Angesichts der verheerenden Macht von IEDs, die in geografischen Regionen, einschließlich Afrika, Asien und Südamerika, eingesetzt werden, und in Post-Konflikt-Ländern, die von verlassenen, unbekannten Blindgängern (UXO) und Minen heimgesucht werden, ist die Fähigkeit, diese Bedrohungen schnell zu bewältigen, ohne das Risiko der beteiligtes Personal ist allgegenwärtig und hat sich zu einer wichtigen strategischen Notwendigkeit entwickelt. Eine Möglichkeit zur Lösung des Problems kann der Einsatz von kleinen Mehrrotor-vertikalen Start- und Landefahrzeugen (VLT) für die Suche und Zerstörung von explosiven Objekten sein.
Den Anfang machte die Operation Talisman der britischen Armee in Afghanistan, bei der ein Komplex von Systemen eingesetzt wurde, um Routen zu räumen, IED-Minen und Sprengfallen aufzuspüren und zu zerstören und den Weg für nachfolgende Fahrzeuge freizumachen. Ein solches System war Honeywells Mini-UAV T-Hawk mit einer Flugzeit von 45 Minuten. Er überwachte Konvois und erkundete die Route, und seine Luftströmungen konnten Sand von einem verdächtigen IED wegblasen, das vor dem Weg lag.
Die Operation Talisman wurde zu einer Art Anreiz für das Londoner Unternehmen SteelRock Technologies (SRT), das in Zusammenarbeit mit Richmond Defense Systems (RDS) ein UAV-basiertes Kampfmittelbeseitigungssystem namens SR1 Protector entwickelte, das in der Lage ist, eine Vielzahl von IEDs zu neutralisieren und Minen, sowohl mit der Luft als auch vom Boden aus. Dieses System wurde entwickelt, um die wachsende Bedrohung durch IEDs zu bekämpfen und ist mit einer Nutzlast ausgestattet, die aus einer fortschrittlichen optoelektronischen Wärmebildkamera und einer 40 mm rückstoßfreien Entwaffnung mit codierter Feuerkontrolle besteht.
Der Drehflügler basiert auf dem X8 KDE Direct-System, das über bürstenlose Motoren an den Ecken verfügt, die zwei gegenläufige Propeller drehen. Die SR1-Drohne entwickelt eine Höchstgeschwindigkeit von 100 km / h, die maximale Reichweite des Datenübertragungskanals beträgt 150 km von der Basisstation, sie kann mit einer Last von 50 kg zwei Stunden lang in der Luft bleiben. In einer Reihe von Tests auf dem South Wales Testgelände von SteelRock hat der Protector mit seiner Entschärfungsvorrichtung erfolgreich IEDs am Boden und in der Luft neutralisiert.
Ein ähnliches IED-Neutralisationssystem wird von der singapurischen Firma ST Engineering in Form des STINGER-Komplexes (Stinger Intelligent Network Gun Activated Robotics) entwickelt. Das System wird als Teil der Future Soldier Solution von ST Engineering entwickelt und ist ein Quadcopter, der mit dem weltweit leichtesten 5, 56 mm Ultramax U100 Mk.8 Maschinengewehr mit einem Gewicht von 6, 8 kg mit konstantem Rückstoßsystem auf einer biaxialen Universaldämpfung bewaffnet ist Gelenk, das das Feuer von der Drohne im Automatikmodus mit einer ziemlich hohen Genauigkeit auf eine Entfernung von bis zu 300 Metern ermöglicht. Der STINGER ist in der Lage, zwischen den Schüssen in weniger als 1,5 Sekunden in seine ursprüngliche Position zurückzukehren. Es kann 100 leichte Polymerpatronen des Kalibers 5,56 mm tragen, das System ist auch in der Lage, das Ziel im automatischen Modus mit einem fortschrittlichen Feuerleitsystem zu verfolgen.
Duke Robotics mit Sitz in Florida hat auch ein vollständig in das Flugzeug integriertes Roboterwaffensystem entwickelt. Die TIKAD-Drohne verwendet eine einzigartige Lösung, um Waffen zu stabilisieren und zurückzuschlagen. TIKAD ist mit einer leichten kreiselstabilisierten elektromagnetischen Federung mit 6 Freiheitsgraden ausgestattet, die eine Ziellast mit dem dreifachen Eigengewicht aufnehmen und stabilisieren kann. Das TIKAD-Gerät wiegt 50 kg, kann eine Ziellast von 9 kg tragen, die einen M4-Karabiner, ein halbautomatisches Scharfschützengewehr SR25 oder einen 40-mm-Granatwerfer enthalten kann. Obwohl als unbemanntes Waffensystem für den Einsatz gegen terroristische Gruppen und eine entsprechende Risikominderung für eingesetzte Bodentruppen konzipiert, kann es zur Neutralisierung von IEDs oder Minen eingesetzt werden. Die TIKAD-Drohne wurde übrigens von der israelischen Armee gekauft.
Unbemannte Flugsysteme (UAS) sind sehr gut geeignet, um Blindgänger über große Gebiete oder in unzugänglichen Gebieten aufzuspüren. Die Vermessung und Detektion von NBP erfolgt unter Verwendung verschiedener Magnetometer, beispielsweise eines digitalen Fluxgate-Magnetometers, das ein hochpräzises und rauscharmes Dreikomponenten-Vektorinstrument ist. Während des Fluges wird das UAV mit einem Lasersensor auf einer Höhe von ca. ein bis drei Metern gehalten, um genaue Ergebnisse mit hoher Auflösung zu erhalten. Alle Flugdaten wie Geschwindigkeit, Höhe und Standort werden aufgezeichnet und können zur besseren Auswertung der Vermessung abgespielt werden. Erfordert die Geländevermessung das Fliegen in geringer Höhe, um die nötige Genauigkeit und Auflösung zu gewährleisten, kommen Drohnen mit mehreren Rotorpropellern zum Einsatz. Das Gewicht der Drohne mit einem Magnetometer kann weniger als 4,5 kg betragen.
In letzter Zeit werden immer häufiger Radare mit synthetischer Apertur (SAR) auf UAVs installiert, die vergrabene verdächtige Objekte, beispielsweise explosive Objekte, mit guter Genauigkeit erkennen können; In der überwiegenden Mehrheit der Fälle handelt es sich dabei um Antipersonenminen, NBP sowie Bedrohungen der neuen Ära – IEDs. Die Komplexität dieser Anwendung erfordert jedoch neue Technologien und neue Systemkonzepte für PCA. Eine aktuelle Studie des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt hat deutlich gezeigt, dass ein polymetrisches, multistatisches (mit einer Sende- und mehreren Empfangsantennen), polygonales und mehrkanaliges SAR-System, in der englischen Terminologie als P3M-SAR bekannt, eine ausreichende räumliche Auflösung, eine zuverlässige Unterdrückung von passiven und ist in der Lage, vergrabene Objekte in einer Tiefe von 20 Zentimetern aus mehreren Metern Entfernung zu erkennen.
Während der Tests hat das auf Drohnen montierte P3M-SAR-System mit dem Namen TIRAMI-SAR hervorragende Erkennungsfähigkeiten in mehreren verschiedenen Szenarien gezeigt, die verschiedene Umgebungsbedingungen und Objekte simulieren, einschließlich kleiner Plastikminen wie PFM-1 / PRB-M35 oder Holzleisten für VCA schieben. Darüber hinaus haben bisherige Experimente mit inverser SAR-Technologie gezeigt, dass eine hohe räumliche Auflösung und eine vollständige Bestimmung der azimutalen Richtung aufgrund ihrer räumlich wirksamen Streufläche die Identifizierung künstlicher Objekte wie Minen im SAR-Bild ermöglichen.
Aufgrund der nahezu beliebigen Trajektorie des UAV ist es derzeit möglich, mit SAR vom Typ P3M-SAR entsprechende Bilder zu erstellen und parallel weitere 3D-Bilder zu erzeugen, um Störungen effektiv zu unterdrücken. Diese Synergie könnte zu einem System mit fortschrittlichen Erkennungs- und Identifizierungsfunktionen für vergrabene Objekte führen. Es gibt zwei Hauptbetriebsarten: den Detektionsmodus, der auf einer direkten Flugbahn entlang des untersuchten Gebiets unter Verwendung eines auf dem UAV installierten multistatischen und mehrkanaligen Antennenarrays basiert; und einen Identifizierungsmodus mit einer eher kreisförmigen oder spiralförmigen Trajektorie über einen vorbestimmten Bereich, um den Bereich mit einer höheren räumlichen Auflösung zu untersuchen und eine tomographische (Schicht für Schicht) Abtastung durchzuführen.
UAVs können unabhängig und in schwer zugänglichen Gebieten operieren, in den meisten Szenarien können sie fast unbegrenzt direkt über gefährliche Gebiete fliegen. Um ein fortschrittlicheres System zu erhalten, können mehrere Drohnen verwendet werden, um zusätzliche sehr hohe bistatische oder multistatische Einfallswinkel von Funkwellen zu erzeugen, was die Möglichkeiten zur Detektion explosiver Objekte weiter erweitert.
Das amerikanische Unternehmen Giobal UAV Technologies hat kürzlich von zwei Kunden in den USA den Auftrag erhalten, das Gebiet zu vermessen, um UOPS zu erkennen. Eine der Dreharbeiten wurde von Pioneer Aerial Surveys durchgeführt, einer Abteilung von Global UAV, die zuvor in Pearl Harbor nach NBP gesucht hatte. Projekte zur Suche nach NBP verwenden dieselbe drohnenbasierte UAV-MAG-Vermessungstechnologie, die das Unternehmen für geophysikalische und geodätische Vermessungen verwendet. Die UAV-MAG-Technologie verwendet das ultraleichte GSMP-35U-Magnetometer von Gem Systems. Pioneer Aerial kann UAVs verwenden, um autonome Luftaufnahmen in ultrahoher Auflösung durchzuführen, auch in geringer Höhe, was die Erkennung von UDOs ermöglicht.
Organisationen wie das United States Army Corps of Engineers verlangen, dass innovative Vermessungstechnologien in ihre Vorschläge für NWO-Suchlösungen einbezogen werden. Ein Vertreter von Global UAV Technologies sagt: „Die von uns entwickelte UAV-MAG-Bildgebungstechnologie beweist ihre funktionale Flexibilität und Zuverlässigkeit. Pioneer Aerial erlangte schnell einen Ruf als einer der weltweit führenden Anbieter von geophysikalischen Drohnenvermessungen. Die Technologie der Erkennung und Luftbildgebung von NBP entwickelt sich ziemlich schnell, immer mehr innovative Lösungen in diesem Bereich erscheinen, was zu einem steigenden Interesse an unseren Dienstleistungen und Produkten beiträgt.
Afghanistan scheint das Land zu sein, das am meisten unter der doppelten Bedrohung durch IEDs und NBPs leidet. Zwei Brüder aus diesem Land haben ein legales Minenräumgerät entwickelt, das im Rahmen eines globalen Projekts namens Mine Kafon (MKD) entwickelt wurde. MKD mit Sitz in den Niederlanden entwickelt eine Reihe von Kampfmittelräumungslösungen für eine Vielzahl von Post-Konflikt-Gebieten unter Verwendung disruptiver Technologien, die die Minenräumung schneller, sicherer, billiger und einfacher machen könnten.
Die ehemaligen Kriegsgebiete sind übersät mit Millionen von Minen und anderem Sprengstoff, und jeden Tag verstümmeln und töten diese "lauernden Killer" viele Zivilisten. Darüber hinaus stellen diese Minen auch ein großes Hindernis für die wirtschaftliche und soziale Entwicklung des Landes nach dem Konflikt dar. Die Vermessung und Räumung solcher Gebiete von UFOs ist aufgrund von Problemen im Zusammenhang mit der Art des Geländes und vielen anderen Faktoren immer noch teuer und schwierig.
MKD hat mehrere Mehrrotor-UAVs mit GDP entwickelt, um NBP zu bekämpfen. Ein kleines und kostengünstiges Mikro-UAV Vento für Luftaufnahmen und Kartierungen steht den Strukturen zur Verfügung, die es am dringendsten benötigen, einschließlich Nichtregierungsorganisationen. Das einfache funktionale Design dieses UAV vereinfacht die Wartung und Reparatur und das auf einem 3D-Drucker gedruckte Gehäuse vereinfacht die Produktion, was sich entsprechend auf die Kosten auswirkt. Gefahrenbereiche werden durch das Betrachten von Videos von einer Kamera mit hoher Auflösung und Hochleistungszoom identifiziert. Als nächstes identifiziert der Benutzer Gruben oder Krater auf einer digitalen Karte sowie verdächtige Bodenstörungen, woraufhin eine 3D-Karte des Interessengebiets im Offline-Mapping-Modus erstellt wird.
Diese Karte kann dann für weitere Standortbesichtigungen und möglicherweise zur Identifizierung von Gefahrenbereichen mithilfe von Computervisualisierungsalgorithmen verwendet werden. MKDs Destiny-Langstrecken-Aufklärungs-Mikro-UAV ist mit einer hochauflösenden Kamera mit 10-facher Vergrößerung ausgestattet, die auf einem dreiachsigen kreiselstabilisierten elektromagnetischen Kardanring montiert ist. Mit der RTK-Technologie (Real Time Kinematic Satellite Navigation System) kann es eine Reichweite von bis zu 5 km erreichen und gleichzeitig eine genaue Position beibehalten. Die kompakte und robuste Drohne des Destiny ist für raue Wetterbedingungen ausgelegt und besteht aus strapazierfähigem Kohlefaser, um das Gewicht zu reduzieren und die Flugzeit auf eine Stunde zu verlängern. Mit acht Elektromotoren kann die Destiny-Drohne weiterfliegen, wenn ein oder zwei Motoren ausfallen.
Basierend auf 3D-Karten, die von kartografischen Drohnen erstellt wurden, fliegt das schwere autonome Manta-UAV von MKD über ein bestimmtes Gebiet und "scannt" methodisch jeden Meter davon. Es kann eine Vielzahl von Detektionssensoren tragen, darunter einen Metalldetektor, ein Radar zur Erfassung des Untergrunds und ein Probensammelgerät für die chemische Analyse. Um Informationen über den genauen Standort zu erhalten, werden die Daten der Sensoren mit Datenfusionsalgorithmen verarbeitet. Je nach Umgebungsgelände und Identifikationsdaten wird der Sprengkörper entweder mit einem ferngesteuerten Sprengsatz, der von einer Drohne getragen wird, gezündet oder von einem Pionier unschädlich gemacht. Acht leistungsstarke Elektromotoren und koaxiale Propeller ermöglichen es der Manta-Drohne, Minenräumroboter und Sensoren mit einem Gesamtgewicht von bis zu 30 kg zu transportieren. Acht 6S-Akkus (in Smartphones verbaut) sorgen für eine maximale Flugzeit von 60 Minuten. Die flexible Manta-Plattform, die per Software „geflasht“werden kann, um verschiedene Aufgaben in Sekundenschnelle auszuführen, ist mit allen MKD-Entminungsdrohnen kompatibel, einschließlich Destiny mit einem Gewicht von 6,6 kg. Das Manta UAV ist mit der Bodenkontrollstation Mine Kafon GCS kompatibel, deren Software neben der für die gesamte Drohnenlinie dieses Unternehmens gemeinsamen Funktionalität auch spezifische Schnittstellen für jedes autonome System bereitstellt.
