Nano ve mikrodronlar. Sadece özel kuvvetler için değil

Nano ve mikrodronlar. Sadece özel kuvvetler için değil
Nano ve mikrodronlar. Sadece özel kuvvetler için değil

Video: Nano ve mikrodronlar. Sadece özel kuvvetler için değil

Video: Nano ve mikrodronlar. Sadece özel kuvvetler için değil
Video: SAVAŞIN SIRLARI | Çirmen Muharebesi 2024, Mart
Anonim
resim
resim

Bu yazıda ele alınan tüm İHA'lar grup 1'de yer almaktadır. Maksimum kalkış ağırlığı 0 ila 9 kg olan bu grup, kural olarak uçak ve helikopter türleri de dahil olmak üzere farklı tipte çok sayıda sistemi içerir ve hepsini içerir., elle başlatılır. Bu insansız hava araçlarının çok azı "nano" olarak sınıflandırılabilir. Bu makalede bahsedilen diğer herkes gibi, çoğunlukla ana rotorlu çok hafif sistemlerdir. Herhangi bir asker, "köşeye" bakabilen ve aşağıdaki görevleri yerine getirmek için geri dönebilen bir uçan sisteme sahip olmayı hayal eder, çünkü ağırlığı ve malzeme ve teknik bakım miktarı minimumdur, yani toplam yükünde önemli bir artış Hariç tutulmuştur.

resim
resim

Özel kuvvetler, genellikle daha sonra geleneksel birimlerle hizmete giren yeni yüksek teknoloji sistemleri alan ilk kişilerdir. Ancak, savunma pazarında ordu için çok az sistem mevcuttur (elbette, yüzlerce oyuncak mağazasında satılan tüm bu "boş" dronlar burada kapsanmamaktadır), bunların sadece bir kısmı özel kuvvetler tarafından ilk kez kullanılmaktadır ve hatta daha azı vardır. anında en çok satanlar haline gelenler. Artık "nano" kategorisine girmeyen, biraz daha büyük olan diğer bazı dronlar, onları özel harekat kuvvetleri (SSO) ve ötesi için mükemmel bir seçim haline getiren oldukça tuhaf özelliklere sahiptir.

resim
resim

Mevcut sistemleri tanımlamaya başlamadan önce, bugün birçok şey gerçeklikten ziyade bilim kurgu alanına atfedilebilir olsa da, geleceğin ne olabileceğine bir göz atalım. 2011 yılında AeroVironment, maksimum kalkış ağırlığı 19 gram olan ve kanat açıklığı 160 mm olan ve havada kalmasını sağlayan uçan kuş benzeri bir VTOL olan Nano Hummingbird'ü geliştirdi. Elbette bu, mekanik ve aviyonikten veri iletim kanalına kadar her açıdan en karmaşık gelişmedir. Charles Stark Draper'ın Laboratuvarı, bir yusufçuğu taklit eden bir drone'dan daha verimli ve manevra kabiliyetine sahip böcek benzeri nanodron olmadığına inanarak farklı bir yol izledi. Ocak 2017'de, Howard Hughes Tıp Enstitüsü ile ortaklaşa yürütülen DragonflEye programının navigasyon, sentetik biyoloji ve sinir-duyu teknolojilerini birleştiren ve sinir-duyusal kontrol sinyalleri gönderen küçük bir sırt çantası sayesinde yusufçuk yönetiminde bir miktar ilerleme kaydettiğini duyurdu. yusufçuk. Bugün, kuş veya böcek sistemlerinin teknolojileri büyük bir ticari başarıya hazır değil, ancak minnettar kullanıcılarını bulacakları saat kesinlikle gelecek. Bu arada, mevcut nanodronlar ağırlıklı olarak dikey kalkış ve iniş imkanı sağlayan helikopter teknolojilerini kullanıyor.

resim
resim

Ocak 2017'de ABD Savunma Bakanlığı, amacı gelecekte planlanan bir program için bilgi toplamak olan Asker Tarafından Taşınan Sensör İnsansız Hava Aracı Sistemleri (asker tarafından giyilen sensör, insansız hava sistemleri) adlı bir bilgi talebi yayınladı. Bu sefer amaç, bireysel mangalar ve müfrezeler düzeyinde gözetim sağlamak için bu sistemleri düzenli orduda konuşlandırmaktı. Ocak 2018'de Sanayi Günü olarak adlandırılan bir toplantıda duyurulan Amerikan gerekliliklerini karşılayan pek çok sistem piyasada mevcut değildi. Bunlar arasında: en az 15 dakika boyunca alçak bir irtifada gezinme, hafif rüzgar koşullarında tam şarjlı bir batarya ile üç uçuş, cihazın maksimum ağırlığı 250 gram, tüm kompleksin maksimum ağırlığı 1,36 kg'dır. Gereksinimler ayrıca, gece 50 metreden bir insan boyutundaki bir nesnenin %90'ını algılama olasılığını ve ayrıca maksimum 16 saatlik eğitim süresini de sağlar. Sistem, fotoğraf ve video görüntülerini saklamalı ve hemen kullanım için görüntüleri gerçek zamanlı olarak askere iletmelidir. Buna ek olarak, seçim kriterleri görsel ve akustik imzaları, görüş hattı aralığını ve henüz isimlendirilmemiş diğer parametreleri içerir. Brifing için yedi şirket ve kuruluş geldi, ancak ana rakipler hızla üç katılımcıya düştü - AeroVironment, InstantEye Robotics ve FLIR Systems.

resim
resim
resim
resim

Kasım 2016 sonunda FLIR Systems, Norveçli Prox Dynamics AS şirketini 134 milyon dolar nakit karşılığında satın aldı. Bu şirket nano-İHA'lar alanında öncülerden biridir, profesyonel kullanıcılar için dünyanın en küçük İHA'larını geliştirmek amacıyla 2007 yılının sonunda kurulmuştur. Black Hornet adı verilen ilk versiyon 2012'de ortaya çıktı ve yeni bir versiyon ortaya çıktıktan sonra Black Hornet 1 adını aldı. “Uçak tamamen yeni bir teknolojiye dayanıyordu, ancak uçuş menzili 600 metre ile sınırlıydı. FLIR Systems sözcüsü, uçuş süresinin yanı sıra 15 dakika olduğunu söyledi. İlk müşteri, acil ihtiyaçlara yanıt olarak 2012'de Afganistan'da ilk PD-100 Black Hornet drone'larını konuşlandıran İngiliz Ordusuydu. Bu, Norveç nano-İHA'larının geçmişinde önemli bir moda haline geldi; Daha sonra 2015 yılında, Black Hornet 2'nin ikinci bir çeşidi geliştirildi ve sunuldu: "Aynı platforma dayanıyordu, ancak sensörler, menzil ve rüzgar kararlılığı açısından birçok iyileştirme yapıldı." Cihaza, artan kapasiteli bir batarya ile birlikte uçuş menzilini arttırmayı ve aynı zamanda veri iletim kanalının menzilini arttırmayı mümkün kılan daha düşük güç tüketimine sahip bir motor yerleştirildi. Ek olarak, üzerine FLIR'den bir termal görüntüleyicinin kurulduğu bir Black Hornet 2T varyantı geliştirildi, bu iki şirket arasındaki ilk işbirliğiydi. Black Hornet 2 sistemi, bariz avantajları nedeniyle birçok müşteri tarafından satın alındı.

resim
resim

Amerika Birleşik Devletleri'nde potansiyel olarak öncelikli bir programın başlatılmasını ve ABD ordusunun diğer ülkelerden en az bir büyüklük sırası daha fazla insansız hava aracı satın aldığı gerçeğini göz önünde bulundurarak, FLIR, nanosistemler alanında daha fazla yatırım yapmaya değer olduğuna karar verdi ve bu nedenle,, Prox Dynamics'i satın alıyor. Bu birleşmeden sonra, gelecek vaat eden projeler için finansman keskin bir şekilde arttı ve yeni Black Hornet 3 ile sonuçlandı. Orijinal Black Hornet'in babası Peter Muren tarafından tasarlanan cihaz, helikopter planını korudu, ancak rotor tasarımı kökten revize edildi. Platform artık tamamen modüler, çıkarılabilir bir pil ve dronun hızlı bir şekilde yeniden yapılandırılmasına izin veren çeşitli hedef yüklerle. Yeni nesil baz istasyonu, hem donanım hem de yazılım olarak bir dizi iyileştirme aldı. 123 mm pervaneli Black Hornet 3'ün ağırlığı selefine göre iki katına çıkmış ve 33 grama ulaşmış, havada 25 dakika kalabiliyor ve maksimum 2 km mesafeye uçabiliyor. Drone, 6 m / s'ye kadar bir hız geliştirir ve hafif yağmurda olduğu gibi 15 knot'a kadar rüzgar hızlarında (20 knot'a kadar rüzgar) uçabilir. Sensörler açısından drone, bir FLIR Lepton termal kamera ve fotoğraf çekebilen yüksek çözünürlüklü bir video kamera ile donatılmıştır. 160x120 matrisli ve 12 mikron adımlı bir termal kamera 8-14 mikron aralığında çalışır ve 57 ° x42 ° görüş alanına sahiptir, boyutları 10, 5x12, 7x7, 14 mm ve ağırlığı sadece 0.9 gram. Konfigürasyona bağlı olarak, sırasıyla 680x480 video çözünürlüğü ve 1600x1200 fotoğraf çözünürlüğü sağlayan iki gündüz kamerası mevcuttur, gündüz ve gece kameralarından görüntüleri üst üste bindirmek mümkündür.

Nano ve mikrodronlar. Sadece özel kuvvetler için değil
Nano ve mikrodronlar. Sadece özel kuvvetler için değil

Black Hornet 3'teki ana yenilik, GPS sinyali olmadan bile uçabilmesidir. Bir şirket sözcüsü, "Ancak, birçok iyileştirme potansiyeline sahip olduğu için bu özelliği geliştirmeye devam ediyoruz" dedi. Dört uçuş modu mevcuttur: otomatik ve manuel havada gezinme ve gözlem, önceden belirlenmiş bir rota ve operatör tarafından seçilen noktalar boyunca uçuş, otomatik geri dönüş ve iletişim kaybı. “Operatör üzerindeki bilişsel yükü azaltmak için yazılımımızı sürekli olarak güncelliyoruz. Black Hornet 3 PRS (Kişisel Keşif Sistemi) olarak bilinen bu sistem, ABD Ordusunun ATAK (Android Tactical Assault Kit) yazılımı ile entegre çalışmaktadır. 1,4 kg'dan daha hafif olan komple Black Hornet 3 sistemi iki uçak, bir el kumandası ve bir video ekranı içerir. Black Hornet 3 drone, en büyük alıcıları Amerika Birleşik Devletleri, Avustralya ve Fransa olmak üzere 35 ülke tarafından satın alındı. Kasım 2018'de Fransa, 89 milyon dolara kadar bir satın alma açıkladı ve birkaç gün sonra ABD, 39 milyon dolarlık ilk sözleşmesini imzaladı. İngiltere, Fast Track Initiative kapsamında Nisan 2019'da 1.8 milyon dolarlık bir sözleşme imzaladı. 2019 yazında ABD Ordusu, Afganistan'da konuşlandırılan 82. Hava İndirme Tümeni için ilk Black Hornet 3 PRS sistemlerini aldı. Bu nanodronlar, takım ve takım düzeyinde bilgi toplama ve keşif için kullanılır.

resim
resim

PRS insansız hava aracının geliştirilmesi sırasında FLIR, birçok aracın zırh altından kullanılabilecek kısa menzilli bir keşif sistemine ihtiyaç duyduğunu fark etti. Bu, aynı platforma dayanan ve dört çıkarılabilir ısıtma ve şarj kasetine sahip bir fırlatma modülüne sahip VRS (Araç Keşif Sistemi) sisteminin geliştirilmesine yol açtı. VRS kiti yaklaşık 23 kg ağırlığında, 470x420x260 mm ölçülerinde ve isteğe bağlı olarak balistik koruma ile donatılabilir. Standart bir arayüz aracılığıyla savaş yönetim sistemine kolayca entegre edilebilir; Kongsberg, bunu Entegre Savaş Çözümü (ICS) sistemine zaten entegre etti. FLIR, bu sistemi yalnızca bir keşif aracı olarak değil, aynı zamanda entegre GPS'li bir nişan alma aracı olarak da göstermiştir. VRS şu anda yalnızca ön üretimde mevcuttur, ancak ürün ilk kez Ekim 2018'de gösterildiği ve yüksek talep gördüğü için FLIR üretime başlamaya hazırdır.

FLIR'e ek olarak, iki yarışmacı daha, Soldier Borne Sensor sözleşmesi, AeroVironment ve InstantEye Robotics (Fizik Bilimleri Inc'in bir bölümü) için savaştı. AeroVironment, optoelektronik ve kızılötesi kameralarla donatılmış, 15 dakika uçuş süresi ve bir kilometreden fazla uçuş menzili olan 140 gram ağırlığında bir Snipe quadrocopter geliştirdi. Maksimum 9,8 m/s hıza sahip olan cihaz yerden 30 metre yükseklikte bile oldukça sessiz ve duyulmuyor, Windows 7 yüklü dokunmatik kontrolöre yüklenen sezgisel bir uygulama ile kontrol ediliyor. Drone'nun uçuşa hazırlanması, beş hareketli parçadan bir araya getirilir, bir dakikadan az sürer. ABD Ordusu tarafından rakiplerinden birini seçtikten sonra, AeroVironment görünüşe göre Snipe programını terk etti.

resim
resim

InstantEye Robotics'in Mk-3 GEN5-D1 / D2 dörtlü helikopteri 250 gramdan daha hafiftir (izin verilen maksimum ağırlık). 6,35 kg ağırlığındaki kompleks, iki cihaz, bir Yer Kontrol İstasyonu-D, bir korumalı ekran, altı pil, bir şarj cihazı, bir dizi vida, bir yedek anten, bir taşıma kutusu ve sahada çalışmak için bir kap içerir. Cihaz maksimum 8,94 m/s hıza ulaşabilir ve aynı rüzgar hızına dayanabilir, veri iletim kanalının menzili 1,5 metredir. Ana pil 12-15 dakikalık bir uçuş süresi sağlar, ancak ek bir pil 20-27 dakikalık çalışmayı garanti eder. 2018'in sonunda InstantEye, bu komplekslerden 32'sini küçük taktik drone programının bir parçası olarak operasyonel değerlendirme için ABD Deniz Piyadeleri'ne teslim etti.

resim
resim

İlk olarak Eurosatory 2018'de prototip olarak gösterilen NanoHawk drone, binaların ve diğer kapalı yapıların içinde kullanmak için bir İHA'ya ihtiyaç duyan Fransız özel kuvvetlerinin özel ihtiyaçlarına göre Fransız şirketi Aeraccess tarafından geliştirildi. Silah Kontrol Laboratuvarı tarafından yürütülen bir yarışmada NanoHawk, ilk turda diğer beş adayı yendi.

Bu projede Aeraccess, Fransız polis özel kuvvetleriyle birlikte geliştirilen ve GPS sinyali olmadığında da çalışabilen daha büyük SparrowHawk drone ile edindiği deneyimden yararlandı. Bununla birlikte, Fransız özel kuvvetleri önemli ölçüde daha küçük bir sisteme sahip olmak istedi ve sonuç olarak, quadrocopter şemasının korunduğu ve içeride uçarken vazgeçilemeyen hafif pervane korumasının ortaya çıktığı NanoHawk drone ortaya çıktı. Prototip ile karşılaştırıldığında, üretim versiyonunun gövdesi 360° engellerden kaçınma sensörleri ile donatılmıştır. Ayrıca ön ve arkaya iki adet optoelektronik/kızılötesi hedef yük monte edilerek operatörün resmi her iki yönden de görmesini ve böylece durumu daha iyi kontrol etmesini sağlar; isteğe bağlı sensörler ayrıca binaların dijital hacimsel haritalanmasını sağlar. Kasa, vidaların koruyucu yapısı ile birlikte tamamen yeniden tasarlandı, artık kullanıcı cihazı sahada hızlı bir şekilde onarabiliyor. Mevcut versiyon bataryasız 350 gram ağırlığında, maksimum kalkış ağırlığı ise 10 dakikalık uçuş sağlayan daha güçlü batarya ile 600 grama çıkıyor. Vidalarda boyutlar aynı kalır, 180x180 mm, ancak müşteri yeni bir koruyucu kafes isterse, boyutlar 240x240x90 mm'ye çıkar.

Kompleksin ana unsurlarından biri, operatörün bir silah tutmasına izin veren manuel bir kontrolördür, diğer yandan monitör kurşun geçirmez bir yelek üzerine monte edilirken, kalkanın arkasına monte etmek mümkün olsa da veya bileğine koy. Akıllı uçuş modları, operatörün iş yükünü önemli ölçüde azaltır ve ortogonal frekans bölmeli çoğullamalı şifreli veri bağlantısı, iki farklı frekansa sahip tek bir şifreleme sistemi kullanarak eşzamanlı uçuş kontrolü ve video iletimi sağlar.

NanoHawk drone, ilk gösteriminden bu yana kapsamlı testlerden geçti. Tipik bir görevde, binanın dışından havalanır, açık bir pencereden içeri uçar ve ardından duvarların kalınlığına bağlı olarak 3-4 kat aşağı veya yukarı hareket eder. Cihaz ayrıca, radyo ve video sinyallerini kaybetmeden operatörün üstünde ve altında uçma kabiliyetini göstererek gemilerde çalışma izni aldı ve bu da tamamen yeni bir pazarın kapısını açtı. Geceleri sadece operatörün görebilmesi için bir gece görüş sistemine bağlanabilir. NanoHawk ayrıca köpek ekipleriyle test edildi, bu sırada köpekler drone'u kısa bir tasma ile ağızda tutarak taşımak için eğitildi. Köpek binayı kontrol etmeye başlar ve odada bir kişinin varlığını hissettiğinde drone'u dışarı bırakır ve ardından komuta ile havalanır. Köpek ayrıca, geliştiricinin açık havada birkaç yüz metre olduğunu iddia ettiği dronun menzilini artırmak için bir tekrarlayıcı ile donatılabilir.

Her NanoHawk sistemi bir veri kanalı, kontrolör, monitör ve iki cihazdan oluşur. NanoHawk'ı sipariş eden ilk birimler yerel özel harekat kuvvetleriydi. Fransız özel kuvvetleri, sistemin özel versiyonlarını aldığına göre Aeraccess şirketi ile sözleşme imzaladı. İhracat tarafında, Aeraccess Singapur, Birleşik Arap Emirlikleri, Birleşik Krallık ve Kanada'nın askeri ve kolluk kuvvetlerinden bilinmeyen sayıda araç siparişi aldı.

resim
resim

Fransız ordusu, acil bir talep üzerine Novadem tarafından geliştirilen NX70 mikro drone'larını satın aldı. Katlanmamış durumda maksimum kalkış ağırlığı 1 kg olan bu quadcopter 130x510x510 mm (katlandığında - 130x270x190 mm) boyutlarına sahiptir.50 ° ve 5 ° FOV ve 34 ° FOV sağlayan çift odak uzunluklu Ultra HD gündüz kamerası ile donatılmıştır; müşterinin isteğine bağlı olarak video dönüştürücünün matrisi 320x240 veya 640x480 boyutlarında olabilir. Uçuşa hazırlık süresi bir dakikadan az, havada geçirilen süre 45 dakika ve uçuş menzili bir kilometre; genişletilmiş menzilli varyant 5 km'ye kadar bir menzile sahiptir. Cihaz, 65 km/saate kadar rüzgar hızlarında ve deniz seviyesinden 3000 metre yükseklikte uçabiliyor. NX70 ayrıca bağlı bir konfigürasyonda uçarak uzun süre havada kalmasını sağlar. Fransız ordusu, ilk 27 sistemi (her biri iki cihazlı) Haziran 2019'da aldı. İlk NX70 insansız hava araçları, Fransız birliğinin isyancılarla savaştığı Afrika'nın Mali eyaletinde konuşlandırıldı.

resim
resim

2017 yılında Diodon Drone Technology, SP20 quadcopter'ını tanıttı. Alışılmadık tasarımı nedeniyle kesinlikle nano-İHA kategorisinde değil, özel kuvvetler tarafından kullanıma çok uygundur. Bu quadcopter, uçlarında motorlu pervanelerin monte edildiği, uçlarında uçağın hareket etmesine izin veren, tüm elektronik aksamları ve dört şişirilebilir "bacağı" olan IP46 standart muhafazasına uygun olarak sertleştirilmiş ve su geçirmez olduğundan, havadaki birimlerde çalışmak üzere tasarlanmıştır. Kalkış ve iniş için su yüzeyini kullanarak ayakta kalın. Şişirilebilir elemanlar darbe enerjisini iyi emerken, karada da çalışabilir. 1,6 kg ağırlığındaki Sp20 drone, 200 gram nominal yüke, maksimum 60 km/s hıza ve 3 m/s dikey hıza sahip. Bunun için iki sensör sunulur: 976x582 matrisli ve 3 mm, 8 mm veya 12 mm lensli, 0,0002 lüks aydınlatmada çalışabilen bir CCD kamera ve 14,2 mm lensli ve 640x480 matrisli soğutmasız termal kamera.

SP20 drone, 25 knot'a kadar rüzgar hızlarında uçabiliyor, maksimum çalışma irtifası 2500 metre ve çalışma sıcaklıkları -5 °C ile +45 °C arası. Sönük "pençeler" ve katlanmış bıçaklarla, aparatın boyutları 220x280x100 mm, çalışır durumda - 550x450x190. Ayakları şişirmek için kullanılan küçük kompresör sayesinde kurulum süresi bir dakikadan azdır. Piller 23 dakikalık uçuş için şarj edilir. SP20, 2 km'ye kadar menzile sahip bir analog iletişim kanalı ile donatılmıştır. Diodon'un SP20 drone'u 1.2kg IP56 dayanıklı yer kontrol istasyonu ile birlikte gelir. Bu eşsiz amfibi İHA şu anda çeşitli bölümlerde test ediliyor ve Diodon Drone Technologies, başta Fransız ordusu olmak üzere bunun için ilk siparişi bekliyor.

Önerilen: