Unbemannte Fluggeräte beherrschen seit langem die Aufklärung und werden nun aktiv in diesem Bereich eingesetzt. Dennoch sprechen wir mit seltenen Ausnahmen von der Beobachtung des Geländes mit optoelektronischen Mitteln. Gleichzeitig werden Neuentwicklungen im Bereich der unbemannten Fluggeräte vorgeschlagen, mit denen neue Spezialaufgaben gelöst werden sollen. Vor einigen Tagen wurde die Entwicklung des weltweit ersten UAVs bekannt gegeben, das Sprengstoff aufspüren kann. Dieses Gerät wurde LDS SpectroDrone genannt.
Am 15. November wurde die Existenz eines vielversprechenden Projekts zur Umsetzung neuer Sonderaufgaben bekannt gegeben. Das israelische Unternehmen Laser Detect Systems (LDS) hat eine offizielle Pressemitteilung zu seiner Neuentwicklung veröffentlicht. Am Vorabend der HLS & Cyber Expo, die vom 15. bis 16. November in Tel Aviv stattfand, beschloss das Entwicklerunternehmen, Informationen zu einigen Elementen seiner Ausstellung offenzulegen. Das Thema für einen der Beiträge war ein Projekt namens SpectroDrone. Ziel dieser Entwicklung ist es, bei der Suche nach Sprengstoffen und potenziell gefährlichen Gegenständen die Kontrolle über bestimmte Objekte zu übernehmen.
Gesamtansicht des UAV mit dem SpectroDrone-System. Ein Rahmen aus einem Werbespot
Es wird berichtet, dass das SpectroDrone-Produkt das weltweit erste UAV ist, das in der Lage ist, Sprengkörper und Sprengstoffe zu finden, einschließlich solcher, die sich hinter Hindernissen befinden. Gleichzeitig kann die Drohne in einem gewissen Abstand zum Bediener arbeiten und hat auch die Fähigkeit, sich im Betrieb nicht in geringem Abstand an das inspizierte Objekt zu nähern. Die erzielten Eigenschaften und Fähigkeiten sind das Ergebnis der Kombination zweier Entwicklungen, nämlich einer Quadcopter-Plattform und eines modernen Laserdetektors, der nach dem Spektrometerprinzip arbeitet.
Als Basis für das UAV mit dem LDS-Spektrometer wurde das von der israelischen Firma Airobotics entwickelte Gerät Optimus gewählt. Es ist eine relativ leichte Maschine mit vier Propellern, mit einer Reihe von erforderlichen Geräten zur Steuerung und Lösung verschiedener Aufgaben. Außerdem hat eine solche Drohne eine ausreichende Tragfähigkeit, um das Spektrometer zu transportieren. Nach einigen geringfügigen Modifikationen wurde das Airobotics Optimus-Produkt zum Host für das SpectroDrone-System. In dieser Konfiguration wurde das neue israelische Design kürzlich auf einer Ausstellung demonstriert.
In Bezug auf die wichtigsten Konstruktionsmerkmale des UAV unterscheidet sich Optimus kaum von anderen modernen Technologien seiner Klasse. Die Hauptkonstruktion der Vorrichtung ist ein komplex geformter Körper aus Kunststoff. Zu den Kunststoffeinheiten gehört ein großer stromlinienförmiger Rumpf von charakteristischer Form, an dem vier Träger mit Triebwerken befestigt sind. Das Projekt sieht den Einsatz von vier Elektromotoren mit eigenen Propellern vor. Direkt unter den Motoren an den Trägern der Apparate sind Gestelle montiert, die als Fahrgestell dienen. Im Falle einer Notlandung ist das Gerät mit einem Fallschirm ausgestattet.
Gesamtansicht der Drohne während der Lösung der zugewiesenen Aufgaben. Abbildung Laser Detect Systems / Laser-detect.com
Airobotics Optimus verfügt über das am stärksten automatisierte Steuerungssystem, das verschiedene Operationen unabhängig und ohne Beteiligung des Bedieners ausführen kann. Nachdem die Drohne ein Aktionsprogramm erhalten hat, kann sie selbstständig starten, ein bestimmtes Gebiet ansteuern oder auf einer bestimmten Route patrouillieren. Die Automatisierung verbessert auch die Fähigkeiten des Geräts im Dauerbetrieb. Das Gerät verwendet die Satellitennavigation, um seine eigene Position zu bestimmen. Die Genauigkeit der Koordinatenbestimmung beträgt nach Angaben des Entwicklers 1 cm.
Für den Transport und die Wartung des UAV bietet der Hersteller einen speziellen Container an. Im Inneren dieses Produkts befindet sich eine komplette Ausrüstung, die zum Betrieb der Drohne erforderlich ist. Das Gerät selbst wird in Transportstellung in einen speziellen Schlitz im oberen Teil des Behälters gelegt und mit einem Schiebedeckel verschlossen. Beim Abheben gehen die Dachelemente seitlich auseinander und schaffen so Platz zum Anheben.
In der Originalversion trägt die in Israel entwickelte Drohne nur optisch-elektronische Geräte, die das Steuern und Überwachen des Geländes ermöglichen. Das LDS-Projekt schlug die Verwendung einer neuen Spezialnutzlast vor. Mit seiner Hilfe kann der Betreiber des Komplexes potenziell gefährliche Objekte finden und den Risikograd bestimmen, um das Vorhandensein von Sprengstoffen aufzudecken. Es wird darauf hingewiesen, dass die Nutzlast für das UAV Airobotics Optimus in Form von abnehmbaren Modulen hergestellt wird. Der Austausch des Moduls und damit die Änderung der taktischen Rolle des Geräts dauert nur ein Minimum an Zeit.
Behälter zum Transportieren des Gerätes. Foto Airobotics / Airobotics.co.il
Das SpectroDrone-Produkt ist ein Block mit einer Reihe verschiedener Geräte, die bei der Suche nach Spuren bestimmter Chemikalien verwendet werden. Dieses Gerät enthält mehrere optoelektronische Geräte, die mit eigenen Laser-Emittern ausgestattet sind. Letztere erzeugen Strahlung mit unterschiedlichen Wellenlängen. Der Detektor umfasst auch einen Laser-Entfernungsmesser und eine hochauflösende Videokamera. Zur Verarbeitung von Signalen unterschiedlicher Komponenten ist der Melder mit einer Steuerung ausgestattet, die nach speziellen Algorithmen arbeitet. Die Führungsrolle des Unternehmens LDS bei der Herstellung solcher Geräte wird durch Patente bestätigt.
Während des Betriebs einer mit einem Erkennungssystem ausgestatteten Drohne müssen die Elemente des SpectroDrone-Produkts automatisch überwacht werden. Mehrere Laser in unterschiedlichen Reichweiten emittieren Licht, das auf das zu untersuchende Objekt gerichtet ist. Außerdem sammelt die Optik die reflektierte Strahlung und verarbeitet sie nach einem speziellen Algorithmus. Das Vorhandensein bestimmter Merkmale des reflektierten Lichts weist auf das Vorhandensein bestimmter Stoffe in der Luft hin. Die Möglichkeit, Stoffe in festem, pulverförmigem oder aerosolförmigem Zustand nachzuweisen, wird deklariert.
Das vorgeschlagene Funktionsprinzip ermöglicht den Einsatz des SpectroDrone-Systems in verschiedenen Bereichen, der Entwickler hat es jedoch für den Einsatz bei der Suche nach Sprengstoffen angepasst. Signalverarbeitungsalgorithmen wurden unter Berücksichtigung der Eigenschaften solcher Verbindungen entwickelt. Es wird argumentiert, dass das Signalverarbeitungssystem es ermöglicht, die untere Schwelle der Konzentration der nachweisbaren Substanz auf die Mindestwerte zu bringen. Eine Verringerung der Anzahl falsch positiver und falsch negativer Ergebnisse wurde ebenfalls berichtet. Laut einer Pressemitteilung des Herstellers hat der neue Detektor eine Leistung auf Augenhöhe mit Laborproben.
Platzierung von optischen Geräten. Ein Rahmen aus einem Werbespot
Die vorgeschlagene Methode zur Anwendung fortschrittlicher Technologie ist recht einfach. Auf Befehl des Bedieners oder unter Kontrolle der Automatisierung sollte die Plattformdrohne zum Zielgebiet gehen. Beim Optimus UAV erreicht die Reichweite 3 km. Nach Erreichen der gewünschten Position wird das Zielgerät mit der Arbeit verbunden. Es untersucht unabhängig den Zustand der atmosphärischen Luft in der Nähe des untersuchten Objekts und erkennt das Vorhandensein von Sprengstoffen oder anderen gefährlichen Verbindungen. Informationen über den Luftzustand in der Nähe des Ziels werden in Echtzeit an die Bedienkonsole übertragen. Nachdem der Betreiber des Komplexes genaue Daten über das Vorhandensein oder Fehlen von Sprengstoffen erhalten hat, kann er alle erforderlichen Informationen an Pioniere übermitteln, die mit einem gefährlichen Objekt arbeiten müssen. Derzeit ist die Reichweite der Objektvermessung auf nur wenige Meter beschränkt, was mit den Besonderheiten des Lasergerätebetriebs verbunden ist.
In der vorgeschlagenen Form kann das unbemannte Fluggerät Optimus mit einem SpectroDrone-Spektrometer in verschiedenen Bereichen eingesetzt werden. Zuallererst ist eine solche Technik für die Streitkräfte und Spezialdienste von Interesse, die Mittel zur Suche nach Sprengkörpern der einen oder anderen Art benötigen. In diesem Fall können Drohnen eingesetzt werden, um auf dem Weg von Konvois nach improvisierten Sprengkörpern zu suchen oder verschiedene Objekte vor möglichen Angriffen mit Sprengstoff zu schützen. Ein UAV mit spezieller Ausrüstung ermöglicht es theoretisch, eine Bedrohung rechtzeitig zu finden und die erforderlichen Maßnahmen zu ergreifen.
Gleichzeitig kann das kompakte Spektrometer, das von der Drohne getragen wird, auch in anderen Bereichen eingesetzt werden. Die Fähigkeit, nach bestimmten Stoffen in der Luft zu suchen, kann in vielen anderen Bereichen nützlich sein. Der Produktionsprozess in einigen Industrien ist mit der Gefahr von für Mensch und Gerät gefährlichen Stoffen in der Luft verbunden. Leichte Detektoren können durchaus Verwendung finden, um vor Gefahren zu warnen. Insbesondere kann eine solche Technik für Bergbauunternehmen von Interesse sein, die Systeme zur Erkennung gefährlicher Gase benötigen.
Demonstration der Systembedienung. Ein Rahmen aus einem Werbespot
Das SpectroDrone-System hat auch einiges Potenzial für den Einsatz in der Katastrophenhilfe. Die Fähigkeit, die Situation mit einem Satz optischer Instrumente zu überwachen und Spektrometrie durchzuführen, kann das Situationsbewusstsein von Spezialisten erheblich verbessern.
Die spektrometrische Ausrüstung vom Typ SpectroDrone ist in ihrer jetzigen Form eine kompakte Einheit, die für die Installation an einem der vorhandenen unbemannten Fluggeräte konzipiert ist. In Zukunft kann die Liste der Träger für solche Geräte erweitert werden. Aufgrund seiner geringen Größe und seines geringen Gewichts kann das neuartige System auch auf anderen UAV-Typen mit anderen Eigenschaften installiert werden. Darüber hinaus erwähnt die Entwicklungsgesellschaft die Möglichkeit, den Komplex für den Einsatz auf Bodenplattformen anzupassen.
Der Leichtbaublock des SpectroDrone-Systems wird nach einigen Änderungen auf bodengestützten ferngesteuerten Robotersystemen installiert werden können. Auch Fahrzeuge bestehender Modelle können Träger des Detektors sein. Durch die Verwendung eines anderen Trägertyps kann sich der Anwendungsbereich der Geräte ändern. Somit kann das Herstellerunternehmen seinen Kunden in Zukunft eine ziemlich breite Palette von Modifikationen des neuen Systems anbieten, die an verschiedene Probleme angepasst sind.
SpectroDrone-Produkt ohne Medien. Ein Rahmen aus einem Werbespot
Es liegt auf der Hand, dass das vorgeschlagene Projekt nicht ohne Nachteile ist. Eine der wichtigsten kann als Beschränkung der Entfernung zum Untersuchungsobjekt angesehen werden. Sie benötigen auch eine Sichtverbindung ohne größere Störungen. Die Notwendigkeit, sich aus mehreren Metern Entfernung zu nähern, lässt keine verdeckte Arbeit zu, was die Lösung einiger militärischer Aufgaben beeinträchtigen kann. Darüber hinaus kann eine effektive Arbeit aufgrund der Landschaftsbeschaffenheit und des Standorts des verdächtigen Objekts schwierig sein.
Die neueste Entwicklung der israelischen Industrie ist von großem Interesse. Zum ersten Mal in der weltweiten Praxis war es möglich, ein unbemanntes Fluggerät nicht nur mit optoelektronischen Beobachtungssystemen auszustatten, sondern auch mit Spezialgeräten, die nach bestimmten Substanzen suchen können. Die erklärten Eigenschaften und Fähigkeiten sowie das Fehlen direkter Analoga ermöglichen es Airobotics- und LDS-Unternehmen, auf ein gewisses Interesse potenzieller Kunden zu zählen und auf die Unterzeichnung von Verträgen über die Lieferung von Seriengeräten zu warten. Ein zusätzlicher Anreiz für das Entstehen von Aufträgen für SpectroDrone-Systeme kann eine modulare Architektur sein, die den Einsatz von Sonderequipment zusammen mit verschiedenen Trägerplattformen ermöglicht.
Dennoch ist es noch zu früh, um über die realen Perspektiven des Projekts zu sprechen. Die ursprüngliche Entwicklung wurde erst vor wenigen Tagen potenziellen Kunden vorgestellt, sodass zukünftige Käufer einfach keine Zeit haben konnten, sich eine Meinung zu bilden und über die Notwendigkeit des Gerätekaufs zu entscheiden. Wenn der SpectroDrone-Komplex zukünftige Betreiber wirklich interessiert, können in absehbarer Zeit erste Verträge zu seiner Lieferung erscheinen.
