纳米和微米。 不只是特种部队
这张照片反映了Black Hornet 3 nano-UAV FLIR系统的尺寸。 该系统取得了巨大的成功；它的第一个版本由英军在阿富汗使用。
无人机市场仍在增长，每年都有许多公司出现（或消失）。 根据最大起飞重量和工作高度，美国国防部将所有此类系统分为五类。 第1组系统重达9公斤，第2组-重达25公斤，第3组-重达600公斤，第4和5组-超过600公斤。 第4组系统的飞行高度可达5500米，而第5组系统的工作高度则超过5500米。
本文中讨论的所有无人机都属于第 1 组。该组的最大起飞重量为 0 至 9 公斤，包括大量各种类型的系统，包括飞机和直升机类型，通常，所有这些系统，是手动启动的。 这些很少 无人驾驶飞机 可以归类为“纳米”。 它们是非常轻的系统，但与本文中提到的所有系统一样，大多带有主旋翼。 任何士兵都梦想手头有一个飞行系统，可以“在拐角处”观察并返回执行以下任务，因为它的重量和后勤量极小，也就是说，不包括其整体负载的显着增加。
一名澳大利亚士兵进行侦察 无人机 黑黄蜂3； 整个综合体包括两架飞机、一个地面控制站和备用电池
通常，特种部队首先接收新的高科技系统，随后又进入常规部队的武器库。 但是，国防市场上的军事系统很少有（当然，这里没有考虑在数百家玩具店中出售的所有这些“休闲”无人机），其中只有一部分首先由特种部队使用，甚至更少，立即成为畅销书。 不再适合纳米类别的其他一些稍大的无人机具有相当独特的特性，这使它们不仅是特种作战部队（MTR）的绝佳选择。
几年前由AeroVironment开发的Nano Hummingbird（蜂鸟）模仿蜂鸟，其拍打翅膀将装置保持在空中
在开始描述现有系统之前，让我们看一下未来的可能性，尽管今天，很多事情更可能归因于科幻小说领域而不是现实。 在2011年，AeroVironment开发了Nano Hummingbird，这是一种垂直起飞和着陆的鸟，最大起飞重量为19克，翼展为160毫米，可保留在空中。 当然，从机械和航空电子学到数据传输通道，这在所有方面都是最困难的发展。 在查尔斯·史塔克·德雷珀（Charles Stark Draper）实验室，他们走了一条不同的道路，认为没有比蜻蜓模仿的无人机更有效和可操作的昆虫般的纳隆了。 2017年XNUMX月，它宣布与霍华德·休斯医学院（Howard Hughes Medical Institute）联合实施的DragonflEye程序在控制蜻蜓方面取得了一些进展，这是由于它结合了导航，合成生物学和神经感应技术并向蜻蜓发送控制信号的小型挎包。 如今，家禽或昆虫系统的技术尚无法为取得巨大的商业成功做好准备，但是，一定会找到他们感激的用户的时候到了。 同时，当前的纳米无人机主要使用直升机技术，提供了垂直起降的可能性。
DragonflEye像昆虫的纳米龙-德雷珀实验室的产物
2017年XNUMX月，美国国防部发布了一项要求提供信息的请求，该信息被称为Soldier Borne Sensor Unmanned Aircraft Systems（士兵磨损传感器，无人驾驶） 航空 联合体），其目的是为将来计划的计划收集信息。 这次的目标是在常规部队中部署这些系统，以便在单个班级和排的水平上提供监视。 市场上没有多少可以满足美国要求的系统，这些系统是在2018年15月的所谓工业日会议上宣布的。 其中：在低空徘徊至少250分钟，在充满风的小电池下进行三次飞行，设备的最大重量为1,36克，整个设备的最大重量为90千克。 这些要求还提供了在夜间条件下从50米高的物体中检测出16％的物体大小的可能性，以及最长XNUMX小时的训练时间。 该系统必须存储照片和视频并将图像实时传输给士兵以立即使用。 此外，选择标准还包括视觉和听觉特征，直接飞行距离和其他尚未命名的参数。 七个公司和组织参加了发布会，但主要竞争对手迅速下降为三个参与者-AeroVironment，InstantEye机器人技术和FLIR Systems。
为了满足美国“士兵出生的传感器”计划的要求，AeroVironment开发了150克的Snipe直升机。 该应用程序发布后，其开发显然已停止
2016年134月，FLIR Systems以2007亿美元的现金收购了挪威公司Roh Dynamics AS。 这家公司是纳米无人机的先驱者之一，成立于2012年末，旨在开发面向专业用户的最小的无人机。 第一个版本称为“大黄蜂”（Black Hornet，简称“ Black Hornet”）于1年问世，在新版本出现后，其名称为“ Black Hornet 600”。“该飞机基于全新技术，但其飞行距离限制为15米飞行时间为100分钟，” FLIR Systems的代表说。 第一位客户是英国陆军，它根据紧急需求，于2012年在阿富汗部署了首架PD-2015黑黄蜂无人驾驶飞机。 这已成为挪威纳米无人机历史上的重要记录。 2年晚些时候，Black Hornet 2的第二个版本被开发并推出，“它基于相同的平台，但是在传感器，距离和风稳定性方面进行了许多改进。” 设备上安装了功耗更低的引擎，与增加容量的电池相结合，可以增加飞行距离，并同时增加数据传输通道的范围。 此外，还开发了Black Hornet 2T版本，该版本上安装了FLIR的热成像仪，这是两家公司的首次合作。 Black Hornet XNUMX系统由于其明显的优势而被许多客户购买。
FLIR Systems的Black Hornet VRS原型安装在地面发射模块上。 该模块可以轻松集成到任何类型的机器中。
考虑到在美国启动了潜在的优先项目，以及美国军方购买的无人机比其他国家多至少一个数量级的事实，FLIR决定值得在纳米系统领域进行更多投资，因此收购了Roh Dynamics。 合并后，为有前途的项目提供的资金急剧增加，从而产生了新的“黑蜂大黄蜂” 3无人机，该设备由原始“黑蜂大黄蜂”之父彼得·穆伦（Peter Muren）设计，保留了直升机的布局，但旋翼设计进行了彻底的修改。 该平台现已完全模块化，可拆卸电池和各种目标负载使您能够快速重新配置无人机。 新一代基站在硬件和软件方面都进行了许多改进。 带有直径为3毫米的螺钉的黑大黄蜂123装置的重量是其前身的两倍，重达33克，它可以在空中停留25分钟并飞到最大2公里的距离。 无人机的速度高达6 m / s，可以以高达15节的风速（阵风最多20节）飞行，也可以在小雨中飞行。 至于传感器，无人机配备了FLIR Lepton热成像仪和能够拍照的高分辨率摄像机。 矩阵尺寸为160x120且间距为12微米的热像仪的工作范围为8-14微米，视野为57°x42°，尺寸为10,5x12,7x7,14 mm，重量仅为0,9克。 根据配置，可以使用两个日间摄像机，分别提供680x480的视频分辨率和1600x1200的照片分辨率，并且可以覆盖日间和夜间摄像机的图像。
Aeraccess纳米鹰无人机
Black Hornet 3的主要创新之处在于，即使没有GPS信号，它也可以飞行。 公司代表说：“但是，我们仍在继续开发这个机会，因为它仍有许多改进的潜力。” 共有四种飞行模式：自动和手动悬停和监视，沿着预定路线和操作员选择的点飞行，自动返回和失去通信。 “我们正在不断更新我们的软件，以减少操作员的认知负担。 该系统被称为Black Hornet 3 PRS（个人侦察系统），与美国陆军的ATAC（Android战术突击套件）软件集成在一起。 重量不足3千克的完整Black Hornet 1,4系统包括两架飞机，一个手动控制器和一个视频屏幕。 Black Hornet 3无人机被35个国家/地区购买，其中最大的买家是美国，澳大利亚和法国。 2018年89月，法国宣布以总计39万美元的价格进行购买，几天后美国签署了第一笔2019万美元的合同。 1,8年2019月，英国签署了一项价值3万美元的合同，作为加急采购计划的一部分。 82年夏季，美国陆军为第XNUMX空降师接收了其第一套Black Hornet XNUMX PRS系统，该系统已部署在阿富汗。 这些纳诺龙用于在支队和排级收集信息和进行侦察。
Quadrocopter Mk-3 GEN5-D1由InstantEye Robotics为美国陆军计划“士兵出生的传感器”开发。 该公司仍在积极推广该产品。
在开发PRS无人机时，FLIR意识到许多车辆都需要可以从装甲下使用的短程侦察系统。 这导致了车辆侦察系统（VRS）的问世，该系统基于同一平台，并具有带有四个可移动加热和充电盒的发射模块。 VRS套件重约23千克，尺寸为470x420x260毫米，可以选择配备防弹保护。 它可以通过标准接口轻松集成到战斗控制系统中； Kongsberg已经将其集成到其集成战斗解决方案（ICS）中。 FLIR不仅将此系统演示为侦察，而且还将其作为集成GPS的瞄准工具。 目前，VRS仅提供试用版，但FLIR准备开始生产，原因是该产品于2018年XNUMX月首次展示后，对此有很大的需求。
演示鸟状无人机Nano Hummingbird的功能
除了FLIR，还有另外两个申请者，AeroVironment和InstantEye Robotics（Physical Sciences Inc.的一个部门）争夺了Soldier Borne Sensor合同。 AeroVironment开发了140克Snipe四轴飞行器，飞行时间为15分钟，飞行距离超过一公里，并配备了光电和红外热像仪。 该设备的最高速度为9,8 m / s，非常安静，无法在离地面30米的高度听到。该设备由安装在Windows 7触摸控制器上的直观应用程序控制。准备飞行的无人机由五个活动部件组装而成不到一分钟。 在被美国陆军选择其竞争对手之一后，AeroVironment显然放弃了Snipe计划。
图片来自直升机控制站Mk-3 GEN5-D1； 它由InstantEye Robotics开发，并交付给海军陆战队进行评估。
InstantEye Robotics开发的四轴飞行器Mk-3 GEN5-D1 / D2的重量不到250克（允许的最大重量）。 这座重达6,35千克的综合设施由两台设备组成：一台D地面控制站，一个受保护的显示器，六个电池，一个充电器，一套螺丝，一个备用天线，一个运输箱和一个用于在现场工作的容器。 该设备可以达到8,94 m / s的最大速度，并且可以承受相同的风速，数据通道的范围为1,5米。 主电池可提供12-15分钟的飞行时间，但是，备用电池可保证20-27分钟的运行时间。 2018年底，作为小型战术无人机计划的一部分，InstantEye向美国海军陆战队交付了32架这种综合体，以进行运营评估。
NanoHawk的最新配置与Eurosatory 2018展示的原型有很大不同; 根据军方的审查和提议的结果对无人机进行了修改
NanoHawk无人机最初是在2018年Eurosatory上展示的原型，由法国公司Aeraccess根据法国特种部队的特殊需求研发而成，该特种部队需要在建筑物和其他封闭建筑物内使用无人机。 在军备控制实验室领导的竞赛中，NanoHawk在第一轮比赛中赢得了另外五名候选人。
在该项目中，Aeraccess利用了其在大型SparrowHawk无人机上的工作经验，该无人机是与法国警察特种部队共同开发的，并且能够在没有GPS信号的情况下工作。 但是，法国特种部队希望拥有一个更小的系统，因此，出现了NanoHawk无人机，该无人机节省了四轴飞行器的布局，并且易于保护螺钉，而在室内飞行时则无需放弃。 与原型相比，串行版本的机壳配备了覆盖范围为360°的避障传感器。 另外，前后分别安装了两个光电/红外目标负载，使操作员可以从两个方向查看图像，因此最好自己掌握情况。 可选传感器还可以对建筑物进行350D数字地图绘制。 外壳以及螺钉的保护结构已经过重新设计，现在用户可以在现场快速修复设备。 当前版本不带电池重600克，而最大起飞重量增加至10克，而功能更强大的电池可提供180分钟的飞行时间。 尺寸保持不变，螺钉尺寸为180x240毫米，但是，如果客户需要新的保护笼，则尺寸将增加到240x90xXNUMX毫米。
活蜻蜓-ragonflEye项目的成员。 双重感觉...
该综合大楼的主要要素之一是手动控制器，使操作员可以另一只手握住 武器，尽管将显示器安装在防弹衣上，也可以将其安装在防护罩的背面或戴在手腕上。 智能飞行模式大大减少了操作员的工作量，并且基于正交频分的多路复用加密数据传输通道通过使用一种具有两种不同频率的密码系统，可以同时进行飞行控制和视频传输。
自首次亮相以来，NanoHawk无人机已经过广泛的测试。 执行典型任务时，它会从建筑物的外部起飞，从打开的窗户飞进去，然后根据墙壁的厚度上下移动3-4层。 该设备还获得了在船上工作的许可，证明了其在操作员上方和下方飞行的能力，而不会丢失无线电和视频信号，从而开拓了一个全新的市场。 在晚上，它可以连接到夜视系统，以便只有操作员才能看到它。 NanoHawk还通过了与狗训练相结合的测试，在训练过程中，训练狗携带无人驾驶飞机，并用短短的皮带将其握在嘴里。 狗开始检查建筑物，当它感觉到房间里有人时，将无人机扔到外面，然后按命令起飞。 该狗还可以配备中继器，以增加无人机的航程，据开发人员称，无人机的航程在户外数百米。
每个NanoHawk系统都包含一个数据通道，一个控制器，一个监视器和两个设备。 订购NanoHawk的第一批部队是当地特种作战部队。 法国特种部队与Aeraccess签订了合同，据此他收到了该系统的专门版本。 关于出口，Aeraccess已收到新加坡，阿拉伯联合酋长国，英国和加拿大的军事和执法机构的数量不明的设备订单。
NX70无人机是从商用无人机获得的，已经过改装，可用于军事用途，目前由部署在非洲的法国特遣队操作。
法国军队紧急采购了Novadem开发的NX70微型无人机。 这种未折叠状态下最大起飞重量为1千克的直升机，尺寸为130x510x510毫米（折叠后为130x270x190毫米）。 它配备了具有两个焦距的Ultra-HD日光摄像机，提供50°和5°的视野，以及一个热成像仪，其视野为34°； 根据客户的需求，视频转换器矩阵的尺寸可以为320x240或640x480。 飞行准备时间不到一分钟，在空中停留的时间为45分钟，飞行距离为一公里； 更长距离的选择范围可达5公里。 该设备可以以高达65 km / h的风速和海拔3000米的高度飞行。 NX70无人机还可以在束缚状态下飞行，这使您可以长时间停留在空中。 法国军队于27年2019月接收了第一批70个系统（每个系统有两个单位）。 首批NXXNUMX无人机部署在非洲马里州，法国特遣队正在那里与叛军作战。
无人机SP2O从水中起飞； 电子容器防水等级达到IP46
2017年，Diodon Drone Technology推出了其四旋翼SP20。 由于其非凡的设计，它绝对不在nano-UAV类别中，非常适合特种部队使用。 这架直升机设计为可在着陆装置中使用，因为它具有符合IP46标准的坚固和防水功能，并带有所有电子设备和四个充气式“支腿”，其末端安装了带有发动机的螺旋桨，从而使该设备可利用水面漂浮在水面进行起飞和降落。 它可以在陆地上工作，而充气元件则可以很好地吸收震动能量。 Sp20无人机重1,6公斤，额定起重量为200克，最高速度为60 km / h，垂直速度为3 m / s。 为此提供了两个传感器：带有976x582矩阵和3mm，8mm或12mm镜头的CCD摄像机，能够在0,0002 lux的光照下工作；以及带有14,2mm透镜和640x480矩阵的非冷却热像仪。
SP20无人机可以高达25节的风速飞行，最大工作高度为2500米，工作温度为-5°C到+ 45°C。 带有放气的“爪子”和折叠的刀片，在工作条件下，设备的尺寸为220x280x100毫米-550x450x190。 准备工作的时间不到一分钟，这是因为随附的用于向“爪子”充气的小型压缩机而大大简化的。 电池可持续使用23分钟。 SP20型号配备了一个模拟通讯通道，最大范围为2 km。 Diodon的SP20无人机配有56公斤IP1,2保护的地面控制站。 这款独特的两栖无人机目前正在各个部门进行测试，Diodon Drone Technologies预计将首先订购，尤其是法国军方。
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