile mai târziu SUA a semnat primul său contract pentru 39 de milioane de dolari. Marea Britanie a semnat un contract de 1,8 milioane de dolari în aprilie 2019 ca parte a inițiativei Fast Track. În vara anului 2019, armata SUA a primit primele sale sisteme PRS Black Hornet 3 pentru a 82-a Divizie Aeriană, care a fost desfășurată în Afganistan. Aceste nanodronuri sunt utilizate pentru colectarea informațiilor și recunoașterea la nivel de echipă și pluton.
În timpul dezvoltării dronei PRS, FLIR și-a dat seama că multe vehicule aveau nevoie de un sistem de recunoaștere cu rază scurtă de acțiune, care să poată fi folosit de sub blindaj. Acest lucru a dus la dezvoltarea sistemului VRS (Vehicle Reconnaissance System), care se bazează pe aceeași platformă și are un modul de lansare cu patru casete de încălzire și încărcare detașabile. Kitul VRS cântărește aproximativ 23 kg, măsoară 470x420x260 mm și poate fi echipat opțional cu protecție balistică. Poate fi ușor integrat în sistemul de management al luptei printr-o interfață standard; Kongsberg l-a integrat deja în sistemul lor Integrated Combat Solution (ICS). FLIR a demonstrat acest sistem nu numai ca instrument de recunoaștere, ci și ca instrument de vizare cu GPS integrat. VRS este disponibil în prezent doar în pre-producție, dar FLIR este gata să înceapă producția, deoarece produsul a fost prezentat pentru prima dată în octombrie 2018 și a fost foarte solicitat.
În plus față de FLIR, încă doi concurenți s-au luptat pentru contractul Soldier Borne Sensor, AeroVironment și InstantEye Robotics (o divizie a Physical Sciences Inc). AeroVironment a dezvoltat un quadrocopter Snipe cântărind 140 de grame cu o durată de zbor de 15 minute și o autonomie de zbor de peste un kilometru, echipat cu camere optoelectronice și cu infraroșu. Cu o viteză maximă de 9,8 m / s, dispozitivul este destul de silențios și inaudibil chiar și la o înălțime de 30 de metri deasupra solului, este controlat de o aplicație intuitivă încărcată pe un controler tactil cu Windows 7. Pregătirea dronei pentru zbor, asamblat din cinci părți mobile, durează mai puțin de un minut. După selectarea unuia dintre concurenții săi de către armata SUA, AeroVironment a părăsit programul Snipe.
Quadcopterul InstantEye Robotics Mk-3 GEN5-D1 / D2 cântărește mai puțin de 250 de grame (greutatea maximă permisă). Complexul care cântărește 6, 35 kg include două dispozitive, o stație de control la sol-D, un afișaj protejat, șase baterii, un încărcător, un set de șuruburi, o antenă de rezervă, o cutie de transport și un container pentru lucru pe teren. Dispozitivul poate atinge o viteză maximă de 8, 94 m / s și poate rezista la aceeași viteză a vântului, intervalul canalului de transmisie a datelor este de 1,5 metri. Bateria principală oferă un timp de zbor de 12-15 minute, cu toate acestea, o baterie suplimentară garantează 20-27 minute de funcționare. La sfârșitul anului 2018, InstantEye a livrat 32 dintre aceste complexe Corpului de Marină al SUA pentru evaluare operațională ca parte a micului program de drone tactice.
Drona NanoHawk, prezentată pentru prima dată ca prototip la Eurosatory 2018, a fost dezvoltată de compania franceză Aeraccess pe baza nevoilor specifice ale forțelor speciale franceze, care aveau nevoie de un UAV pentru utilizare în interiorul clădirilor și al altor structuri închise. Într-o competiție condusă de Weapons Control Lab, NanoHawk a învins alți cinci candidați în prima rundă.
În acest proiect, Aeraccess s-a bazat pe experiența sa cu drona mai mare SparrowHawk, dezvoltată împreună cu forțele speciale ale poliției franceze și capabilă să funcționeze și în absența unui semnal GPS. Cu toate acestea, forțele speciale franceze au dorit să aibă un sistem semnificativ mai mic și, ca rezultat, a apărut drona NanoHawk, în care s-a păstrat schema quadrocopteră și a apărut protecția elicei ușoare, de care nu se poate renunța atunci când zboară în interior. În comparație cu prototipul, corpul versiunii de producție este echipat cu senzori de evitare a obstacolelor la 360 °. În plus, două sarcini țintă optoelectronice / infraroșii sunt instalate în față și în spate, ceea ce permite operatorului să vadă imaginea din ambele direcții și, astfel, să controleze mai bine situația; senzorii opționali permit, de asemenea, cartografierea volumetrică digitală a clădirilor. Carcasa, împreună cu structura de protecție a șuruburilor, a fost complet reproiectată, acum utilizatorul poate repara rapid dispozitivul pe teren. Versiunea actuală cântărește 350 de grame fără baterie, greutatea maximă la decolare crescând la 600 de grame cu o baterie mai puternică care oferă 10 minute de zbor. Dimensiunile rămân aceleași, cu șuruburi de 180x180 mm, cu toate acestea, dacă clientul necesită o nouă cușcă de protecție, dimensiunile vor crește la 240x240x90 mm.
Unul dintre elementele principale ale complexului este un controler manual, care permite operatorului să țină o armă în cealaltă mână, în timp ce monitorul este montat pe o vestă antiglonț, deși este posibil să o instalați pe spatele scutului sau pune-l pe încheietura mâinii. Modurile de zbor inteligente reduc semnificativ volumul de lucru al operatorului, iar o legătură de date criptată multiplexată de diviziune a frecvenței ortogonale permite controlul simultan al zborului și transmiterea video prin utilizarea unui singur sistem criptografic cu două frecvențe diferite.
De la prima demonstrație, drona NanoHawk a fost supusă unor teste ample. Într-o sarcină tipică, decolează din exteriorul clădirii, zboară în ea printr-o fereastră deschisă și apoi se deplasează cu 3-4 etaje în jos sau în sus, în funcție de grosimea pereților. Dispozitivul a primit, de asemenea, permisiunea de a lucra pe nave, demonstrând capacitatea sa de a zbura deasupra și dedesubtul operatorului fără a pierde semnalele radio și video, ceea ce deschide o piață complet nouă. Noaptea poate fi conectat la un sistem de viziune nocturnă, astfel încât numai operatorul să îl poată vedea. NanoHawk a fost, de asemenea, testat cu echipaje de câini, timp în care câinii au fost antrenați pentru a transporta drona ținând-o în gură cu o lesă scurtă. Câinele începe să verifice clădirea și, când simte prezența unei persoane în cameră, lasă drona afară, după care decolează la comandă. Câinele poate fi, de asemenea, echipat cu un repetor pentru a crește raza de acțiune a dronei, despre care dezvoltatorul susține că se află la câteva sute de metri în aer liber.
Fiecare sistem NanoHawk constă dintr-un canal de date, controler, monitor și două dispozitive. Primele unități care au comandat NanoHawk au fost forțele locale de operațiuni speciale. Forțele speciale franceze au semnat contracte cu compania Aeraccess, potrivit cărora aceasta a primit versiuni specializate ale sistemului. În ceea ce privește exportul, Aeraccess a primit comenzi pentru un număr necunoscut de vehicule de la agențiile militare și de aplicare a legii din Singapore, Emiratele Arabe Unite, Regatul Unit și Canada.
Armata franceză a achiziționat microdronele NX70 dezvoltate de Novadem la o cerere urgentă. Acest quadcopter cu o greutate maximă la decolare de 1 kg în stare desfăcută are dimensiuni de 130x510x510 mm (când este pliat - 130x270x190 mm). Este echipat cu o cameră de zi Ultra-HD cu distanță focală duală, care oferă FOV de 50 ° și 5 ° și un FOV de 34 °; în funcție de dorința clientului, matricea convertorului video poate avea dimensiuni de 320x240 sau 640x480. Timpul de pregătire pentru zbor durează mai puțin de un minut, timpul petrecut în aer este de 45 de minute, iar raza de zbor este de un kilometru; varianta cu autonomie extinsă are o autonomie de până la 5 km. Dispozitivul poate zbura la viteze ale vântului de până la 65 km / h și la o altitudine de 3000 de metri deasupra nivelului mării. NX70 poate zbura și într-o configurație legată, permițându-i să rămână în aer pentru perioade lungi de timp. Armata franceză a primit primele 27 de sisteme (fiecare cu două dispozitive) în iunie 2019. Primele drone NX70 au fost desfășurate în statul african Mali, unde contingentul francez luptă cu rebelii.
În 2017, Diodon Drone Technology și-a prezentat quadcopterul SP20. Cu siguranță nu se află în categoria nano-UAV datorită designului său neobișnuit, este foarte potrivit pentru utilizarea forțelor speciale. Acest quadcopter este destinat funcționării în unități aeriene, deoarece are o carcasă întărită și impermeabilă în conformitate cu carcasa standard IP46 cu toate componentele electronice și patru "picioare" gonflabile, la capetele cărora sunt instalate elice cu motoare, care permit aeronavei să rămâneți pe linia de plutire, folosind suprafața apei pentru decolare și aterizare. Poate funcționa și pe uscat, în timp ce elementele gonflabile absorb bine energia de impact. Drona Sp20 cântărind 1,6 kg are o sarcină utilă nominală de 200 de grame, are o viteză maximă de 60 km / h și o viteză verticală de 3 m / s. Sunt disponibili doi senzori: o cameră CCD cu o matrice 976x582 și cu lentile de 3 mm, 8 mm sau 12 mm, capabile să funcționeze la o iluminare de 0,0002 lux, și un aparat de fotografiat termic fără răcire cu un obiectiv de 14,2 mm și o matrice de 640x480.
Drona SP20 poate zbura la viteze de vânt de până la 25 de noduri, altitudinea maximă de funcționare este de 2500 de metri, iar temperaturile de funcționare sunt cuprinse între -5 ° C și + 45 ° C. Cu „labe” dezumflate și lame îndoite, dimensiunile aparatului sunt de 220x280x100 mm, în stare de funcționare - 550x450x190. Timpul de instalare este mai mic de un minut, mulțumită nu în mare parte micului compresor inclus pentru a umfla picioarele. Bateriile sunt încărcate pentru 23 de minute de zbor. SP20 este echipat cu un canal de comunicații analog cu o autonomie de până la 2 km. Drona SP20 a lui Diodon vine cu o stație de control la sol robustă IP56 de 1,2 kg. Acest UAV amfibiu unic este în prezent testat în diferite divizii, iar Diodon Drone Technologies așteaptă prima comandă pentru acesta, în primul rând de la armata franceză.
