Alle UAV'er, der betragtes i denne artikel, er inkluderet i gruppe 1. Denne gruppe med en maksimal startvægt på 0 til 9 kg inkluderer et stort antal systemer af forskellige typer, herunder fly- og helikoptertyper, og dem alle som regel, lanceres i hånden. Meget få af disse droner kunne kategoriseres som "nano". De er meget lette systemer, for det meste med en hovedrotor, dog som alle andre nævnt i denne artikel. Enhver soldat drømmer om at have et flyvende system ved hånden, der kan se "rundt om hjørnet" og vende tilbage til at udføre følgende opgaver, fordi dets vægt og mængden af materiale og teknisk vedligeholdelse er minimal, det vil sige en betydelig stigning i dens samlede belastning er udelukket.
Specialstyrker er normalt de første til at modtage nye højteknologiske systemer, som senere går i drift med konventionelle enheder. Der er dog få systemer til rådighed for militæret på forsvarsmarkedet (selvfølgelig er alle disse "fritids" droner, der sælges i hundredvis i legetøjsbutikker, ikke dækket her), kun en del af dem bruges først af specialstyrker og endnu færre er dem, der med det samme bliver bestsellere. Nogle andre, lidt større droner, som ikke længere passer ind i kategorien "nano", har temmelig ejendommelige egenskaber, hvilket gør dem til et glimrende valg for specialoperationsstyrker (SSO) og videre.
Inden vi begynder at beskrive eksisterende systemer, lad os tage et kig på, hvad fremtiden kan være, selvom mange ting i dag kan tilskrives science fiction -området frem for virkeligheden. I 2011 udviklede AeroVironment Nano Hummingbird, en flyvende fuglelignende VTOL med en maksimal startvægt på 19 gram, hvis vingefang 160 mm gør det muligt at forblive i luften. Dette er naturligvis den mest komplekse udvikling i alle henseender, fra mekanik og flyelektronik til datatransmissionskanalen. Charles Stark Drapers laboratorium gik en anden vej og troede, at der ikke er mere effektiv og manøvredygtig insektlignende nanodron end en drone, der efterligner en guldsmede. I januar 2017 meddelte det, at dets DragonflEye -program, der kører i partnerskab med Howard Hughes Medical Institute, har gjort visse fremskridt inden for guldsmedehåndtering takket være en lille rygsæk, der kombinerer navigation, syntetisk biologi og neurosensoriske teknologier og sender neurosensoriske kontrolsignaler til guldsmeden. I dag er teknologierne i fugle- eller insektsystemer ikke klar til stor kommerciel succes, men timen vil helt sikkert komme, når de finder deres taknemmelige bruger. I mellemtiden bruger de nuværende nanodroner hovedsageligt helikopterteknologier, som giver mulighed for lodret start og landing.
I januar 2017 udsendte det amerikanske forsvarsministerium en anmodning om oplysninger kaldet Soldier Borne Sensor Unmanned Aircraft Systems (soldatbåren sensor, ubemandede luftsystemer), hvis formål var at indsamle oplysninger til et fremtidigt planlagt program. Denne gang var målet at implementere disse systemer i den almindelige hær for at sørge for overvågning på niveau med individuelle eskader og delinger. Der var ikke mange systemer til rådighed på markedet, der opfyldte amerikanske krav, som blev annonceret i januar 2018 på et møde på den såkaldte Industry Day. Blandt dem: svæver i lav højde i mindst 15 minutter, tre flyvninger med et fuldt opladet batteri under let vindforhold, enhedens maksimale vægt er 250 gram, maksimalvægten for hele komplekset er 1,36 kg. Kravene giver også mulighed for at detektere 90% af et objekt på størrelse med en person fra 50 meter om natten plus en maksimal træningstid på 16 timer. Systemet skal gemme foto- og videooptagelser og overføre billeder til soldaten i realtid til øjeblikkelig brug. Desuden omfatter udvælgelseskriterier visuelle og akustiske signaturer, synsfeltområde og andre parametre, der endnu ikke er navngivet. Syv virksomheder og organisationer mødte op til briefingen, men de vigtigste konkurrenter faldt hurtigt til tre deltagere - AeroVironment, InstantEye Robotics og FLIR Systems.
I slutningen af november 2016 købte FLIR Systems det norske selskab Prox Dynamics AS for $ 134 millioner i kontanter. Dette firma er en af pionererne inden for nano-UAV'er, det blev grundlagt i slutningen af 2007 med det mål at udvikle de mindste UAV'er i verden til professionelle brugere. Den første version, kaldet Black Hornet, dukkede op i 2012, og efter at en ny version dukkede op, modtog den betegnelsen Black Hornet 1.”Flyet var baseret på en helt ny teknologi, men dens flyveområde var dog begrænset til 600 meter, dog, samt flyvetiden er 15 minutter,”sagde en talsmand for FLIR Systems. Den første kunde var den britiske hær, der som svar på presserende behov indsatte sine første PD-100 Black Hornet-droner i 2012 i Afghanistan. Dette blev en vigtig fad i track record af den norske nano-UAV; senere i 2015 blev en anden variant af Black Hornet 2 udviklet og præsenteret. "Den var baseret på den samme platform, men der var mange forbedringer med hensyn til sensorer, rækkevidde og vindstabilitet." En motor med et lavere strømforbrug blev installeret på enheden, som i kombination med et batteri med øget kapacitet gjorde det muligt at øge flyveområdet og samtidig øge rækkevidden af datatransmissionskanalen. Derudover blev der udviklet en variant af Black Hornet 2T, hvorpå der blev installeret en termisk billedkamera fra FLIR, dette var det første samarbejde mellem de to virksomheder. Black Hornet 2 -systemet er blevet erhvervet af en række kunder på grund af dets åbenlyse fordele.
I betragtning af lanceringen af et potentielt prioriteret program i USA og det faktum, at det amerikanske militær køber mindst en størrelsesorden flere droner end andre lande, besluttede FLIR, at det var værd at investere mere inden for nanosystemer og derfor, erhverver Prox Dynamics. Efter denne fusion steg finansieringen til lovende projekter kraftigt, hvilket resulterede i den nye Black Hornet 3. Designet af faderen til den originale Black Hornet, Peter Muren, beholdt enheden helikopterordningen, men rotordesignet blev radikalt revideret. Platformen er nu fuldt modulær, med et aftageligt batteri og forskellige målbelastninger, der muliggør hurtig omkonfiguration af dronen. Den nye generations basestation har modtaget en række forbedringer, både hardware og software. Vægten af Black Hornet 3 med en 123 mm propel er fordoblet i forhold til sine forgængere og beløb sig til 33 gram, den kan blive i luften i 25 minutter og flyve til en maksimal afstand på 2 km. Dronen udvikler en hastighed på op til 6 m / s og kan flyve med vindhastigheder på op til 15 knob (vindstød op til 20 knob) samt i let regn. Med hensyn til sensorer er dronen udstyret med et FLIR Lepton termisk billedkamera og et HD-videokamera, der er i stand til at tage fotografier. En termisk billedkamera med en 160x120 matrix og en stigning på 12 mikron opererer i intervallet 8-14 mikron og har et synsfelt på 57 ° x42 °, dens dimensioner er 10, 5x12, 7x7, 14 mm, og dens vægt er kun 0,9 gram. To dagtidskameraer er tilgængelige, afhængigt af konfigurationen, der giver henholdsvis en videoopløsning på 680x480 og en fotoopløsning på 1600x1200, det er muligt at overlejre billeder fra dag- og natkameraer.
Den største nyskabelse i Black Hornet 3 er, at den kan flyve selv uden et GPS -signal. "Vi fortsætter dog med at udvikle denne funktion, da den stadig har potentiale til mange forbedringer," sagde en virksomheds talsmand. Fire flyvemåder er tilgængelige: automatisk og manuel svævning og observation, flyvning ad en forudbestemt rute og punkter valgt af operatøren, automatisk retur og tab af kommunikation. “Vi opdaterer konstant vores software for at reducere den kognitive belastning af operatøren. Dette system, kendt som Black Hornet 3 PRS (Personal Reconnaissance System), er integreret med den amerikanske hærs ATAK (Android Tactical Assault Kit) software. Det komplette Black Hornet 3 -system, der vejer mindre end 1,4 kg, indeholder to fly, en håndcontroller og en videoskærm. Black Hornet 3 -dronen er blevet købt af 35 lande, hvor de største købere er USA, Australien og Frankrig. I november 2018 annoncerede Frankrig et køb på i alt op til 89 millioner dollars, og få dage senere underskrev USA sin første kontrakt for 39 millioner dollars. Storbritannien underskrev en kontrakt på 1,8 millioner dollar i april 2019 som en del af Fast Track Initiative. I sommeren 2019 modtog den amerikanske hær sine første Black Hornet 3 PRS -systemer til den 82. luftbårne division, der blev indsat til Afghanistan. Disse nanodroner bruges til informationsindsamling og rekognoscering på trup- og delingsniveau.
Under udviklingen af PRS-dronen indså FLIR, at mange køretøjer havde brug for et kortdistanceret rekognoseringssystem, der kunne bruges under rustning. Dette førte til udviklingen af VRS (Vehicle Reconnaissance System) -systemet, der er baseret på den samme platform og har et lanceringsmodul med fire aftagelige varme- og opladningskassetter. VRS -sættet vejer cirka 23 kg, måler 470x420x260 mm og kan valgfrit udstyres med ballistisk beskyttelse. Det kan let integreres i kampstyringssystemet via en standardgrænseflade; Kongsberg har allerede integreret det i deres Integrated Combat Solution (ICS) system. FLIR har demonstreret dette system ikke kun som et rekognoseringsværktøj, men også som et målværktøj med integreret GPS. VRS er i øjeblikket kun tilgængelig i præproduktion, men FLIR er klar til at starte produktionen, da produktet først blev vist i oktober 2018 og har været meget efterspurgt.
Ud over FLIR kæmpede yderligere to kandidater om kontrakten Soldier Borne Sensor, AeroVironment og InstantEye Robotics (en division af Physical Sciences Inc). AeroVironment har udviklet en Snipe quadrocopter, der vejer 140 gram med en flyvetid på 15 minutter og en rækkevidde på mere end en kilometer, udstyret med optoelektroniske og infrarøde kameraer. Med en maksimal hastighed på 9,8 m / s er enheden temmelig lydløs og uhørlig, selv i en højde af 30 meter over jorden, den styres af en intuitiv applikation indlæst på en berøringscontroller med Windows 7. Forberedelse af dronen til flyvning, samlet fra fem bevægelige dele, tager mindre end et minut. Efter at have valgt en af sine konkurrenter af den amerikanske hær, opgav AeroVironment tilsyneladende Snipe -programmet.
InstantEye Robotics 'Mk-3 GEN5-D1 / D2 quadcopter vejer mindre end 250 gram (maksimal tilladt vægt). Komplekset, der vejer 6, 35 kg, omfatter to enheder, en Ground Control Station-D, et beskyttet display, seks batterier, en oplader, et sæt skruer, en ekstra antenne, en transportboks og en beholder til arbejde i marken. Enheden kan nå en maksimal hastighed på 8, 94 m / s og modstå den samme vindhastighed, datatransmissionskanalens rækkevidde er 1,5 meter. Hovedbatteriet giver en flyvetid på 12-15 minutter, men et ekstra batteri garanterer 20-27 minutters drift. I slutningen af 2018 leverede InstantEye 32 af disse komplekser til US Marine Corps til operationel evaluering som en del af det lille taktiske droneprogram.
NanoHawk -dronen, der først blev vist som en prototype på Eurosatory 2018, blev udviklet af det franske firma Aeraccess baseret på de franske specialstyrkers særlige behov, som havde brug for en UAV til brug inde i bygninger og andre lukkede strukturer. I en konkurrence drevet af Weapons Control Lab slog NanoHawk fem andre kandidater i første runde.
I dette projekt trak Aeraccess på sine erfaringer med den større SparrowHawk -drone, udviklet i samarbejde med franske politis specialstyrker og også i stand til at operere i fravær af et GPS -signal. De franske specialstyrker ønskede imidlertid at have et betydeligt mindre system, og som et resultat dukkede NanoHawk -dronen op, hvor quadrocopter -ordningen blev bevaret, og der viste sig let propelbeskyttelse, som ikke kan undværes, når man flyver indendørs. Sammenlignet med prototypen er produktionsversionens krop udstyret med 360 ° forhindringssensorer. Derudover er to optoelektroniske / infrarøde målbelastninger installeret foran og bagved, hvilket gør det muligt for operatøren at se billedet fra begge retninger og dermed bedre kontrollere situationen; valgfrie sensorer muliggør også digital volumetrisk kortlægning af bygninger. Sagen sammen med skruernes beskyttende struktur er blevet fuldstændig redesignet, nu kan brugeren hurtigt reparere enheden i marken. Den nuværende version vejer 350 gram uden batteri, hvor den maksimale startvægt stiger til 600 gram med et mere kraftfuldt batteri, der giver 10 minutters flyvning. Dimensionerne forbliver de samme, 180x180 mm i skruer, men hvis kunden kræver et nyt beskyttelsesbur, vil dimensionerne stige til 240x240x90 mm.
Et af hovedelementerne i komplekset er en manuel controller, som gør det muligt for operatøren at holde et våben i den anden hånd, mens skærmen er monteret på en skudsikker vest, selvom det er muligt at installere det på bagsiden af skjoldet eller læg det på håndleddet. Intelligente flyvetilstande reducerer operatørens arbejdsbyrde betydeligt, og en ortogonal frekvensopdeling multiplexeret krypteret datalink muliggør samtidig flyvekontrol og videooverførsel ved hjælp af et enkelt kryptografisk system med to forskellige frekvenser.
Siden sin første demonstration har NanoHawk -dronen gennemgået omfattende test. I en typisk opgave tager den afsted fra bygningens yderside, flyver ind i den gennem et åbent vindue og bevæger sig derefter 3-4 etager ned eller op afhængigt af væggenes tykkelse. Enheden modtog også tilladelse til at arbejde på skibe, hvilket demonstrerede sin evne til at flyve over og under operatøren uden at miste radio- og videosignaler, hvilket åbner et helt nyt marked. Om natten kan den tilsluttes et nattesynssystem, så kun operatøren kan se det. NanoHawk blev også testet med hundebesætninger, hvor hundene blev trænet til at bære dronen ved at holde den i munden med en kort snor. Hunden begynder at kontrollere bygningen, og når han mærker tilstedeværelsen af en person i rummet, taber han dronen udenfor, hvorefter den tager fart på kommando. Hunden kan også udstyres med en repeater for at øge dronens rækkevidde, som udvikleren hævder er flere hundrede meter udendørs.
Hvert NanoHawk -system består af en datakanal, controller, skærm og to enheder. De første enheder, der bestilte NanoHawk, var de lokale specialoperationsstyrker. De franske specialstyrker har underskrevet kontrakter med virksomheden Aeraccess, hvorefter de modtog specialiserede versioner af systemet. På eksportsiden har Aeraccess modtaget ordrer på et ukendt antal køretøjer fra militær- og retshåndhævende myndigheder i Singapore, De Forenede Arabiske Emirater, Storbritannien og Canada.
Den franske hær købte NX70 mikrodroner udviklet af Novadem på en presserende anmodning. Denne quadcopter med en maksimal startvægt på 1 kg i udfoldet tilstand har dimensioner på 130x510x510 mm (foldet - 130x270x190 mm). Det er udstyret med et dobbelt brændvidde Ultra-HD dagkamera, der giver 50 ° og 5 ° FOV'er og et 34 ° FOV; afhængigt af kundens ønske kan videoomformerens matrix have dimensioner på 320x240 eller 640x480. Forberedelsestiden til flyvningen tager mindre end et minut, tiden i luften er 45 minutter, og flyvningsområdet er en kilometer; den udvidede rækkevidde har en rækkevidde på op til 5 km. Enheden kan flyve med vindhastigheder op til 65 km / t og i en højde af 3000 meter over havets overflade. NX70 kan også flyve i en tøjret konfiguration, så den kan forblive højt i længere perioder. Den franske hær modtog de første 27 systemer (hver med to enheder) i juni 2019. De første NX70 -droner blev indsat i den afrikanske stat Mali, hvor den franske kontingent kæmper mod oprørerne.
I 2017 introducerede Diodon Drone Technology sin SP20 quadcopter. Absolut ikke i kategorien nano-UAV på grund af sit usædvanlige design, den er velegnet til brug af specialstyrker. Denne quadcopter er beregnet til drift i luftbårne enheder, da den har et hærdet og vandtæt i overensstemmelse med IP46 standardhuset med al elektronik og fire oppustelige "ben", i enderne af hvilke der er installeret propeller med motorer, hvilket gør det muligt for flyet at hold dig flydende og brug vandoverfladen til start og landing. Det kan også fungere på land, mens de oppustelige elementer absorberer slagkraften godt. Sp20 -dronen på 1,6 kg har en nominel nyttelast på 200 gram, har en maksimal hastighed på 60 km / t og en lodret hastighed på 3 m / s. Der tilbydes to sensorer til det: et CCD -kamera med en 976x582 matrix og med 3 mm, 8 mm eller 12 mm objektiver, der kan fungere ved 0,0002 lux belysning, og et uafkølet termisk billedbehandler med et 14,2 mm objektiv og en 640x480 matrix.
SP20 -dronen kan flyve med vindhastigheder på op til 25 knob, den maksimale driftshøjde er 2500 meter, og driftstemperaturerne er fra -5 ° C til + 45 ° C. Med deflaterede "poter" og foldede blade er apparatets dimensioner 220x280x100 mm, i funktionsdygtig stand - 550x450x190. Opsætningstiden er mindre end et minut, takket være den lille kompressor, der bruges til at puste fødderne op. Batterierne oplades i 23 minutters flyvning. SP20 er udstyret med en analog kommunikationskanal med en rækkevidde på op til 2 km. Diodons SP20 drone leveres med en 1,2 kg IP56 robust jordkontrolstation. Denne unikke amfibiske UAV testes i øjeblikket i forskellige divisioner, og Diodon Drone Technologies afventer den første ordre på den, primært fra det franske militær.
