Alle in diesem Artikel betrachteten UAVs sind in Gruppe 1 enthalten. Diese Gruppe mit einem maximalen Abfluggewicht von 0 bis 9 kg umfasst eine Vielzahl von Systemen unterschiedlicher Typen, einschließlich Flugzeug- und Hubschraubertypen, und in der Regel alle, werden von Hand gestartet. Nur sehr wenige dieser Drohnen können als "Nano" kategorisiert werden. Es sind sehr leichte Systeme, meistens jedoch mit einem Hauptrotor, wie alle anderen in diesem Artikel erwähnten. Jeder Soldat träumt davon, ein Flugsystem zur Hand zu haben, das "um die Ecke" schauen und zurückkehren kann, um die folgenden Aufgaben zu erfüllen, weil sein Gewicht und der Materialaufwand und die technische Wartung minimal sind, dh eine deutliche Erhöhung der Gesamtlast ist ausgeschlossen.
Spezialeinheiten erhalten meist zuerst neue Hightech-Systeme, die später mit konventionellen Einheiten in Dienst gestellt werden. Allerdings gibt es auf dem Verteidigungsmarkt nur wenige Systeme für das Militär (natürlich sind all diese in Spielzeugläden zu Hunderten verkauften "Freizeit"-Drohnen hier nicht abgedeckt), nur ein Teil davon wird zuerst von Spezialeinheiten eingesetzt und noch weniger werden die sofort zu Bestsellern werden. Einige andere, etwas größere Drohnen, die nicht mehr in die Kategorie "Nano" passen, haben eher eigentümliche Eigenschaften, die sie zu einer ausgezeichneten Wahl für Special Operations Forces (SSO) und darüber hinaus machen.
Bevor wir mit der Beschreibung bestehender Systeme beginnen, werfen wir einen Blick in die Zukunft, auch wenn heute vieles eher der Science-Fiction als der Realität zugeschrieben werden kann. Im Jahr 2011 entwickelte AeroVironment den Nano Hummingbird, einen fliegenden vogelähnlichen VTOL mit einem maximalen Abfluggewicht von 19 Gramm, dessen Flügelspannweite 160 mm es ermöglicht, in der Luft zu bleiben. Dies ist natürlich in jeder Hinsicht die komplexeste Entwicklung, von der Mechanik über die Avionik bis hin zum Datenübertragungskanal. Das Labor von Charles Stark Draper ging einen anderen Weg und glaubte, dass es kein effizienteres und wendigeres insektenähnliches Nanodron gibt als eine Drohne, die eine Libelle nachahmt. Im Januar 2017 gab es bekannt, dass sein DragonflEye-Programm, das in Zusammenarbeit mit dem Howard Hughes Medical Institute läuft, dank eines winzigen Rucksacks, der Navigation, synthetische Biologie und neurosensorische Technologien kombiniert und neurosensorische Steuersignale an die Libelle. Heute sind die Technologien von Vogel- oder Insektensystemen nicht bereit für einen großen kommerziellen Erfolg, aber die Stunde wird sicherlich kommen, in der sie ihren dankbaren Benutzer finden. Inzwischen nutzen die aktuellen Nanodrohnen hauptsächlich Helikopter-Technologien, die die Möglichkeit des vertikalen Starts und der Landung bieten.
Im Januar 2017 veröffentlichte das US-Verteidigungsministerium eine Informationsanfrage namens Soldier Borne Sensor Unmanned Aircraft Systems (soldaten getragene Sensoren, unbemannte Flugsysteme), deren Zweck es war, Informationen für ein zukünftiges geplantes Programm zu sammeln. Dieses Mal bestand das Ziel darin, diese Systeme in der regulären Armee einzusetzen, um die Überwachung auf der Ebene einzelner Trupps und Züge zu gewährleisten. Auf dem Markt waren nicht viele Systeme verfügbar, die den amerikanischen Anforderungen entsprachen, die im Januar 2018 bei einem Treffen beim sogenannten Industry Day angekündigt wurden. Darunter: Schweben in geringer Höhe für mindestens 15 Minuten, drei Flüge mit voll aufgeladenem Akku bei leichtem Wind, das maximale Gewicht des Geräts beträgt 250 Gramm, das maximale Gewicht des gesamten Komplexes beträgt 1,36 kg. Die Anforderungen sehen auch die Wahrscheinlichkeit vor, ein Objekt von der Größe einer Person in der Nacht zu 90 % aus 50 Metern zu erkennen, zuzüglich einer maximalen Trainingszeit von 16 Stunden. Das System muss Foto- und Videomaterial speichern und Bilder in Echtzeit an den Soldaten zur sofortigen Verwendung übertragen. Zu den Auswahlkriterien zählen darüber hinaus optische und akustische Signaturen, Sichtlinienreichweite und andere noch nicht benannte Parameter. Sieben Unternehmen und Organisationen erschienen zum Briefing, aber die Hauptkonkurrenten schrumpften schnell auf drei Teilnehmer – AeroVironment, InstantEye Robotics und FLIR Systems.
Ende November 2016 erwarb FLIR Systems das norwegische Unternehmen Prox Dynamics AS für 134 Millionen US-Dollar in bar. Dieses Unternehmen ist einer der Pioniere im Bereich Nano-UAVs, es wurde Ende 2007 mit dem Ziel gegründet, die kleinsten UAVs der Welt für professionelle Anwender zu entwickeln. Die erste Version namens Black Hornet erschien 2012 und erhielt nach Erscheinen einer neuen Version die Bezeichnung Black Hornet 1. „Das Flugzeug basierte auf einer völlig neuen Technologie, aber seine Flugreichweite war auf 600 Meter begrenzt, sowie die Flugdauer beträgt 15 Minuten “, sagte ein Sprecher von FLIR Systems. Erster Kunde war die britische Armee, die als Reaktion auf dringenden Bedarf 2012 ihre ersten PD-100 Black Hornet-Drohnen in Afghanistan einsetzte. Dies wurde zu einer wichtigen Modeerscheinung in der Erfolgsbilanz des norwegischen Nano-UAV; später im Jahr 2015 wurde eine zweite Variante der Black Hornet 2 entwickelt und vorgestellt: "Sie basierte auf der gleichen Plattform, aber es gab viele Verbesserungen in Bezug auf Sensorik, Reichweite und Windstabilität." Auf dem Gerät wurde ein Motor mit geringerer Leistungsaufnahme installiert, der es in Kombination mit einem Akku mit erhöhter Kapazität ermöglichte, die Flugreichweite und gleichzeitig die Reichweite des Datenübertragungskanals zu erhöhen. Außerdem wurde eine Variante der Black Hornet 2T entwickelt, auf der eine Wärmebildkamera von FLIR verbaut wurde, dies war die erste Zusammenarbeit der beiden Unternehmen. Das Black Hornet 2-System wurde aufgrund seiner offensichtlichen Vorteile von einer Reihe von Kunden erworben.
In Anbetracht des Starts eines potenziell vorrangigen Programms in den Vereinigten Staaten und der Tatsache, dass das US-Militär mindestens eine Größenordnung mehr Drohnen kauft als andere Länder, entschied FLIR, dass es sich lohnt, mehr in den Bereich Nanosysteme zu investieren, und daher, Erwerb von Prox Dynamics. Nach dieser Fusion stieg die Finanzierung für vielversprechende Projekte stark an, was zur neuen Black Hornet 3 führte. Entworfen vom Vater der ursprünglichen Black Hornet, Peter Muren, behielt das Gerät das Hubschrauberschema bei, das Rotordesign wurde jedoch radikal überarbeitet. Die Plattform ist jetzt vollständig modular aufgebaut, mit einem austauschbaren Akku und verschiedenen Ziellasten, die eine schnelle Neukonfiguration der Drohne ermöglichen. Die Basisstation der neuen Generation hat eine Reihe von Verbesserungen erhalten, sowohl in der Hardware als auch in der Software. Das Gewicht der Black Hornet 3 mit 123-mm-Propeller hat sich im Vergleich zu ihren Vorgängern verdoppelt und beträgt 33 Gramm, sie kann 25 Minuten in der Luft bleiben und maximal 2 km weit fliegen. Die Drohne entwickelt eine Geschwindigkeit von bis zu 6 m/s und kann bei Windgeschwindigkeiten von bis zu 15 Knoten (Böen bis 20 Knoten) sowie bei leichtem Regen fliegen. In Bezug auf die Sensoren ist die Drohne mit einer FLIR Lepton-Wärmebildkamera und einer hochauflösenden Videokamera ausgestattet, die Fotos aufnehmen kann. Eine Wärmebildkamera mit einer 160x120-Matrix und einem Pitch von 12 Mikron arbeitet im Bereich von 8-14 Mikron und hat ein Sichtfeld von 57° x 42°, ihre Abmessungen betragen 10,5 x 12, 7 x 7, 14 mm und ihr Gewicht beträgt nur 0,9 Gramm. Je nach Konfiguration stehen zwei Tagkameras zur Verfügung, die jeweils eine Videoauflösung von 680x480 und eine Fotoauflösung von 1600x1200 bieten, es können Bilder von Tag- und Nachtkameras überlagert werden.
Die Hauptinnovation der Black Hornet 3 besteht darin, dass sie auch ohne GPS-Signal fliegen kann. „Wir entwickeln dieses Feature jedoch weiter, da es noch Potenzial für viele Verbesserungen hat“, sagte ein Unternehmenssprecher. Es stehen vier Flugmodi zur Verfügung: automatisches und manuelles Schweben und Beobachten, Flug entlang einer vorbestimmten Route und vom Betreiber ausgewählten Punkten, automatische Rückkehr und Verlust der Kommunikation. „Wir aktualisieren unsere Software ständig, um die kognitive Belastung des Bedieners zu reduzieren. Dieses als Black Hornet 3 PRS (Personal Reconnaissance System) bekannte System ist in die ATAK-Software (Android Tactical Assault Kit) der US-Armee integriert. Das komplette Black Hornet 3-System mit einem Gewicht von weniger als 1,4 kg umfasst zwei Flugzeuge, eine Handsteuerung und einen Videobildschirm. Die Drohne Black Hornet 3 wurde von 35 Ländern gekauft, wobei die größten Käufer die Vereinigten Staaten, Australien und Frankreich sind. Im November 2018 kündigte Frankreich einen Kauf im Gesamtwert von bis zu 89 Millionen US-Dollar an, wenige Tage später unterzeichneten die USA ihren ersten Vertrag über 39 Millionen US-Dollar. Großbritannien hat im April 2019 im Rahmen der Fast Track Initiative einen Vertrag über 1,8 Millionen US-Dollar unterzeichnet. Im Sommer 2019 erhielt die US-Armee ihre ersten Black Hornet 3 PRS-Systeme für die 82nd Airborne Division, die in Afghanistan eingesetzt wurde. Diese Nanodrohnen werden zum Sammeln von Informationen und zur Aufklärung auf Trupp- und Zugebene verwendet.
Während der Entwicklung der PRS-Drohne erkannte FLIR, dass viele Fahrzeuge ein Nahbereichsaufklärungssystem benötigen, das unter Panzerung eingesetzt werden kann. Dies führte zur Entwicklung des VRS-Systems (Vehicle Reconnaissance System), das auf derselben Plattform basiert und über ein Startmodul mit vier herausnehmbaren Heiz- und Ladekassetten verfügt. Das VRS-Kit wiegt ca. 23 kg, misst 470x420x260 mm und kann optional mit ballistischem Schutz ausgestattet werden. Es kann über eine Standardschnittstelle einfach in das Kampfmanagementsystem integriert werden; Kongsberg hat es bereits in sein Integrated Combat Solution (ICS)-System integriert. FLIR hat dieses System nicht nur als Aufklärungswerkzeug, sondern auch als Zielgerät mit integriertem GPS demonstriert. Der VRS ist derzeit nur in der Vorproduktion erhältlich, aber FLIR ist bereit für den Produktionsstart, da das Produkt im Oktober 2018 erstmals gezeigt wurde und sehr gefragt ist.
Neben FLIR kämpften zwei weitere Anwärter um den Auftrag von Soldier Borne Sensor, AeroVironment und InstantEye Robotics (ein Geschäftsbereich von Physical Sciences Inc). AeroVironment hat einen 140 Gramm schweren Snipe-Quadrocopter mit einer Flugdauer von 15 Minuten und einer Flugreichweite von mehr als einem Kilometer entwickelt, der mit optoelektronischen und Infrarotkameras ausgestattet ist. Mit einer Höchstgeschwindigkeit von 9,8 m / s ist das Gerät auch in einer Höhe von 30 Metern über dem Boden ziemlich leise und unhörbar. Es wird von einer intuitiven Anwendung gesteuert, die auf einem Touch-Controller mit Windows 7 geladen wird. Vorbereitung der Drohne für den Flug, aus fünf beweglichen Teilen zusammengesetzt, dauert weniger als eine Minute. Nachdem die US-Armee einen ihrer Konkurrenten ausgewählt hatte, gab AeroVironment offenbar das Snipe-Programm auf.
Der Quadrocopter Mk-3 GEN5-D1 / D2 von InstantEye Robotics wiegt weniger als 250 Gramm (maximal zulässiges Gewicht). Der 6,35 kg schwere Komplex umfasst zwei Geräte, eine Ground Control Station-D, ein geschütztes Display, sechs Akkus, ein Ladegerät, einen Schraubensatz, eine Ersatzantenne, eine Transportbox und einen Container für die Feldarbeit. Das Gerät kann eine maximale Geschwindigkeit von 8,94 m / s erreichen und der gleichen Windgeschwindigkeit standhalten, die Reichweite des Datenübertragungskanals beträgt 1,5 Meter. Der Hauptakku bietet eine Flugzeit von 12-15 Minuten, ein zusätzlicher Akku garantiert jedoch 20-27 Minuten Betrieb. Ende 2018 lieferte InstantEye 32 dieser Komplexe im Rahmen des kleinen taktischen Drohnenprogramms an das US Marine Corps zur operativen Evaluierung.
Die NanoHawk-Drohne, die erstmals als Prototyp auf der Eurosatory 2018 gezeigt wurde, wurde von der französischen Firma Aeraccess basierend auf den spezifischen Bedürfnissen der französischen Spezialeinheiten entwickelt, die ein UAV für den Einsatz in Gebäuden und anderen geschlossenen Strukturen benötigten. In einem Wettbewerb des Weapons Control Lab schlug NanoHawk in der ersten Runde fünf weitere Kandidaten.
Aeraccess griff bei diesem Projekt auf seine Erfahrungen mit der größeren SparrowHawk-Drohne zurück, die in Zusammenarbeit mit französischen Spezialeinheiten der Polizei entwickelt wurde und auch ohne GPS-Signal einsatzbereit ist. Die französischen Spezialeinheiten wollten jedoch ein deutlich kleineres System haben und als Ergebnis erschien die NanoHawk-Drohne, bei der das Quadrocopter-Schema beibehalten wurde und ein leichter Propellerschutz auftauchte, auf den beim Fliegen in Innenräumen nicht verzichtet werden kann. Im Vergleich zum Prototyp ist die Karosserie der Serienversion mit 360°-Hindernisvermeidungssensoren ausgestattet. Darüber hinaus sind vorne und hinten zwei optoelektronische / Infrarot-Ziellasten installiert, die es dem Bediener ermöglichen, das Bild aus beiden Richtungen zu sehen und so die Situation besser zu kontrollieren; optionale Sensoren ermöglichen auch eine digitale volumetrische Kartierung von Gebäuden. Das Gehäuse wurde zusammen mit der schützenden Struktur der Schrauben komplett neu gestaltet, jetzt kann der Benutzer das Gerät im Feld schnell reparieren. Die aktuelle Version wiegt ohne Akku 350 Gramm, wobei das maximale Startgewicht auf 600 Gramm mit einem stärkeren Akku erhöht wird, der 10 Minuten Flugzeit ermöglicht. Die Abmessungen bleiben gleich, 180x180 mm in Schrauben, wenn der Kunde jedoch einen neuen Schutzkäfig benötigt, erhöhen sich die Abmessungen auf 240x240x90 mm.
Eines der Hauptelemente des Komplexes ist eine manuelle Steuerung, die es dem Bediener ermöglicht, eine Waffe in der anderen Hand zu halten, während der Monitor an einer kugelsicheren Weste montiert ist, obwohl es möglich ist, ihn auf der Rückseite des Schildes zu installieren oder lege es auf das Handgelenk. Intelligente Flugmodi reduzieren die Arbeitsbelastung des Bedieners erheblich, und eine verschlüsselte Datenverbindung im orthogonalen Frequenzmultiplex ermöglicht gleichzeitige Flugsteuerung und Videoübertragung unter Verwendung eines einzigen kryptografischen Systems mit zwei verschiedenen Frequenzen.
Seit ihrer ersten Demonstration wurde die NanoHawk-Drohne umfangreichen Tests unterzogen. Bei einer typischen Aufgabe hebt es von der Außenseite des Gebäudes ab, fliegt durch ein offenes Fenster hinein und bewegt sich dann je nach Wandstärke 3-4 Stockwerke nach unten oder nach oben. Das Gerät erhielt auch die Erlaubnis, auf Schiffen zu arbeiten und demonstrierte seine Fähigkeit, über und unter dem Bediener zu fliegen, ohne Funk- und Videosignale zu verlieren, was einen völlig neuen Markt eröffnet. Nachts kann es mit einem Nachtsichtsystem verbunden werden, sodass nur der Bediener es sehen kann. Der NanoHawk wurde auch mit Hundebesatzungen getestet, bei denen die Hunde trainiert wurden, die Drohne zu tragen, indem sie sie mit einer kurzen Leine im Maul hielten. Der Hund beginnt, das Gebäude zu überprüfen, und wenn er die Anwesenheit einer Person im Raum wahrnimmt, lässt er die Drohne draußen fallen, woraufhin sie auf Befehl abhebt. Der Hund kann auch mit einem Repeater ausgestattet werden, um die Reichweite der Drohne zu erhöhen, die laut Entwickler mehrere hundert Meter im Freien beträgt.
Jedes NanoHawk-System besteht aus einem Datenkanal, Controller, Monitor und zwei Geräten. Die ersten Einheiten, die NanoHawk bestellten, waren die lokalen Spezialeinheiten. Die französischen Spezialeinheiten haben mit der Firma Aeraccess Verträge unterzeichnet, wonach sie spezialisierte Versionen des Systems erhalten haben. Auf der Exportseite hat Aeraccess Aufträge für eine unbekannte Anzahl von Fahrzeugen von den Militär- und Strafverfolgungsbehörden von Singapur, den Vereinigten Arabischen Emiraten, Großbritannien und Kanada erhalten.
Die französische Armee kaufte auf dringenden Wunsch die von Novadem entwickelten NX70-Mikrodrohnen. Dieser Quadrocopter mit einem maximalen Abfluggewicht von 1 kg im ausgeklappten Zustand hat Abmessungen von 130x510x510 mm (zusammengeklappt - 130x270x190 mm). Es ist mit einer Ultra-HD-Tageskamera mit zwei Brennweiten ausgestattet, die 50 ° und 5 ° FOV und ein 34 ° FOV bietet; Je nach Kundenwunsch kann die Matrix des Videokonverters 320x240 oder 640x480 groß sein. Die Vorbereitungszeit für den Flug beträgt weniger als eine Minute, die Flugzeit beträgt 45 Minuten und die Flugreichweite beträgt einen Kilometer; die Extended-Range-Variante hat eine Reichweite von bis zu 5 km. Das Gerät kann bei Windgeschwindigkeiten bis 65 km/h und in einer Höhe von 3000 Metern über dem Meeresspiegel fliegen. Die NX70 kann auch in einer angebundenen Konfiguration fliegen, sodass sie längere Zeit in der Luft bleiben kann. Im Juni 2019 erhielt die französische Armee die ersten 27 Systeme (mit jeweils zwei Geräten). Die ersten NX70-Drohnen wurden im afrikanischen Staat Mali eingesetzt, wo das französische Kontingent die Rebellen bekämpft.
2017 stellte Diodon Drone Technology seinen SP20 Quadcopter vor. Definitiv nicht in der Nano-UAV-Kategorie aufgrund seines ungewöhnlichen Designs, es ist gut für den Einsatz durch Spezialeinheiten geeignet. Dieser Quadrocopter ist für den Betrieb in fliegenden Einheiten vorgesehen, da er über ein gehärtetes und nach IP46-Standard wasserdichtes Gehäuse mit aller Elektronik und vier aufblasbaren „Beine“verfügt, an deren Enden Propeller mit Motoren verbaut sind, die es dem Flugzeug ermöglichen, Bleiben Sie über Wasser und nutzen Sie die Wasseroberfläche für Start und Landung. Es kann auch an Land arbeiten, während die aufblasbaren Elemente Aufprallenergie gut absorbieren. Die 1,6 kg schwere Sp20-Drohne hat eine Nennnutzlast von 200 Gramm, eine Höchstgeschwindigkeit von 60 km / h und eine vertikale Geschwindigkeit von 3 m / s. Dafür werden zwei Sensoren angeboten: eine CCD-Kamera mit 976x582-Matrix und mit 3 mm, 8 mm oder 12 mm Objektiven, die bei einer Beleuchtungsstärke von 0,0002 Lux arbeiten können, und eine ungekühlte Wärmebildkamera mit einem 14,2 mm Objektiv und einer 640x480 Matrix.
Die SP20-Drohne kann mit Windgeschwindigkeiten von bis zu 25 Knoten fliegen, die maximale Betriebshöhe beträgt 2500 Meter und die Betriebstemperaturen liegen zwischen -5 ° C und + 45 ° C. Mit entleerten "Pfoten" und gefalteten Klingen betragen die Abmessungen des Geräts 220x280x100 mm, in betriebsbereitem Zustand - 550x450x190. Die Aufbauzeit beträgt weniger als eine Minute, nicht zuletzt dank des mitgelieferten kleinen Kompressors zum Aufpumpen der Füße. Die Akkus werden für 23 Flugminuten aufgeladen. Der SP20 ist mit einem analogen Kommunikationskanal mit einer Reichweite von bis zu 2 km ausgestattet. Die SP20-Drohne von Diodon wird mit einer 1,2 kg schweren IP56-Bodenkontrollstation geliefert. Dieses einzigartige amphibische UAV wird derzeit in verschiedenen Divisionen getestet und Diodon Drone Technologies wartet auf den ersten Auftrag dafür, vor allem vom französischen Militär.
