Todos los UAV considerados en este artículo están incluidos en el grupo 1. Este grupo con un peso máximo de despegue de 0 a 9 kg incluye una gran cantidad de sistemas de diferentes tipos, incluidos tipos de aeronaves y helicópteros, y todos ellos, por regla general, se lanzan a mano. Muy pocos de estos drones podrían clasificarse como "nano". Sin embargo, son sistemas muy livianos, en su mayoría con un rotor principal, como todos los demás mencionados en este artículo. Cualquier soldado sueña con tener un sistema de vuelo a mano que pueda mirar "a la vuelta de la esquina" y volver a realizar las siguientes tareas, pues su peso y la cantidad de material y mantenimiento técnico son mínimos, es decir, un aumento significativo de su carga total. está excluido.
Las fuerzas especiales suelen ser las primeras en recibir nuevos sistemas de alta tecnología, que luego entran en servicio con unidades convencionales. Sin embargo, hay pocos sistemas disponibles para los militares en el mercado de defensa (por supuesto, todos estos drones de "ocio" vendidos por cientos en las jugueterías no están cubiertos aquí), solo una parte de ellos es utilizada por primera vez por las fuerzas especiales y aún menos. aquellos que instantáneamente se convierten en bestsellers. Algunos otros drones ligeramente más grandes, que ya no encajan en la categoría "nano", tienen características bastante peculiares, lo que los convierte en una excelente opción para las fuerzas de operaciones especiales (SSO) y más.
Antes de comenzar a describir los sistemas existentes, echemos un vistazo a lo que puede ser el futuro, aunque hoy en día muchas cosas se pueden atribuir al ámbito de la ciencia ficción más que a la realidad. En 2011, AeroVironment desarrolló el Nano Hummingbird, un VTOL similar a un pájaro volador con un peso máximo de despegue de 19 gramos, cuya envergadura de 160 mm le permite permanecer en el aire. Por supuesto, este es el desarrollo más complejo en todos los aspectos, desde la mecánica y la aviónica hasta el canal de transmisión de datos. El laboratorio de Charles Stark Draper tomó un camino diferente, creyendo que no hay nanodron parecido a un insecto más eficiente y maniobrable que un dron que imita a una libélula. En enero de 2017, anunció que su programa DragonflEye, que se ejecuta en asociación con el Instituto Médico Howard Hughes, ha logrado algunos avances en el manejo de libélulas gracias a una pequeña mochila que combina navegación, biología sintética y tecnologías neurosensoriales y envía señales de control neurosensorial a la libélula. Hoy en día, las tecnologías de los sistemas de aves o insectos no están preparadas para un gran éxito comercial, pero seguramente llegará la hora en que encontrarán a su agradecido usuario. Mientras tanto, los nanodrones actuales utilizan principalmente tecnologías de helicópteros, que brindan la posibilidad de despegue y aterrizaje verticales.
En enero de 2017, el Departamento de Defensa de EE. UU. Emitió una solicitud de información llamada Sistemas de aeronaves no tripuladas con sensores transportados por soldados (sensor usado por soldados, sistemas aéreos no tripulados), cuyo propósito era recopilar información para un programa planificado futuro. Esta vez, el objetivo era desplegar estos sistemas en el ejército regular para proporcionar vigilancia a nivel de escuadrones y pelotones individuales. No había muchos sistemas disponibles en el mercado que cumplieran con los requisitos estadounidenses, los cuales fueron anunciados en enero de 2018 en una reunión en el llamado Industry Day. Entre ellos: flotando a baja altitud durante al menos 15 minutos, tres vuelos con una batería completamente cargada en condiciones de viento suave, el peso máximo del dispositivo es de 250 gramos, el peso máximo de todo el complejo es de 1,36 kg. Los requisitos también prevén la probabilidad de detectar el 90% de un objeto del tamaño de una persona desde 50 metros en condiciones nocturnas, más un tiempo máximo de entrenamiento de 16 horas. El sistema debe almacenar imágenes de fotos y videos y transmitir imágenes al soldado en tiempo real para su uso inmediato. Además, los criterios de selección incluyen firmas visuales y acústicas, rango de línea de visión y otros parámetros aún sin nombre. Siete empresas y organizaciones se presentaron a la sesión informativa, pero los principales competidores se redujeron rápidamente a tres participantes: AeroVironment, InstantEye Robotics y FLIR Systems.
A finales de noviembre de 2016, FLIR Systems adquirió la empresa noruega Prox Dynamics AS por 134 millones de dólares en efectivo. Esta empresa es una de las pioneras en el campo de los nano-UAV, fue fundada a finales de 2007 con el objetivo de desarrollar los UAV más pequeños del mundo para usuarios profesionales. La primera versión, llamada Black Hornet, apareció en 2012, y después de que apareció una nueva versión, recibió la designación Black Hornet 1. “El avión se basó en una tecnología completamente nueva, pero su alcance de vuelo se limitó a 600 metros, sin embargo, además de que la duración del vuelo es de 15 minutos”, dijo un portavoz de FLIR Systems. El primer cliente fue el ejército británico, que, en respuesta a necesidades urgentes, desplegó sus primeros drones PD-100 Black Hornet en 2012 en Afganistán. Esto se convirtió en una moda importante en la trayectoria del nano-UAV noruego; Más tarde, en 2015, se desarrolló y presentó una segunda versión del Black Hornet 2. "Se basó en la misma plataforma, pero hubo muchas mejoras en términos de sensores, alcance y estabilidad del viento". En el dispositivo se instaló un motor con un menor consumo de energía, que, en combinación con una batería de mayor capacidad, permitió aumentar el rango de vuelo y al mismo tiempo aumentar el rango del canal de transmisión de datos. Además, se desarrolló una variante del Black Hornet 2T, en la que se instaló una cámara termográfica de FLIR, esta fue la primera colaboración entre las dos empresas. El sistema Black Hornet 2 ha sido adquirido por varios clientes debido a sus obvias ventajas.
Dado el lanzamiento de un programa potencialmente prioritario en los Estados Unidos, y el hecho de que el ejército estadounidense compra al menos un orden de magnitud más de drones que otros países, FLIR decidió que valía la pena invertir más en el campo de los nanosistemas y, en este sentido, al respecto, adquiriendo Prox Dynamics. Después de esta fusión, la financiación para proyectos prometedores aumentó drásticamente, lo que resultó en el nuevo dron Black Hornet 3. Diseñado por el padre del Black Hornet original, Peter Muren, el dispositivo conservó el esquema del helicóptero, pero el diseño del rotor se revisó radicalmente. La plataforma ahora es completamente modular, con una batería extraíble y varias cargas objetivo que permiten una rápida reconfiguración del dron. La estación base de nueva generación ha recibido una serie de mejoras, tanto de hardware como de software. El peso del Black Hornet 3 con hélice de 123 mm se ha duplicado respecto a sus predecesores y ascendía a 33 gramos, puede permanecer en el aire durante 25 minutos y volar a una distancia máxima de 2 km. El dron desarrolla una velocidad de hasta 6 m / sy puede volar a velocidades de viento de hasta 15 nudos (ráfagas de hasta 20 nudos), así como con lluvia ligera. En términos de sensores, el dron está equipado con una cámara termográfica FLIR Lepton y una cámara de video de alta definición capaz de tomar fotografías. Una cámara termográfica con una matriz de 160x120 y un paso de 12 micrones opera en el rango de 8-14 micrones y tiene un campo de visión de 57 ° x42 °, sus dimensiones son 10, 5x12, 7x7, 14 mm y su peso es solo 0,9 gramos. Hay dos cámaras diurnas disponibles, dependiendo de la configuración, que proporcionan una resolución de video de imágenes fijas de 680x480 y 1600x1200 respectivamente, existe la posibilidad de superponer imágenes de cámaras diurnas y nocturnas.
La principal innovación del Black Hornet 3 es que puede volar incluso sin señal de GPS. "Sin embargo, continuamos desarrollando esta función, ya que todavía tiene el potencial para muchas mejoras", dijo un portavoz de la empresa. Hay cuatro modos de vuelo disponibles: vuelo estacionario y observación automático y manual, vuelo a lo largo de una ruta predeterminada y puntos seleccionados por el operador, retorno automático y pérdida de comunicación. “Actualizamos constantemente nuestro software para reducir la carga cognitiva del operador. Este sistema, conocido como Black Hornet 3 PRS (Personal Reconnaissance System), está integrado con el software ATAK (Android Tactical Assault Kit) del Ejército de EE. UU. El sistema completo Black Hornet 3 que pesa menos de 1,4 kg incluye dos aviones, un controlador manual y una pantalla de video. El dron Black Hornet 3 ha sido comprado por 35 países, siendo los mayores compradores Estados Unidos, Australia y Francia. En noviembre de 2018, Francia anunció una compra por un total de hasta 89 millones de dólares, y unos días después Estados Unidos firmó su primer contrato por 39 millones de dólares. El Reino Unido firmó un contrato de $ 1.8 millones en abril de 2019 como parte de la Iniciativa Fast Track. En el verano de 2019, el Ejército de EE. UU. Recibió sus primeros sistemas Black Hornet 3 PRS para la 82 División Aerotransportada, que se desplegó en Afganistán. Estos nanodrones se utilizan para la recopilación de información y el reconocimiento a nivel de escuadrón y pelotón.
Durante el desarrollo del dron PRS, FLIR se dio cuenta de que muchos vehículos necesitaban un sistema de reconocimiento de corto alcance que pudiera usarse desde debajo del blindaje. Esto llevó al desarrollo del sistema VRS (Vehicle Reconnaissance System), que se basa en la misma plataforma y cuenta con un módulo de lanzamiento con cuatro casetes de carga y calefacción extraíbles. El kit VRS pesa aproximadamente 23 kg, mide 470x420x260 mm y opcionalmente se puede equipar con protección balística. Puede integrarse fácilmente en el sistema de gestión de batalla a través de una interfaz estándar; Kongsberg ya lo ha integrado en su sistema Integrated Combat Solution (ICS). FLIR ha demostrado este sistema no solo como una herramienta de reconocimiento, sino también como una herramienta de puntería con GPS integrado. Actualmente, el VRS solo está disponible en preproducción, pero FLIR está listo para comenzar la producción, ya que el producto se mostró por primera vez en octubre de 2018 y ha tenido una gran demanda.
Además de FLIR, dos contendientes más lucharon por el contrato de Soldier Borne Sensor, AeroVironment e InstantEye Robotics (una división de Physical Sciences Inc). AeroVironment ha desarrollado un quadrocopter Snipe que pesa 140 gramos con una duración de vuelo de 15 minutos y un rango de vuelo de más de un kilómetro, equipado con cámaras optoelectrónicas e infrarrojas. Con una velocidad máxima de 9,8 m / s, el dispositivo es bastante silencioso e inaudible incluso a una altura de 30 metros sobre el suelo, está controlado por una aplicación intuitiva cargada en un controlador táctil con Windows 7. Preparando el dron para el vuelo, ensamblado a partir de cinco partes móviles, toma menos de un minuto. Después de seleccionar a uno de sus competidores por el ejército de los EE. UU., AeroVironment aparentemente abandonó el programa Snipe.
El quadcopter Mk-3 GEN5-D1 / D2 de InstantEye Robotics pesa menos de 250 gramos (peso máximo permitido). El complejo que pesa 6,35 kg incluye dos dispositivos, una estación de control de tierra-D, una pantalla protegida, seis baterías, un cargador, un juego de tornillos, una antena de repuesto, una caja de transporte y un contenedor para trabajar en el campo. El dispositivo puede alcanzar una velocidad máxima de 8, 94 m / sy soportar la misma velocidad del viento, el rango del canal de transmisión de datos es de 1,5 metros. La batería principal proporciona un tiempo de vuelo de 12-15 minutos, sin embargo, una batería adicional garantiza 20-27 minutos de funcionamiento. A fines de 2018, InstantEye entregó 32 de estos complejos al Cuerpo de Marines de los Estados Unidos para su evaluación operativa como parte del pequeño programa de drones tácticos.
El dron NanoHawk, que se mostró por primera vez como prototipo en Eurosatory 2018, fue desarrollado por la empresa francesa Aeraccess basándose en las necesidades específicas de las fuerzas especiales francesas, que necesitaban un UAV para su uso dentro de edificios y otras estructuras cerradas. En una competencia organizada por el Laboratorio de Control de Armas, NanoHawk venció a otros cinco candidatos en la primera ronda.
En este proyecto, Aeraccess se basó en su experiencia con el dron SparrowHawk más grande, desarrollado en conjunto con las fuerzas especiales de la policía francesa y también capaz de operar en ausencia de una señal de GPS. Sin embargo, las fuerzas especiales francesas querían tener un sistema significativamente más pequeño y, como resultado, apareció el dron NanoHawk, en el que se conservó el esquema de cuadricóptero y apareció una protección ligera de las hélices, que no se puede prescindir al volar en interiores. En comparación con el prototipo, el cuerpo de la versión de producción está equipado con sensores de evitación de obstáculos de 360 °. Además, se instalan dos cargas objetivo optoelectrónicas / infrarrojas delante y detrás, lo que permite al operador ver la imagen desde ambas direcciones y, así, controlar mejor la situación; Los sensores opcionales también permiten el mapeo volumétrico digital de edificios. La carcasa, junto con la estructura protectora de los tornillos, ha sido completamente rediseñada, ahora el usuario puede reparar rápidamente el dispositivo en el campo. La versión actual pesa 350 gramos sin batería, con el peso máximo de despegue aumentando a 600 gramos con una batería más potente que proporciona 10 minutos de vuelo. Las dimensiones siguen siendo las mismas, 180x180 mm en tornillos, sin embargo, si el cliente requiere una nueva jaula protectora, las dimensiones aumentarán hasta 240x240x90 mm.
Uno de los elementos principales del complejo es un controlador manual, que permite al operador sostener un arma en la otra mano, mientras que el monitor está montado en un chaleco antibalas, aunque es posible instalarlo en la parte posterior del escudo o ponlo en la muñeca. Los modos de vuelo inteligentes reducen significativamente la carga de trabajo del operador, y un enlace de datos encriptados multiplexados por división de frecuencia ortogonal permite el control de vuelo y la transmisión de video simultáneos mediante el uso de un único sistema criptográfico con dos frecuencias diferentes.
Desde su primera demostración, el dron NanoHawk ha sido sometido a extensas pruebas. En una tarea típica, despega desde el exterior del edificio, entra volando a través de una ventana abierta y luego se mueve de 3 a 4 pisos hacia abajo o hacia arriba, según el grosor de las paredes. El dispositivo también recibió permiso para trabajar en barcos, lo que demuestra su capacidad para volar por encima y por debajo del operador sin perder señales de radio y video, lo que abre un mercado completamente nuevo. Por la noche se puede conectar a un sistema de visión nocturna para que solo el operador pueda verlo. El NanoHawk también se probó con tripulaciones de perros, durante las cuales los perros fueron entrenados para llevar el dron sosteniéndolo en la boca con una correa corta. El perro comienza a revisar el edificio y, cuando detecta la presencia de una persona en la habitación, deja caer el dron afuera, tras lo cual despega cuando se le ordena. El perro también puede equiparse con un repetidor para aumentar el alcance del dron, que, según el desarrollador, es de varios cientos de metros al aire libre.
Cada sistema NanoHawk consta de un canal de datos, controlador, monitor y dos dispositivos. Las primeras unidades en ordenar NanoHawk fueron las fuerzas de operaciones especiales locales. Las fuerzas especiales francesas han firmado contratos con la empresa Aeraccess, según los cuales recibió versiones especializadas del sistema. Por el lado de las exportaciones, Aeraccess ha recibido pedidos de un número indeterminado de vehículos de las fuerzas armadas y las fuerzas del orden de Singapur, los Emiratos Árabes Unidos, el Reino Unido y Canadá.
El ejército francés compró los microdrones NX70 desarrollados por Novadem en una solicitud urgente. Este quadcopter con un peso máximo de despegue de 1 kg en estado desplegado tiene unas dimensiones de 130x510x510 mm (cuando está plegado - 130x270x190 mm). Está equipado con una cámara de día Ultra-HD de distancia focal dual que proporciona campos de visión de 50 ° y 5 ° y un campo de visión de 34 °; dependiendo de los deseos del cliente, la matriz del convertidor de video puede tener dimensiones de 320x240 o 640x480. El tiempo de preparación para el vuelo es de menos de un minuto, el tiempo en el aire es de 45 minutos y el rango de vuelo es de un kilómetro; la variante de autonomía extendida tiene una autonomía de hasta 5 km. El dispositivo puede volar a velocidades de viento de hasta 65 km / hy a una altitud de 3000 metros sobre el nivel del mar. El NX70 también puede volar en una configuración atada, lo que le permite permanecer en el aire durante períodos prolongados. El ejército francés recibió los primeros 27 sistemas (cada uno con dos dispositivos) en junio de 2019. Los primeros drones NX70 se desplegaron en el estado africano de Mali, donde el contingente francés lucha contra los rebeldes.
En 2017, Diodon Drone Technology presentó su quadcopter SP20. Definitivamente no está en la categoría de nano-UAV debido a su diseño inusual, es muy adecuado para su uso por fuerzas especiales. Este quadcopter está pensado para operar en unidades aerotransportadas, ya que cuenta con una carcasa endurecida e impermeable de acuerdo con la norma IP46 con toda la electrónica y cuatro "patas" inflables, en cuyos extremos se instalan hélices con motores, lo que permite que la aeronave mantenerse a flote utilizando la superficie del agua para el despegue y el aterrizaje. También puede funcionar en tierra, mientras que los elementos inflables absorben bien la energía del impacto. El dron Sp20 que pesa 1,6 kg tiene una carga útil nominal de 200 gramos, tiene una velocidad máxima de 60 km / hy una velocidad vertical de 3 m / s. Para ello se ofrecen dos sensores: una cámara CCD con una matriz de 976x582 y con lentes de 3 mm, 8 mm o 12 mm, capaz de funcionar con una iluminación de 0,0002 lux, y una cámara termográfica no refrigerada con una lente de 14,2 mm y una matriz de 640x480.
El dron SP20 puede volar a velocidades de viento de hasta 25 nudos, la altitud máxima de funcionamiento es de 2500 metros y las temperaturas de funcionamiento son de -5 ° C a + 45 ° C. Con "patas" desinfladas y cuchillas dobladas, las dimensiones del aparato son 220x280x100 mm, en funcionamiento - 550x450x190. El tiempo de preparación es de menos de un minuto, gracias en gran parte al pequeño compresor incluido que se utiliza para inflar los pies. Las baterías se cargan durante 23 minutos de vuelo. El SP20 está equipado con un canal de comunicación analógico con un alcance de hasta 2 km. El dron SP20 de Diodon viene con una estación de control terrestre resistente IP56 de 1,2 kg. Este UAV anfibio único se está probando actualmente en varias divisiones, y Diodon Drone Technologies está esperando su primer pedido, principalmente del ejército francés.
