Vsi brezpilotni letali, obravnavani v tem članku, so vključeni v skupino 1. Ta skupina z največjo vzletno maso od 0 do 9 kg vključuje veliko število sistemov različnih tipov, vključno z vrstami letal in helikopterjev, in vsi praviloma, se sprožijo ročno. Zelo malo teh dronov bi lahko opredelili kot "nano". So zelo lahki sistemi, večinoma z glavnim rotorjem, tako kot vsi drugi, omenjeni v tem članku. Vsak vojak sanja, da bi imel pri roki leteči sistem, ki bi lahko pogledal "za vogalom" in se vrnil k naslednjim nalogam, saj sta njegova teža in količina materialnega in tehničnega vzdrževanja minimalna, to je znatno povečanje njegove skupne obremenitve je izključeno.
Posebne enote so običajno prve, ki prejmejo nove visokotehnološke sisteme, ki kasneje vstopijo v uporabo s konvencionalnimi enotami. Za obrambo je na voljo le nekaj sistemov za obrambo (seveda vsi ti brezpilotni letalniki za prosti čas, ki jih v stotinah prodajajo v trgovinah z igračami, tukaj niso zajeti), le del jih najprej uporabijo specialne enote, še manj pa jih je tiste, ki takoj postanejo uspešnice. Nekateri drugi, nekoliko večji brezpilotni letali, ki ne sodijo več v kategorijo "nano", imajo precej posebne značilnosti, zaradi česar so odlična izbira za enote za posebne operacije (SSO) in širše.
Preden začnemo opisovati obstoječe sisteme, poglejmo, kakšna je lahko prihodnost, čeprav je danes marsikaj mogoče pripisati področju znanstvene fantastike in ne resničnosti. Leta 2011 je AeroVironment razvil Nano kolibri, leteči ptici podoben VTOL z največjo vzletno težo 19 gramov, katerega razpon kril 160 mm omogoča, da ostane v zraku. Seveda je to najbolj zapleten razvoj v vseh pogledih, od mehanike in letalske elektronike do kanala za prenos podatkov. Laboratorij Charlesa Starka Draperja je ubral drugačno pot, saj je menil, da ni učinkovitejšega in manevrirnega nanodrona, podobnega žuželkam, kot dron, ki posnema kačjega pastirja. Januarja 2017 je objavila, da je njen program DragonflEye, ki poteka v partnerstvu z medicinskim inštitutom Howard Hughes, dosegel določen napredek pri upravljanju kačjih pastirjev zahvaljujoč majhnemu nahrbtniku, ki združuje navigacijo, sintetično biologijo in nevrosenzorične tehnologije ter pošilja nevrosenzorične nadzorne signale kačji pastir. Danes tehnologije ptičjih ali insektovskih sistemov še niso pripravljene na velik komercialni uspeh, a zagotovo bo prišla ura, ko bodo našli svojega hvaležnega uporabnika. Sedanji nanodroni medtem uporabljajo predvsem tehnologije helikopterjev, ki omogočajo vertikalni vzlet in pristanek.
Januarja 2017 je ameriško obrambno ministrstvo izdalo zahtevo za informacije, imenovane Soldier Borne Sensor Unmanned Aircraft Systems (senzor, ki ga nosijo vojaki, brezpilotni zračni sistemi), katerega namen je bil zbiranje informacij za prihodnji načrtovani program. Tokrat je bil cilj uvesti te sisteme v redno vojsko, da bi zagotovili nadzor na ravni posameznih odredov in vodov. Na trgu ni bilo na voljo veliko sistemov, ki bi ustrezali ameriškim zahtevam, ki so bile objavljene januarja 2018 na sestanku na tako imenovanem dnevu industrije. Med njimi: lebdenje na nizki nadmorski višini vsaj 15 minut, trije leti s popolnoma napolnjeno baterijo v pogojih rahlega vetra, največja teža naprave je 250 gramov, največja teža celotnega kompleksa 1,36 kg. Zahteve določajo tudi verjetnost odkrivanja 90% predmeta velikosti osebe s 50 metrov ponoči, plus največ 16 ur usposabljanja. Sistem mora shraniti fotografije in video posnetke ter vozniku posredovati slike v realnem času za takojšnjo uporabo. Poleg tega merila za izbiro vključujejo vizualne in zvočne podpise, doseg vidne črte in druge še neimenovane parametre. Na sestanek se je pojavilo sedem podjetij in organizacij, vendar so se glavni konkurenti hitro zmanjšali na tri udeležence - AeroVironment, InstantEye Robotics in FLIR Systems.
Konec novembra 2016 je FLIR Systems kupil norveško podjetje Prox Dynamics AS za 134 milijonov dolarjev v gotovini. To podjetje je eno od pionirjev na področju nano-brezpilotnih letal, ki je bilo ustanovljeno konec leta 2007 s ciljem razviti najmanjše brezpilotne letalnike na svetu za profesionalne uporabnike. Prva različica, imenovana Black Hornet, se je pojavila leta 2012, po pojavu nove različice pa je dobila oznako Black Hornet 1. »Letalo je temeljilo na popolnoma novi tehnologiji, vendar je bil njegov doseg leta omejen na 600 metrov., pa tudi trajanje leta je 15 minut, "je dejal predstavnik FLIR Systems. Prva stranka je bila britanska vojska, ki je zaradi nujnih potreb leta 2012 v Afganistanu razporedila prve brezpilotne letalnike PD-100 Black Hornet. To je postalo pomembna muha v zgodovini norveškega nano-UAV; pozneje leta 2015 je bila razvita in predstavljena druga varianta Black Hornet 2. "Temeljila je na isti platformi, vendar je bilo veliko izboljšav v smislu senzorjev, dosega in stabilnosti vetra." Na napravo je bil nameščen motor z manjšo porabo energije, ki je v kombinaciji z baterijo povečane kapacitete omogočil povečanje dosega leta in hkrati povečanje dosega kanala za prenos podatkov. Poleg tega je bila razvita varianta Black Hornet 2T, na kateri je bil nameščen termovizor FLIR, to je bilo prvo sodelovanje med podjetjema. Sistem Black Hornet 2 so zaradi očitnih prednosti kupile številne stranke.
Glede na začetek potencialno prednostnega programa v Združenih državah in dejstvo, da ameriška vojska kupuje vsaj za red velikosti več brezpilotnih letal kot druge države, se je FLIR odločil, da je vredno vlagati več na področju nanosistemov in zato, pridobivanje Prox Dynamics. Po tej združitvi se je financiranje obetavnih projektov močno povečalo, zaradi česar je nastal novi Black Hornet 3. Naprava, ki jo je zasnoval oče prvotnega Black Hornet, Peter Muren, je ohranila shemo helikopterja, vendar je bila zasnova rotorja korenito spremenjena. Platforma je zdaj popolnoma modularna, z odstranljivo baterijo in različnimi ciljnimi obremenitvami, ki omogočajo hitro rekonfiguracijo drona. Osnovna postaja nove generacije je doživela številne izboljšave, tako strojne kot programske. Teža črnega sršena 3 s 123 -milimetrskim propelerjem se je v primerjavi s predhodniki podvojila in znaša 33 gramov, lahko ostane v zraku 25 minut in leti na največjo razdaljo 2 km. Dron razvija hitrost do 6 m / s in lahko leti pri hitrosti vetra do 15 vozlov (sunki do 20 vozlov), pa tudi v rahlem dežju. Kar zadeva senzorje, je dron opremljen s termično sliko FLIR Lepton in video kamero visoke ločljivosti, ki lahko fotografira. Termovizor s 160x120 matrico in korakom 12 mikronov deluje v območju 8-14 mikronov in ima vidno polje 57 ° x42 °, njegove mere so 10, 5x12, 7x7, 14 mm, njegova teža pa je samo 0,9 grama. Na voljo sta dve dnevni kameri, odvisno od konfiguracije, ki zagotavljata ločljivost videa 680x480 oziroma fotografijo 1600x1200, slike pa lahko prekrivate z dnevnimi in nočnimi kamerami.
Glavna novost Black Hornet 3 je, da lahko leti tudi brez signala GPS. "Vendar še naprej razvijamo to funkcijo, saj ima še vedno potencial za številne izboljšave," je dejal predstavnik podjetja. Na voljo so štirje načini letenja: samodejno in ročno lebdenje in opazovanje, let po vnaprej določeni poti in točkah, ki jih izbere upravljavec, samodejna vrnitev in izguba komunikacije. »Nenehno posodabljamo našo programsko opremo, da zmanjšamo kognitivno obremenitev operaterja. Ta sistem, znan kot Black Hornet 3 PRS (Personal Reconnaissance System), je integriran s programsko opremo ATAK (Android Tactical Assault Kit) ameriške vojske. Celoten sistem Black Hornet 3, ki tehta manj kot 1,4 kg, vključuje dve letali, ročni krmilnik in video zaslon. Dron Black Hornet 3 je kupilo 35 držav, največji kupci pa so ZDA, Avstralija in Francija. Novembra 2018 je Francija objavila nakup v skupni vrednosti 89 milijonov dolarjev, nekaj dni kasneje pa so ZDA podpisale prvo pogodbo za 39 milijonov dolarjev. Združeno kraljestvo je aprila 2019 v okviru pobude Fast Track podpisalo pogodbo v višini 1,8 milijona dolarjev. Poleti 2019 je ameriška vojska prejela prve sisteme PRS Black Hornet 3 za 82. letalsko divizijo, ki je bila napotena v Afganistan. Ti nanodroni se uporabljajo za zbiranje informacij in izvidništvo na ravni čete in voda.
Med razvojem brezpilotnega letala PRS je FLIR spoznal, da številna vozila potrebujejo izvidniški sistem kratkega dosega, ki bi ga lahko uporabili izpod oklepa. To je privedlo do razvoja sistema VRS (Vehicle Reconnaissance System), ki temelji na isti platformi in ima izstrelitveni modul s štirimi odstranljivimi kasetami za ogrevanje in polnjenje. Komplet VRS tehta približno 23 kg, meri 470x420x260 mm in je po izbiri lahko opremljen z balistično zaščito. Preko standardnega vmesnika ga je mogoče enostavno vključiti v sistem za upravljanje bitk; Kongsberg ga je že vključil v svoj sistem integrirane bojne rešitve (ICS). FLIR je ta sistem prikazal ne le kot izvidniško orodje, ampak tudi kot orodje za usmerjanje z vgrajenim GPS -om. VRS je trenutno na voljo samo v predprodukciji, vendar je FLIR pripravljen na začetek proizvodnje, saj je bil izdelek prvič prikazan oktobra 2018 in je bil zelo povpraševan.
Poleg FLIR sta se za pogodbo Soldier Borne Sensor borila še dva kandidata, AeroVironment in InstantEye Robotics (oddelek Physical Sciences Inc.). AeroVironment je razvil kvadrokopter Snipe, ki tehta 140 gramov s trajanjem letenja 15 minut in dosegom leta več kot kilometer, opremljen z optoelektronskimi in infrardečimi kamerami. Z največjo hitrostjo 9,8 m / s je naprava precej tiha in neslišna tudi na višini 30 metrov nad tlemi, upravlja jo intuitivna aplikacija, naložena na krmilnik na dotik z operacijskim sistemom Windows 7. Priprava brezpilotnega letala na let, sestavljen iz petih gibljivih delov, traja manj kot minuto. Potem ko je ameriška vojska izbrala enega od svojih konkurentov, je AeroVironment očitno opustil program Snipe.
Quadcopter Mk-3 GEN5-D1 / D2 podjetja InstantEye Robotics tehta manj kot 250 gramov (največja dovoljena teža). Kompleks, ki tehta 6, 35 kg, vključuje dve napravi, eno zemeljsko nadzorno postajo-D, en zaščiten zaslon, šest baterij, polnilnik, komplet vijakov, eno rezervno anteno, transportno škatlo in posodo za delo na terenu. Naprava lahko doseže največjo hitrost 8, 94 m / s in prenese enako hitrost vetra, doseg kanala za prenos podatkov je 1,5 metra. Glavna baterija zagotavlja čas letenja 12-15 minut, vendar dodatna baterija zagotavlja 20-27 minut delovanja. Konec leta 2018 je InstantEye 32 teh kompleksov dostavil ameriškim marincem za operativno oceno v okviru programa majhnih taktičnih brezpilotnih letal.
Dron NanoHawk, ki je bil prvič prikazan kot prototip na Eurosatory 2018, je razvilo francosko podjetje Aeraccess na podlagi posebnih potreb francoskih specialnih enot, ki so potrebovale UAV za uporabo v stavbah in drugih zaprtih objektih. Na tekmovanju, ki ga je vodil laboratorij za nadzor orožja, je NanoHawk v prvem krogu premagal pet drugih kandidatov.
V tem projektu je Aeraccess črpal izkušnje z večjim brezpilotnim letalom SparrowHawk, ki je bil razvit v sodelovanju s specialnimi enotami francoske policije in lahko deluje tudi brez signala GPS. Vendar so francoske specialne enote želele imeti bistveno manjši sistem in posledično se je pojavil dron NanoHawk, v katerem je ohranjena shema štirikopterja in se je pojavila zaščita lahkega propelerja, ki se ji pri letenju v zaprtih prostorih ne moremo izogniti. V primerjavi s prototipom je telo serijske različice opremljeno s 360 -stopinjskimi senzorji za izogibanje oviram. Poleg tega sta spredaj in zadaj nameščeni dve optoelektronski / infrardeči ciljni obremenitvi, kar operaterju omogoča ogled slike iz obeh smeri in s tem boljši nadzor nad situacijo; izbirni senzorji omogočajo tudi digitalno volumetrično kartiranje stavb. Ohišje je skupaj z zaščitno strukturo vijakov popolnoma preoblikovano, zdaj lahko uporabnik hitro popravi napravo na terenu. Trenutna različica tehta 350 gramov brez baterije, največja vzletna teža pa se poveča na 600 gramov z zmogljivejšo baterijo, ki zagotavlja 10 minut letenja. Mere ostajajo enake, 180x180 mm v vijakih, če pa kupec potrebuje novo zaščitno kletko, se dimenzije povečajo na 240x240x90 mm.
Eden glavnih elementov kompleksa je ročni krmilnik, ki operaterju omogoča, da v drugi roki drži orožje, medtem ko je monitor nameščen na neprebojni jopič, čeprav ga je mogoče namestiti na zadnjo stran ščita oz. položite na zapestje. Inteligentni načini letenja bistveno zmanjšujejo obremenitev operaterja, ortogonalna frekvenčno deljena multipleksirana šifrirana podatkovna povezava pa omogoča sočasno krmiljenje leta in prenos videa z uporabo enega samega kriptografskega sistema z dvema različnima frekvencama.
Od prve predstavitve je bil dron NanoHawk podvržen obsežnim preskušanjem. Pri tipični nalogi vzleti z zunanje strani stavbe, vanjo poleti skozi odprto okno in se nato premakne 3-4 nadstropja navzdol ali navzgor, odvisno od debeline sten. Naprava je dobila tudi dovoljenje za delo na ladjah, kar dokazuje njeno sposobnost letenja nad in pod operaterjem brez izgube radijskih in video signalov, kar odpira popolnoma nov trg. Ponoči ga je mogoče priključiti na sistem za nočno opazovanje, tako da ga lahko vidi le upravljavec. NanoHawk so preizkusili tudi s pasjimi posadkami, med katerimi so bili psi usposobljeni za prenašanje drona tako, da so ga držali v ustih s kratkim povodcem. Pes začne pregledati stavbo in ko začuti prisotnost osebe v sobi, spusti dron zunaj, nato pa po ukazu vzleti. Pes je lahko opremljen tudi z repetitorjem za povečanje dosega drona, za katerega razvijalec trdi, da je nekaj sto metrov na prostem.
Vsak sistem NanoHawk je sestavljen iz podatkovnega kanala, krmilnika, monitorja in dveh naprav. Prve enote, ki so naročile NanoHawk, so bile lokalne enote za posebne operacije. Francoske specialne enote so s podjetjem Aeraccess podpisale pogodbe, po katerih so prejele specializirane različice sistema. Na izvozni strani je Aeraccess od vojske in organov pregona Singapurja, Združenih arabskih emiratov, Velike Britanije in Kanade prejel naročila za neznano število vozil.
Francoska vojska je na nujno zahtevo kupila mikrodrone NX70, ki jih je razvil Novadem. Ta kvadrokopter z največjo vzletno maso 1 kg v zloženem stanju ima dimenzije 130x510x510 mm (v zloženem stanju - 130x270x190 mm). Opremljen je z dnevno kamero Ultra-HD z dvojno goriščno razdaljo, ki omogoča 50 ° in 5 ° FOV in 34 ° FOV; odvisno od želje stranke ima lahko matrika video pretvornika dimenzije 320x240 ali 640x480. Čas priprave na let traja manj kot minuto, čas v zraku je 45 minut, doseg leta pa en kilometer; varianta s podaljšanim dosegom ima doseg do 5 km. Naprava lahko leti s hitrostjo vetra do 65 km / h in na nadmorski višini 3000 metrov. NX70 lahko leti tudi v privezani konfiguraciji, kar mu omogoča daljše bivanje v zraku. Francoska vojska je junija 2019 prejela prvih 27 sistemov (vsak z dvema napravama). Prvi brezpilotni letali NX70 so bili nameščeni v afriški zvezni državi Mali, kjer se francoski kontingent bori proti upornikom.
Leta 2017 je Diodon Drone Technology predstavil svoj štirikopter SP20. Vsekakor ne spada v kategorijo nano-UAV zaradi svoje nenavadne zasnove, zato je zelo primeren za uporabo s posebnimi silami. Ta kvadrokopter je namenjen delovanju v letalskih enotah, saj ima utrjeno in vodotesno ohišje v skladu s standardom IP46 z vso elektroniko in štirimi napihljivimi "nogami", na koncih katerih so nameščeni propelerji z motorji, kar letalu omogoča ostati na plaži, pri vzletu in pristanku uporabiti vodno površino. Lahko deluje tudi na kopnem, napihljivi elementi pa dobro absorbirajo energijo udarca. Dron Sp20, ki tehta 1,6 kg, ima nazivno nosilnost 200 gramov, največjo hitrost 60 km / h in navpično hitrost 3 m / s. Za to sta na voljo dva senzorja: CCD kamera z matriko 976x582 in z lečami 3 mm, 8 mm ali 12 mm, ki lahko delujejo pri osvetlitvi 0,0002 luksov, ter nehlajen termovizor s 14,2 mm lečo in matrico 640x480.
Dron SP20 lahko leti pri hitrosti vetra do 25 vozlov, največja delovna višina je 2500 metrov, delovne temperature pa so od -5 ° C do + 45 ° C. Z izpraznjenimi "tacami" in zloženimi rezili so dimenzije aparata 220x280x100 mm, v delovnem stanju - 550x450x190. Čas nastavitve je krajši od ene minute, zahvaljujoč priloženemu majhnemu kompresorju, ki se uporablja za napihovanje stopal. Baterije se napolnijo za 23 minut letenja. SP20 je opremljen z analognim komunikacijskim kanalom z dosegom do 2 km. Diodonov brezpilotni zrakoplov SP20 je opremljen z 1,2 kg težko talno nadzorno postajo IP56. Ta edinstven amfibijski brezpilotni letalnik se trenutno preizkuša v različnih oddelkih, Diodon Drone Technologies pa zanj čaka prvo naročilo, predvsem francoske vojske.
