Visi šajā rakstā aplūkotie bezpilota lidaparāti ir iekļauti 1. grupā. Šajā grupā ar maksimālo pacelšanās svaru no 0 līdz 9 kg ietilpst liels skaits dažādu veidu sistēmu, ieskaitot lidmašīnu un helikopteru tipus, un visas tās parasti, tiek palaisti ar rokām. Ļoti maz no šiem bezpilota lidaparātiem varētu tikt klasificēti kā "nano". Tās ir ļoti vieglas sistēmas, galvenokārt ar galveno rotoru, tomēr, tāpat kā visi pārējie, kas minēti šajā rakstā. Jebkurš karavīrs sapņo par to, ka pie rokas ir lidojoša sistēma, kas var paskatīties “ap stūri” un atgriezties, lai veiktu šādus uzdevumus, jo tā svars un materiālās un tehniskās apkopes apjoms ir minimāls, tas ir, tā kopējās slodzes ievērojams pieaugums. ir izslēgta.
Speciālie spēki parasti ir pirmie, kas saņem jaunas augsto tehnoloģiju sistēmas, kuras vēlāk tiek nodotas ekspluatācijā ar parastajām vienībām. Tomēr aizsardzības tirgū militārpersonām ir pieejamas dažas sistēmas (protams, šeit nav ietverti visi šie "atpūtas" bezpilota lidaparāti, kas tiek pārdoti simtiem rotaļlietu veikalos), tikai daļu no tiem vispirms izmanto īpašie spēki un vēl mazāk - tie, kas uzreiz kļūst par bestselleriem. Dažiem citiem, nedaudz lielākiem bezpilota lidaparātiem, kas vairs neietilpst "nano" kategorijā, piemīt diezgan īpatnējas īpašības, kas padara tos par lielisku izvēli īpašo operāciju spēkiem (SSO) un ārpus tās.
Pirms sākam aprakstīt esošās sistēmas, apskatīsim, kāda varētu būt nākotne, lai gan šodien daudzas lietas var attiecināt uz zinātniskās fantastikas, nevis realitātes sfēru. 2011. gadā AeroVironment izstrādāja lidojošam putnam līdzīgu VTOL Nano Hummingbird ar maksimālo pacelšanās svaru 19 grami, kura spārnu platums 160 mm ļauj tam palikt gaisā. Protams, šī ir vissarežģītākā attīstība visos aspektos, sākot no mehānikas un avionikas līdz datu pārraides kanālam. Čārlza Stārka Drepera laboratorija izvēlējās citu ceļu, uzskatot, ka nav efektīvāka un manevrējamāka kukaiņiem līdzīga nanodrona par bezpilota lidaparātu, kas atdarina spāru. 2017. gada janvārī tā paziņoja, ka tās programma DragonflEye, kas darbojas sadarbībā ar Hovarda Hjūsa medicīnas institūtu, ir guvusi zināmus panākumus spāru pārvaldībā, pateicoties nelielai mugursomai, kas apvieno navigāciju, sintētisko bioloģiju un neirosensorālās tehnoloģijas un sūta neirozensorālos vadības signālus uz spāre. Mūsdienās putnu vai kukaiņu sistēmu tehnoloģijas nav gatavas lieliem komerciāliem panākumiem, taču noteikti pienāks stunda, kad viņi atradīs savu pateicīgo lietotāju. Tikmēr pašreizējos nanodronos galvenokārt tiek izmantotas helikopteru tehnoloģijas, kas nodrošina vertikālās pacelšanās un nosēšanās iespēju.
2017. gada janvārī ASV Aizsardzības departaments izdeva informācijas pieprasījumu ar nosaukumu Soldier Borne Sensor Unmanned Aircraft Systems (karavīru nēsātais sensors, bezpilota gaisa sistēmas), kura mērķis bija apkopot informāciju nākotnes plānotajai programmai. Šoreiz mērķis bija izvietot šīs sistēmas regulārajā armijā, lai nodrošinātu uzraudzību atsevišķu komandu un kupolu līmenī. Tirgū nebija pieejams daudz sistēmu, kas atbilstu amerikāņu prasībām, par kurām tika paziņots 2018. gada janvārī sanāksmē tā sauktajā Rūpniecības dienā. Starp tiem: lidināšana zemā augstumā vismaz 15 minūtes, trīs lidojumi ar pilnībā uzlādētu akumulatoru vieglā vēja apstākļos, ierīces maksimālais svars ir 250 grami, visa kompleksa maksimālais svars ir 1,36 kg. Prasības arī paredz varbūtību naktī no 50 metriem atklāt 90% cilvēka izmēra objekta, plus maksimālais apmācības laiks ir 16 stundas. Sistēmai ir jāsaglabā foto un video materiāli un jāpārraida attēli karavīram reālā laikā tūlītējai lietošanai. Turklāt atlases kritēriji ietver vizuālos un akustiskos parakstus, redzamības diapazonu un citus pagaidām nenosauktus parametrus. Uz instruktāžu ieradās septiņi uzņēmumi un organizācijas, bet galvenie konkurenti ātri saruka līdz trim dalībniekiem - AeroVironment, InstantEye Robotics un FLIR Systems.
2016. gada novembra beigās FLIR Systems par 134 miljoniem ASV dolāru skaidrā naudā iegādājās Norvēģijas uzņēmumu Prox Dynamics AS. Šis uzņēmums ir viens no pionieriem nano-UAV jomā, tas tika dibināts 2007. gada beigās ar mērķi izstrādāt pasaulē mazākos UAV profesionāliem lietotājiem. Pirmā versija ar nosaukumu Black Hornet parādījās 2012. gadā, un pēc jaunas versijas parādīšanās tā saņēma apzīmējumu Black Hornet 1. “Lidmašīnas pamatā bija pilnīgi jauna tehnoloģija, taču tās lidojuma diapazons bija ierobežots līdz 600 metriem, tomēr, kā arī lidojuma ilgums ir 15 minūtes,”sacīja FLIR Systems pārstāvis. Pirmais pasūtītājs bija Lielbritānijas armija, kas, reaģējot uz neatliekamām vajadzībām, savus pirmos bezpilota lidaparātus PD-100 Black Hornet 2012. gadā izvietoja Afganistānā. Tas kļuva par nozīmīgu iedomu Norvēģijas nano-UAV sasniegumos; vēlāk, 2015. gadā, tika izstrādāts un prezentēts otrais Black Hornet 2 variants. "Tā pamatā bija viena un tā pati platforma, taču bija daudz uzlabojumu sensoru, diapazona un vēja stabilitātes ziņā." Ierīcē tika uzstādīts dzinējs ar mazāku enerģijas patēriņu, kas kombinācijā ar palielinātas ietilpības akumulatoru ļāva palielināt lidojuma diapazonu un vienlaikus palielināt datu pārraides kanāla diapazonu. Turklāt tika izstrādāts Black Hornet 2T variants, uz kura tika uzstādīts FLIR termokamera, šī bija pirmā abu uzņēmumu sadarbība. Black Hornet 2 sistēmu ir ieguvuši vairāki klienti, pateicoties tās acīmredzamajām priekšrocībām.
Ņemot vērā potenciāli prioritāras programmas uzsākšanu Amerikas Savienotajās Valstīs un to, ka ASV armija pērk vismaz par kārtu vairāk bezpilota lidaparātu nekā citas valstis, FLIR nolēma, ka ir vērts vairāk ieguldīt nanosistēmu jomā un tāpēc, iegādājoties Prox Dynamics. Pēc šīs apvienošanās strauji pieauga finansējums daudzsološiem projektiem, kā rezultātā tika izveidots jaunais Black Hornet 3. Izstrādāts oriģinālā Black Hornet tēva Pītera Murena, ierīce saglabāja helikoptera shēmu, bet rotora dizains tika radikāli pārskatīts. Platforma tagad ir pilnībā modulāra, ar noņemamu akumulatoru un dažādām mērķa slodzēm, kas ļauj ātri pārkonfigurēt dronu. Jaunās paaudzes bāzes stacija ir saņēmusi vairākus uzlabojumus - gan aparatūru, gan programmatūru. Black Hornet 3 svars ar 123 mm dzenskrūvi ir dubultojies, salīdzinot ar tā priekšgājējiem, un sasniedza 33 gramus, tas var palikt gaisā 25 minūtes un lidot līdz maksimālajam 2 km attālumam. Drons attīsta ātrumu līdz 6 m / s un var lidot ar vēja ātrumu līdz 15 mezgliem (brāzmās līdz 20 mezgliem), kā arī nelielā lietū. Runājot par sensoriem, drons ir aprīkots ar FLIR Lepton termokameru un augstas izšķirtspējas videokameru, kas spēj fotografēt. Termokamera ar 160x120 matricu un 12 mikronu soli darbojas diapazonā no 8 līdz 14 mikroniem, un tā redzamības lauks ir 57 x 42 °, tā izmēri ir 10, 5x12, 7x7, 14 mm un svars tikai 0,9 grami. Atkarībā no konfigurācijas ir pieejamas divas dienas kameras, nodrošinot attiecīgi 680x480 video izšķirtspēju un 1600x1200 fotoattēlu izšķirtspēju, ir iespējams pārklāt attēlus no dienas un nakts kamerām.
Black Hornet 3 galvenais jauninājums ir tas, ka tas var lidot pat bez GPS signāla. "Tomēr mēs turpinām attīstīt šo funkciju, jo tai joprojām ir daudz uzlabojumu," sacīja uzņēmuma pārstāvis. Ir pieejami četri lidojuma režīmi: automātiska un manuāla lidināšana un novērošana, lidojums pa iepriekš noteiktu maršrutu un operatora izvēlētiem punktiem, automātiska atgriešanās un sakaru zudums. “Mēs pastāvīgi atjauninām savu programmatūru, lai samazinātu operatora izziņas slodzi. Šī sistēma, kas pazīstama kā Black Hornet 3 PRS (Personal Reconnaissance System), ir integrēta ASV armijas programmatūrā ATAK (Android Tactical Assault Kit). Pilna Black Hornet 3 sistēma, kas sver mazāk nekā 1,4 kg, ietver divus lidaparātus, rokas kontrolieri un video ekrānu. Black Hornet 3 dronu ir iegādājušās 35 valstis, lielākie pircēji ir ASV, Austrālija un Francija. 2018. gada novembrī Francija paziņoja par pirkumu līdz 89 miljoniem ASV dolāru, un dažas dienas vēlāk ASV parakstīja savu pirmo līgumu par 39 miljoniem ASV dolāru. Apvienotā Karaliste parakstīja līgumu par 1,8 miljoniem ASV dolāru 2019. gada aprīlī kā daļu no Fast Track Initiative. 2019. gada vasarā ASV armija saņēma pirmās Black Hornet 3 PRS sistēmas 82. gaisa desanta divīzijai, kas tika izvietota Afganistānā. Šos nanodronus izmanto informācijas vākšanai un izlūkošanai komandu un pulku līmenī.
Izstrādājot PRS bezpilota lidaparātu, FLIR saprata, ka daudziem transportlīdzekļiem ir nepieciešama maza darbības attāluma izlūkošanas sistēma, ko varētu izmantot no bruņām. Tā rezultātā tika izstrādāta sistēma VRS (Vehicle Reconnaissance System), kuras pamatā ir viena un tā pati platforma un kurā ir palaišanas modulis ar četrām noņemamām sildīšanas un uzlādes kasetēm. VRS komplekta svars ir aptuveni 23 kg, tā izmēri ir 470x420x260 mm, un to pēc izvēles var aprīkot ar ballistisko aizsardzību. To var viegli integrēt kaujas vadības sistēmā, izmantojot standarta saskarni; Kongsberga to jau ir integrējusi savā integrētā kaujas risinājuma (ICS) sistēmā. FLIR ir demonstrējis šo sistēmu ne tikai kā izlūkošanas rīku, bet arī kā mērķēšanas rīku ar integrētu GPS. VRS pašlaik ir pieejams tikai iepriekšējā ražošanā, bet FLIR ir gatavs sākt ražošanu, jo produkts pirmo reizi tika parādīts 2018. gada oktobrī, un tam ir liels pieprasījums.
Papildus FLIR par Soldier Borne Sensor līgumu cīnījās vēl divi pretendenti - AeroVironment un InstantEye Robotics (Physical Sciences Inc nodaļa). AeroVironment ir izstrādājis 140 gramus smagu kvadracopteri Snipe ar lidojuma ilgumu 15 minūtes un lidojuma diapazonu vairāk nekā kilometru, kas aprīkots ar optoelektroniskām un infrasarkanām kamerām. Ar maksimālo ātrumu 9,8 m / s ierīce ir diezgan klusa un nedzirdama pat 30 metru augstumā virs zemes, to kontrolē intuitīva lietojumprogramma, kas ielādēta uz skārienvadības pults ar Windows 7. Drona sagatavošana lidojumam, salikts no piecām kustīgām daļām, aizņem mazāk nekā minūti. Pēc tam, kad ASV armija izvēlējās vienu no saviem konkurentiem, AeroVironment acīmredzot pameta Snipe programmu.
InstantEye Robotics kvadrakopera Mk-3 GEN5-D1 / D2 svars nepārsniedz 250 gramus (maksimālais pieļaujamais svars). Kompleksā, kas sver 6, 35 kg, ietilpst divas ierīces, viena Ground Control Station-D, viens aizsargāts displejs, sešas baterijas, lādētājs, skrūvju komplekts, viena rezerves antena, transportēšanas kaste un konteiners darbam uz lauka. Ierīce var sasniegt maksimālo ātrumu 8, 94 m / s un izturēt tādu pašu vēja ātrumu, datu pārraides kanāla diapazons ir 1,5 metri. Galvenais akumulators nodrošina lidojuma laiku 12-15 minūtes, tomēr papildu akumulators garantē 20-27 minūšu darbību. 2018. gada beigās InstantEye piegādāja 32 no šiem kompleksiem ASV Jūras korpusam operatīvai novērtēšanai kā daļu no mazās taktiskās bezpilota lidaparātu programmas.
Dronu NanoHawk, kas pirmo reizi tika parādīts kā prototips Eurosatory 2018, izstrādāja franču kompānija Aeraccess, pamatojoties uz Francijas īpašo spēku īpašajām vajadzībām, kurām bija nepieciešams UAV lietošanai ēkās un citās slēgtās konstrukcijās. Ieroču kontroles laboratorijas rīkotajā konkursā NanoHawk pirmajā kārtā pārspēja vēl piecus kandidātus.
Šajā projektā Aeraccess izmantoja savu pieredzi ar lielāku SparrowHawk dronu, kas izstrādāts sadarbībā ar Francijas policijas īpašajiem spēkiem un spēj darboties arī bez GPS signāla. Tomēr Francijas īpašie spēki vēlējās, lai būtu ievērojami mazāka sistēma, un rezultātā parādījās bezpilota lidaparāts NanoHawk, kurā tika saglabāta kvadrocoptera shēma un parādījās viegla dzenskrūves aizsardzība, no kuras nevar atteikties, lidojot telpās. Salīdzinot ar prototipu, sērijveida versijas virsbūve ir aprīkota ar 360 ° šķēršļu novēršanas sensoriem. Turklāt priekšā un aizmugurē ir uzstādītas divas optoelektroniskās / infrasarkanās mērķa slodzes, kas ļauj operatoram redzēt attēlu no abiem virzieniem un tādējādi labāk kontrolēt situāciju; papildu sensori nodrošina arī ēku digitālo tilpuma kartēšanu. Korpuss kopā ar skrūvju aizsargkonstrukciju ir pilnībā pārveidots, tagad lietotājs var ātri salabot ierīci uz lauka. Pašreizējā versija sver 350 gramus bez akumulatora, un maksimālais pacelšanās svars palielinās līdz 600 gramiem ar jaudīgāku akumulatoru, kas nodrošina 10 minūtes lidojuma. Izmēri paliek nemainīgi - 180x180 mm skrūvēs, tomēr, ja klients pieprasa jaunu aizsargbūri, izmēri palielināsies līdz 240x240x90 mm.
Viens no kompleksa galvenajiem elementiem ir manuāls kontrolieris, kas ļauj operatoram turēt ieroci otrā rokā, kamēr monitors ir uzstādīts uz ložu necaurlaidīgas vestes, lai gan to ir iespējams uzstādīt vairoga aizmugurē vai ielieciet to uz plaukstas. Inteliģentie lidojuma režīmi ievērojami samazina operatora darba slodzi, un ortogonāla frekvenču sadalījuma multipleksēta šifrēta datu saite nodrošina vienlaicīgu lidojuma vadību un video pārraidi, izmantojot vienu kriptogrāfijas sistēmu ar divām dažādām frekvencēm.
Kopš pirmās demonstrācijas NanoHawk drons ir ticis plaši pārbaudīts. Parastā uzdevumā tas paceļas no ēkas ārpuses, lido tajā caur atvērtu logu un pēc tam pārvietojas 3-4 stāvus uz leju vai uz augšu atkarībā no sienu biezuma. Ierīce arī saņēma atļauju strādāt uz kuģiem, demonstrējot spēju lidot virs un zem operatora, nezaudējot radio un video signālus, kas paver pilnīgi jaunu tirgu. Naktī to var savienot ar nakts redzamības sistēmu, lai to redzētu tikai operators. NanoHawk tika pārbaudīts arī ar suņu ekipāžām, kuru laikā suņi tika apmācīti nēsāt dronu, turot to mutē ar īsu pavadu. Suns sāk pārbaudīt ēku un, sajūtot cilvēka klātbūtni telpā, izlaiž dronu ārā, pēc tam tas paceļas pēc komandas. Suns var būt aprīkots arī ar retranslatoru, lai palielinātu drona darbības rādiusu, kas, pēc izstrādātāja domām, ir vairāki simti metru ārā.
Katra NanoHawk sistēma sastāv no datu kanāla, kontroliera, monitora un divām ierīcēm. Pirmās vienības, kas pasūtīja NanoHawk, bija vietējie īpašo operāciju spēki. Francijas specvienības ir parakstījušas līgumus ar kompāniju Aeraccess, saskaņā ar kuru tā saņēmusi specializētas sistēmas versijas. Eksporta jomā Aeraccess ir saņēmis pasūtījumus par nezināmu skaitu transportlīdzekļu no Singapūras, Apvienoto Arābu Emirātu, Apvienotās Karalistes un Kanādas militārajām un tiesībaizsardzības iestādēm.
Francijas armija pēc steidzama pieprasījuma iegādājās Novadem izstrādātos mikrodronus NX70. Šī kvadroptera ar maksimālo pacelšanās svaru 1 kg nesalocītā stāvoklī ir izmēri 130x510x510 mm (salocītā veidā - 130x270x190 mm). Tas ir aprīkots ar divu fokusa attālumu Ultra-HD dienas kameru, kas nodrošina 50 ° un 5 ° FOV un 34 ° FOV; atkarībā no klienta vēlmes video pārveidotāja matricai var būt izmēri 320x240 vai 640x480. Gatavošanās lidojumam ilgst mazāk par minūti, gaisā pavadītais laiks ir 45 minūtes, un lidojuma diapazons ir viens kilometrs; paplašinātā diapazona varianta darbības rādiuss ir līdz 5 km. Ierīce var lidot ar vēja ātrumu līdz 65 km / h un 3000 metru augstumā virs jūras līmeņa. NX70 var lidot arī piesietā konfigurācijā, ļaujot ilgstoši palikt augstumā. Pirmās 27 sistēmas (katra ar divām ierīcēm) Francijas armija saņēma 2019. gada jūnijā. Pirmie bezpilota lidaparāti NX70 tika izvietoti Āfrikas Mali štatā, kur Francijas kontingents cīnās ar nemierniekiem.
2017. gadā Diodon Drone Technology iepazīstināja ar savu kvadrakopteri SP20. Noteikti neietilpst nano-UAV kategorijā neparastā dizaina dēļ, tas ir labi piemērots speciālo spēku izmantošanai. Šis kvadkopters ir paredzēts darbam gaisa vienībās, jo tam ir rūdīts un ūdensnecaurlaidīgs atbilstoši IP46 standarta korpusam ar visu elektroniku un četrām piepūšamām "kājām", kuru galos ir uzstādīti dzenskrūves ar motoriem, kas ļauj lidmašīnai palieciet virs ūdens, pacelšanās un nosēšanās laikā izmantojiet ūdens virsmu. Tas var darboties arī uz sauszemes, savukārt piepūšamie elementi labi absorbē trieciena enerģiju. 1,6 kg smagais drona Sp20 nominālā kravnesība ir 200 grami, tā maksimālais ātrums ir 60 km / h un vertikālais ātrums ir 3 m / s. Tam tiek piedāvāti divi sensori: CCD kamera ar 976x582 matricu un ar 3 mm, 8 mm vai 12 mm objektīviem, kas spēj darboties pie 0,0002 luksu apgaismojuma, un neatdzesēts termokamera ar 14,2 mm objektīvu un 640x480 matricu.
SP20 drons var lidot ar vēja ātrumu līdz 25 mezgliem, maksimālais darba augstums ir 2500 metri, un darba temperatūra ir no -5 ° C līdz + 45 ° C. Ar iztukšotām "ķepām" un salocītiem asmeņiem aparāta izmēri ir 220x280x100 mm, darba kārtībā - 550x450x190. Uzstādīšanas laiks ir mazāks par minūti, pateicoties nelielajam komplektam pievienotajam nelielajam kompresoram, ko izmanto pēdu piepūšanai. Baterijas tiek uzlādētas 23 minūtes lidojuma laikā. SP20 ir aprīkots ar analogo sakaru kanālu, kura darbības rādiuss ir līdz 2 km. Diodon SP20 dronam ir 1,2 kg izturīga IP56 zemes vadības stacija. Šis unikālais amfībijas UAV pašlaik tiek pārbaudīts dažādās nodaļās, un Diodon Drone Technologies gaida pirmo pasūtījumu, galvenokārt no Francijas armijas.
