扫雷:无人机新职业


图片来源:David Oliver

英军在阿富汗的塔里斯曼行动中使用微型无人机来检测VCA并清除T-霍克航线

在公众心目中,无人机被分配了多个角色。 其中之一是不受阻碍的空袭,不会使操作员面临危险。 鲜为人知的是它们能够检测甚至摧毁简易爆炸装置(IED)和未爆炸弹药的能力。

鉴于简易爆炸装置的毁灭性力量已在非洲,亚洲和南美等不同地理区域使用,而冲突后国家却被废弃,未映射的未爆炸弹药和地雷所折磨,因此能够快速应对这些威胁而又不会冒着各地人员的危险已经成为重要的战略需求。 解决该问题的一种方法可能是使用小型多旋翼装置进行垂直起降(GDP)搜索和销毁爆炸物。

最初是在阿富汗的英国陆军的护身符行动中进行的,在此期间,使用了一系列系统来清理路线,发现并摧毁简易爆炸装置和爆炸物诱集装置,并清理后续车辆的路径。 这样的系统之一就是飞行时间为45分钟的霍尼韦尔T-鹰微型无人机。 他对运输车队进行了监视并重新确认了路线,其气流可以将沙子从位于道路前方的可疑爆炸装置带走。

塔利斯曼行动成为伦敦公司SteelRock Technologies(SRT)的一种激励,后者与里士满国防系统(RDS)合作开发了一种基于SR1保护器的基于无人机的爆炸性弹药处理系统,该系统能够中和多种IED和地雷,空气和地球。 该系统旨在应对IED日益严峻的威胁,其目标负载由先进的热成像光电相机和带编码火控系统的40mm无后坐力处置装置组成。

扫雷:无人机新职业
照片:SteelRock Technologies
SteelRock的SR1保护无人机旨在与IED作战

旋翼飞机平台基于X8 KDE Direct系统,该系统的角上装有无刷电机,可旋转两个反向旋转的螺钉。 无人机SR1的最高速度为100 km / h,数据通道的最大范围是距基站150 km,它们可以以50 kg的负载在空中停留两个2小时。 在SteelRock的南威尔士测试现场进行的一系列测试中,Protector系统使用其消毒装置成功中和了地面和空中的IED。

新加坡的ST Engineering公司正在开发类似的VCA中和系统,作为STINGER组合体(配备Stinger智能网络枪的机器人)。 该系统是ST Engineering未来士兵解决方案的一部分,将是世界上最轻的5,56毫米Ultramax U100 Mk.8机枪,重量为6,8公斤,并具有恒定的后坐力系统,并在双轴通用阻尼铰链上进行武装,这使得该直升机成为可能。在自动模式下以高达300米的射程精确射击。 STINGER可以在不到1,5秒的时间内拍摄两次。 它可以携带100个5,56毫米口径的轻质聚合物弹药筒,该系统还可以使用先进的火控系统以自动模式陪伴目标。

佛罗里达州的杜克机器人公司还开发了一种集成到飞机上的完全机器人武器系统。 TIKAD使用独特的稳定和反冲解决方案 武器。 TIKAD配备了具有6个自由度的轻型陀螺稳定电磁悬架,能够承受并稳定目标负载,重量是其自身重量的三倍。 TIKAD设备重50公斤,可以承受9公斤的目标负载,其中可能包括M4卡宾枪,SR25半自动狙击步枪或40毫米榴弹发射器。 尽管它被创建为一种无人武器系统,用于对付恐怖团体,并相应地减少了部署的地面部队的风险,但它可以用来消除简易爆炸装置或地雷。 顺便说一句,TIKAD无人机被以色列军队购买。

无人 航空 复合物(LHC)非常适合在大面积或人迹罕至的地区检测未爆炸弹药。 NBP的检查和检测是使用各种磁力计进行的,例如数字磁通门磁力计,它是一种三分量,高精度和低噪声矢量设备。 在飞行过程中,使用激光传感器将无人机保持在大约一到三米的高度,以便获得高分辨率的准确结果。 记录并记录了所有飞行数据,例如速度,高度和位置,以提高调查分析的质量。 如果现场调查要求在低空飞行以确保必要的精度和分辨率,则使用带有多个旋翼的无人机。 带有磁力计的无人机的重量可能小于4,5千克。


SR40无人机上安装了无后坐力的1毫米RDS消毒装置

近来,越来越多的无人机安装了具有天线孔径(SAR)综合功能的雷达(例如,合成孔径雷达-SAR),这种雷达具有很高的精度,可以检测到掩埋的可疑物体,例如爆炸性物体; 在绝大多数情况下,这些都是杀伤人员地雷,NBP和现代威胁-简易爆炸装置。 但是,此应用程序的复杂性需要用于SAR的新技术和新系统概念。 德国航空航天中心的一项最新研究清楚地表明,多语种,多静态(具有一个发射天线和多个接收天线),多边形和多通道PCA系统(英语术语为P3M-SAR)可提供足够的空间分辨率,可靠地抑制无源干扰并能够从几米远的距离检测深度达20厘米的掩埋物体。

在测试期间,安装在无人机上的P3M-SAR系统称为TIRAMI-SAR,在模拟各种环境条件和物体的几种不同情况下(包括PFM-1 / PRB-M35或小型压力塑料小塑料地雷),在多种情况下均表现出出色的检测能力。 VCA皮带。 另外,过去使用逆SAR技术的实验表明,高空间分辨率和对方位角方向的完全确定允许识别SAR图片中的地雷等人造物体,因为它们具有有效的分散区域。


图片来源:David Oliver
ST Engineering的无人机毒刺,配备5,56毫米Ultramax U100 MK8机枪

当前,由于几乎任意的无人机航迹,可以从P3M-SAR类型的SAR创建相应的图像,并同时生成其他3D图像,以便有效地抑制干扰。 这种协同作用可以使系统具有对掩埋物体的先进检测和识别功能。 主要有两种操作模式:检测模式,该模式基于使用安装在无人机上的多静态和多通道天线阵列沿研究区域的直接飞行路径; 以及在给定区域具有相当圆形或螺旋形轨迹的识别模式,以便研究具有更高空间分辨率的区域并执行断层扫描(逐层扫描)。

无人机可以独立运行,也可以在难以到达的区域操作,在大多数情况下,它们几乎可以无限次直接飞越危险区域。 为了获得更先进的系统,可以使用几架无人机来创建附加的非常高的双静态或多静态无线电波入射角,从而进一步扩展了爆炸物的探测能力。

美国公司Giobal UAV Technologies最近获得了来自美国的两个客户的合同,以对该地区进行调查以检测NBP。 枪击事件之一是由先锋航空测量公司完成的,先锋航空测量公司是全球无人机部门,此前曾在珍珠港搜寻NBP。 在NBP搜索项目中,公司在地球物理和大地测量中使用了基于UAV-MAG无人机的测量技术。 UAV-MAG技术使用Gem Systems的GSMP-35U超轻磁力仪。 使用无人机,先锋航空可以在包括低空在内的超高分辨率下进行自主航空摄影,从而可以检测NBP。


照片:杜克机器人
DIK Robotics多旋翼无人机TIKAD配备了陀螺稳定冲锋枪

例如,美国陆军工程兵团等组织要求在寻找防空解决方案草稿的申请中包含创新的摄影技术。 据全球无人机技术的代表说:“我们正在开发的无人机-MAG调查技术证实了其功能的灵活性和可靠性。 先锋航空迅速成为全球物探无人机测量领域的领导者之一。 NBP的检测和航空照相技术发展非常迅速,该领域出现了越来越多的创新解决方案,这有助于增加人们对我们的服务和产品的兴趣。”

阿富汗似乎是IED和NBP双重威胁最大的国家。 来自该国的两个兄弟开发了一种合法的扫雷装置,这是名为Mine Kafon(MKD)的全球项目的一部分。 总部设在荷兰的MKD正在使用突破性技术为爆炸性武器开发一系列扫雷解决方案,以解决广泛的冲突后地区的爆炸物问题,这些技术可使扫雷变得更快,更安全,更便宜,更容易。


照片:先锋航空测量有限公司
配备GSMP-35U超轻磁力仪的先锋空中无人机,用于检测NBP

过去的战区散布着数百万枚地雷和其他爆炸物,这些“隐性杀手”每天致残并杀死许多平民。 此外,这些地雷也构成冲突后该国经济和社会发展的主要障碍。 由于与地形类型和许多其他因素相关的问题,从NBP进行检查和清理这些区域仍然很昂贵且困难。

MKD设计了几种具有GDP的多旋翼无人机来对抗NBP。 适用于航空摄影和制图的小型且便宜的微型无人飞行器Vento适用于最需要它的那些组织,包括非政府组织。 该无人机的简单功能设计简化了维护和维修,并且在3D打印机上打印的外壳简化了生产,从而影响了其成本。 通过以高分辨率和高倍率观看来自摄像机的视频来识别危险区域。 接下来,数字地图上的用户会识别凹坑或漏斗,以及对土壤的可疑违规行为,然后使用离线地图绘制模式创建关注区域的3D地图。


由Massoud Hassani设计和创建
卡方(Mine Kafon)的“命运”远程无人机(MFD)旨在绘制阿富汗等危险区域的地图

然后可以使用该地图进一步检查地形,并可能使用计算机可视化算法来识别危险区域。 MKD的Destiny微型无人机配备了x10高分辨率相机,该相机安装在三轴陀螺仪稳定的电磁悬架上。 它可以使用RTK技术(实时运动卫星导航GPS系统)保持长达5公里的飞行距离,同时保持其精确位置。 紧凑耐用的Destiny无人机能够在恶劣的天气条件下运行,由耐用的碳纤维制成,可减轻重量并增加飞行时间,最长可达一小时。 由于Destiny无人机配备了八台电动机,因此当一到两个引擎发生故障时,它可以继续飞行。


蝠ta无人机可以在NBP旁边放置颠覆性炸药,然后可以远程引爆

根据制图无人机创建的3D地图,重型自主Manta MKD无人机在给定区域上飞行,有条不紊地“观察”其中的每一米。 它能够携带各种检测传感器,包括金属检测器,地下传感雷达设备和用于化学分析的样品收集设备。 为了获得有关确切位置的信息,使用数据组合算法对来自传感器的数据进行处理。 根据周围区域和识别数据,使用无人机携带的遥控爆炸装置将爆炸物引爆,或者将其视作对爆炸物无害的炸药。 Manta配有八台强大的电动机和同轴螺旋桨,可携带总重达30 kg的扫雷机器人和传感器。 八节6S电池(安装在智能手机中)提供最长60分钟的飞行时间。 灵活的Manta平台可在几秒钟内被“刷新”软件以执行各种任务,与所有MKD矿用无人机兼容,包括重达6,6千克的Destiny。 Manta无人机与Mine Kafon GCS地面控制站兼容,该公司的软件除了该公司整个UAV产品线共有的功能外,还为每个自治系统提供特定的接口。
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15 评论
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  1. rocket757 21 1月2020 05:50
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    谁这么多! 但是,锻炼后,这会发现用了多长时间。 最小的人偶然发现了很多地方,他们杀了!
    1. bessmertniy 21 1月2020 07:39
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      一个有趣的经历。 我们还需要将其投入使用。
      1. rocket757 21 1月2020 10:45
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        这是非常有益的经历。 最重要的是,它可以挽救生命!
        工兵的工作太危险了,您无法节省设备。
  2. g1washntwn 21 1月2020 06:50
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    它仅适用于销毁已发现的简易爆炸装置;它只能独立保护仅对潜在危险物体进行外部检查。 由于价格便宜,它比地面清关平台更方便,但仅此而已。 地面探测系统可以装备和添加机械手,而小型直升机仅适用于检查和远程爆炸。
    1. 蓝狐狸 21 1月2020 20:53
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      但是,您知道,从具有磁通门MD或更低温度的二次曲面的工程智能角度来看,在相当多的战斗情况下,这将给地面机器人系统带来巨大的困难。
      首先,根据定义,它消除了“智能”地雷(带有地震传感器的la系统)的爆炸。
      其次,它具有更大的移动性,这意味着它可以让您分批交付并组装使用后执行任务,例如,由侦察小组攻克现场时,从接近敌方掩体的地雷的角度来看,这是一个危险的地点。
      第三,可以飞走的东西通常比在地面上移动的东西更具生存能力,并且具有更灵活的使用方式-也就是说,除了直接的工程智能外,直升机还可以大致了解地形。
      当然,我写的是副题,而无需使用二次方灵丹妙药,因为只有地面和空中侦察技术设备的组合才能发挥最大的作用。
  3. riwas 21 1月2020 07:04
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    很好的声音审查。 但是任何行动都会引起反对。 如果直升机本身比较便宜,那么仪器就很昂贵。 无人机从小武器盘旋到地面有多脆弱? 他们可以使用简易爆炸装置伏击这类无人飞行器,并将一束碎片指向上方。
  4. Aviator_ 21 1月2020 08:34
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    这个话题很有趣。 演示文稿是橡木色-最有可能是广告文章的谷歌翻译。 他们写的不是用俄语“从空中射击简易爆炸装置”,而是
    40毫米无后坐力处置装置

    再一次,而不是“吹沙”-
    它的气流会把沙子吹到侧面

    从本质上讲,这种注释是这样说的:确实可以发现并销毁一些公开放置的弹药和简易爆炸装置,但仅此而已。
    1. Saxahorse 21 1月2020 21:55
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      Quote:飞行员_
      从本质上讲,这种注释是这样说的:确实可以发现并销毁一些公开说谎的弹药和简易爆炸装置,但仅此而已

      你为什么突然这样写? 您真的读过这篇文章吗? 实际上,我们正在谈论用于探雷的不同仪器和技术。 从磁力计到特殊雷达。

      一个多通道PCA系统,以英语术语称为P3M-SAR,可以提供足够的空间分辨率,可靠地抑制无源干扰,并且能够从几米远的距离检测深度达20厘米的掩埋物体。


      除了悬挂式机枪,你什么都没有? 笑
      1. Aviator_ 21 1月2020 22:52
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        在用不可读的语言编写的注释中,没有无人机及其设备的分类。 原始消息。
  5. 嘉52 21 1月2020 08:48
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    作者本人是否阅读过笔中的内容?
    我们阅读了有关某种设备的段落,该设备不仅可以对IED选项卡进行工程勘察,还可以对其进行挖掘。
    最初是在阿富汗的英国陆军的护身符行动中进行的,在此期间,使用了复杂的系统来清理路线,检测和摧毁简易爆炸装置和爆炸物陷阱,并清理后续车辆的路径

    好有趣 他如何执行此任务?
    他对运输车队进行了监视并重新确认了路线,其气流可以将沙子从位于道路前方的可疑爆炸装置带走。

    瞧! 空中飞人能够用KR-I,UTI和狗来完成s兵通常做的事。
  6. 尼古拉耶维奇一世 21 1月2020 09:31
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    想法本身很有趣,但早已为人所知! 俄罗斯也有许多类似的提议……只有两个以前的俄罗斯弊端仍然存在:缺乏资金和“果断”军事队伍的保守主义! 如果他们“组成”并“出国”,那么他们只会与我们“组成”,尽管如此,军方还是对一种“事物”产生了兴趣:蜻蜓无人机...“蜻蜓”及其八个“翅膀”
    该设备由8台微型螺旋桨驱动,这些螺旋桨由一对Soshine 18950电池供电,从而加快了侦察速度。 此外,该设备具有很高的准确性和效率。 蜻蜓在空中的运行时间长达40分钟。
    这种无人机是由俄罗斯STT集团于2014年在莫斯科的一个国际论坛上首次推出的。 俄罗斯国防部和MFD对这种装置表现出了兴趣。 最近,无人机通过了测试,该测试是在特维尔地区演习期间安排的。 测试显示了高质量和高效率的消息。

  7. AK1972 21 1月2020 09:42
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    今天是工程日。 祝贺我所有的同伴工程师,从普通到储备将军的将军。 没有我们,没有人,是科学与勇气的结晶!
  8. 灰兄弟 21 1月2020 12:02
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    阿富汗似乎是IED和NBP双重威胁最大的国家

    不完整的仪表超出刻度。
  9. 灰兄弟 21 1月2020 12:09
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    我一个人看到无人驾驶飞机只能吊死吗? 即 他无法“发现并摧毁”。
    另外,具有不同负载的飞行时间将有所不同,但也必须更改-再次驱动设备。 他将无法确保色谱柱通过-为了“查看每米”,将花费大量时间和精力。
    实际上非常潮湿。
  10. Saxahorse 21 1月2020 22:02
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    很棒的评论! 以前,我对这种无人机的使用一无所知,尽管直升机在排雷中已经使用了很长时间。 感谢作者!

    有趣的是,在我看来,有一半的评论员没有注意到对这种地雷和未爆炸弹药进行空中探测期间使用的设备的描述。 悬挂式机枪似乎是第一个引起我注意的。 笑