Tất cả các UAV được xem xét trong bài viết này đều được xếp vào nhóm 1. Nhóm này có trọng lượng cất cánh tối đa từ 0 đến 9 kg bao gồm một số lượng lớn các hệ thống thuộc các loại khác nhau, bao gồm cả các loại máy bay và trực thăng, và tất cả chúng, như một quy luật., được đưa ra bằng tay. Rất ít máy bay không người lái trong số này có thể được phân loại là "nano". Tuy nhiên, chúng là những hệ thống rất nhẹ, chủ yếu có một cánh quạt chính, giống như những hệ thống khác được đề cập trong bài viết này. Bất kỳ người lính nào cũng mơ ước có một hệ thống bay trong tầm tay có thể nhìn "xung quanh" và quay trở lại thực hiện các nhiệm vụ sau, bởi vì trọng lượng và số lượng bảo dưỡng vật chất kỹ thuật là tối thiểu, tức là tổng tải trọng của nó tăng lên đáng kể. bị loại trừ.
Các lực lượng đặc biệt thường là những người đầu tiên tiếp nhận các hệ thống công nghệ cao mới, sau đó chúng được đưa vào phục vụ với các đơn vị thông thường. Tuy nhiên, rất ít hệ thống có sẵn cho quân đội trên thị trường quốc phòng (tất nhiên, tất cả các máy bay không người lái "giải trí" được bán trong hàng trăm cửa hàng đồ chơi không được đề cập ở đây), chỉ một phần trong số chúng được sử dụng lần đầu bởi các lực lượng đặc biệt và thậm chí còn ít hơn nữa. những thứ ngay lập tức trở thành sách bán chạy nhất. Một số máy bay không người lái khác, lớn hơn một chút, không còn phù hợp với loại "nano", có các đặc điểm khá đặc biệt, khiến chúng trở thành lựa chọn tuyệt vời cho các lực lượng hoạt động đặc biệt (SSO) và hơn thế nữa.
Trước khi bắt đầu mô tả các hệ thống hiện có, chúng ta hãy nhìn vào tương lai có thể như thế nào, mặc dù ngày nay nhiều thứ có thể được quy cho lĩnh vực khoa học viễn tưởng hơn là thực tế. Vào năm 2011, AeroVironment đã phát triển Nano Hummingbird, một VTOL giống chim bay với trọng lượng cất cánh tối đa là 19 gram, có sải cánh 160 mm cho phép nó bay trên không. Tất nhiên, đây là sự phát triển phức tạp nhất về mọi mặt, từ cơ khí, điện tử hàng không đến kênh truyền dữ liệu. Phòng thí nghiệm của Charles Stark Draper đã đi theo một con đường khác, tin rằng không có nanodron giống côn trùng nào hiệu quả và cơ động hơn một chiếc máy bay không người lái mô phỏng con chuồn chuồn. Vào tháng 1 năm 2017, họ thông báo rằng chương trình DragonflEye của họ, đang hợp tác với Viện Y tế Howard Hughes, đã đạt được một số tiến bộ trong việc quản lý chuồn chuồn nhờ một chiếc túi nhỏ kết hợp điều hướng, sinh học tổng hợp và công nghệ thần kinh và gửi tín hiệu điều khiển thần kinh đến con chuồn chuồn. Ngày nay, các công nghệ của hệ thống nuôi chim hoặc côn trùng chưa sẵn sàng cho thành công thương mại lớn, nhưng chắc chắn sẽ đến lúc họ tìm thấy người dùng biết ơn của mình. Trong khi đó, các máy bay nano hiện tại chủ yếu sử dụng công nghệ trực thăng, mang lại khả năng cất cánh và hạ cánh thẳng đứng.
Vào tháng 1 năm 2017, Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ đã đưa ra yêu cầu cung cấp thông tin gọi là Hệ thống máy bay không người lái Soldier Borne Sensor (cảm biến đeo trên người cho người lính, hệ thống máy bay không người lái), mục đích là thu thập thông tin cho một chương trình được lên kế hoạch trong tương lai. Lần này, mục tiêu là triển khai các hệ thống này trong quân đội chính quy để cung cấp khả năng giám sát ở cấp độ các tiểu đội và trung đội riêng lẻ. Không có nhiều hệ thống có sẵn trên thị trường đáp ứng các yêu cầu của Mỹ, điều này đã được công bố vào tháng 1 năm 2018 tại một cuộc họp ở cái gọi là Ngày Công nghiệp. Trong đó: bay lơ lửng ở độ cao ít nhất 15 phút, ba chuyến bay với pin sạc đầy trong điều kiện gió nhẹ, trọng lượng tối đa của thiết bị là 250 gram, trọng lượng tối đa của cả tổ hợp là 1,36 kg. Các yêu cầu cũng đưa ra xác suất phát hiện 90% một vật thể có kích thước bằng một người từ 50 mét vào ban đêm, cộng với thời gian đào tạo tối đa là 16 giờ. Hệ thống phải lưu trữ hình ảnh và cảnh quay video và truyền hình ảnh đến người lính trong thời gian thực để sử dụng ngay lập tức. Ngoài ra, tiêu chí lựa chọn bao gồm chữ ký âm thanh và hình ảnh, phạm vi tầm nhìn và các thông số chưa được đặt tên khác. Bảy công ty và tổ chức đã xuất hiện trong cuộc họp báo, nhưng các đối thủ cạnh tranh chính nhanh chóng giảm xuống còn ba người tham gia - AeroVironment, InstantEye Robotics và FLIR Systems.
Vào cuối tháng 11 năm 2016, FLIR Systems đã mua lại công ty Prox Dynamics AS của Na Uy với giá 134 triệu đô la tiền mặt. Công ty này là một trong những công ty tiên phong trong lĩnh vực nano-UAV, nó được thành lập vào cuối năm 2007 với mục tiêu phát triển những UAV nhỏ nhất trên thế giới cho người dùng chuyên nghiệp. Phiên bản đầu tiên, được gọi là Black Hornet, xuất hiện vào năm 2012, và sau khi một phiên bản mới xuất hiện, nó nhận được tên gọi là Black Hornet 1. “Máy bay dựa trên một công nghệ hoàn toàn mới, tuy nhiên, phạm vi bay của nó bị giới hạn ở 600 mét, cũng như thời gian bay là 15 phút,”phát ngôn viên của FLIR Systems cho biết. Khách hàng đầu tiên là Quân đội Anh, để đáp ứng nhu cầu cấp thiết, đã triển khai máy bay không người lái PD-100 Black Hornet đầu tiên của mình vào năm 2012 tại Afghanistan. Điều này đã trở thành một mốt quan trọng trong thành tích của UAV nano Na Uy; cuối năm 2015, một biến thể thứ hai của Black Hornet 2 đã được phát triển và trình làng. "Nó dựa trên cùng một nền tảng, nhưng có nhiều cải tiến về cảm biến, tầm hoạt động và độ ổn định của gió." Một động cơ có mức tiêu thụ điện năng thấp hơn đã được lắp đặt trên thiết bị, kết hợp với pin dung lượng lớn hơn, giúp tăng phạm vi bay và đồng thời tăng phạm vi của kênh truyền dữ liệu. Ngoài ra, một biến thể của Black Hornet 2T đã được phát triển, trên đó có lắp đặt một máy ảnh nhiệt từ FLIR, đây là lần hợp tác đầu tiên giữa hai công ty. Hệ thống Black Hornet 2 đã được một số khách hàng mua lại do những ưu điểm rõ ràng của nó.
Xem xét việc khởi động một chương trình ưu tiên tiềm năng ở Hoa Kỳ và thực tế là quân đội Hoa Kỳ đang mua ít nhất một đơn đặt hàng máy bay không người lái lớn hơn các quốc gia khác, FLIR quyết định rằng cần đầu tư nhiều hơn vào lĩnh vực hệ thống nano và do đó, mua lại Prox Dynamics. Sau sự hợp nhất này, nguồn tài trợ cho các dự án đầy hứa hẹn tăng mạnh, dẫn đến sự ra đời của Black Hornet 3. Được thiết kế bởi cha đẻ của Black Hornet ban đầu, Peter Muren, thiết bị này vẫn giữ nguyên sơ đồ máy bay trực thăng, nhưng thiết kế cánh quạt đã được sửa đổi hoàn toàn. Nền tảng hiện là mô-đun đầy đủ, với pin có thể tháo rời và các tải mục tiêu khác nhau cho phép cấu hình lại máy bay không người lái nhanh chóng. Trạm gốc thế hệ mới đã nhận được một số cải tiến, cả phần cứng và phần mềm. Trọng lượng của Black Hornet 3 với cánh quạt 123 mm đã tăng gấp đôi so với những người tiền nhiệm và lên tới 33 gram, nó có thể ở trên không trong 25 phút và bay được quãng đường tối đa là 2 km. Máy bay không người lái phát triển tốc độ lên đến 6 m / s và có thể bay với tốc độ gió lên đến 15 hải lý / giờ (gió giật lên đến 20 hải lý), cũng như trong mưa nhẹ. Về cảm biến, máy bay không người lái được trang bị một máy ảnh nhiệt FLIR Lepton và một máy quay video độ nét cao có khả năng chụp ảnh. Một máy ảnh nhiệt có ma trận 160x120 và cao độ 12 micron hoạt động trong phạm vi 8-14 micron và có trường nhìn 57 ° x42 °, kích thước của nó là 10, 5x12, 7x7, 14 mm và trọng lượng của nó là chỉ 0,9 gam. Hai camera ban ngày có sẵn, tùy thuộc vào cấu hình, cung cấp độ phân giải video lần lượt là 680x480 và độ phân giải ảnh 1600x1200, có thể chồng hình ảnh từ camera ngày và đêm.
Cải tiến chính trong Black Hornet 3 là nó có thể bay ngay cả khi không có tín hiệu GPS. “Tuy nhiên, chúng tôi đang tiếp tục phát triển tính năng này vì nó vẫn còn tiềm năng cho nhiều cải tiến,” một phát ngôn viên của công ty cho biết. Có sẵn 4 chế độ bay: bay lượn và quan sát tự động, thủ công, bay dọc theo tuyến đường định trước và các điểm do người điều khiển lựa chọn, tự động quay lại và mất liên lạc. “Chúng tôi liên tục cập nhật phần mềm của mình để giảm tải nhận thức cho người vận hành. Hệ thống này, được gọi là Black Hornet 3 PRS (Hệ thống do thám cá nhân), được tích hợp với phần mềm ATAK (Android Tactical Assault Kit) của Quân đội Hoa Kỳ. Hệ thống Black Hornet 3 hoàn chỉnh có trọng lượng dưới 1,4 kg bao gồm hai máy bay, một bộ điều khiển tay và một màn hình video. Máy bay không người lái Black Hornet 3 đã được 35 quốc gia mua, với những người mua lớn nhất là Hoa Kỳ, Úc và Pháp. Vào tháng 11 năm 2018, Pháp đã công bố một giao dịch mua với tổng giá trị lên đến 89 triệu đô la, và vài ngày sau đó Mỹ đã ký hợp đồng đầu tiên với giá 39 triệu đô la. Vương quốc Anh đã ký một hợp đồng trị giá 1,8 triệu đô la vào tháng 4 năm 2019 như một phần của Sáng kiến Đường nhanh. Vào mùa hè năm 2019, Quân đội Hoa Kỳ đã nhận được hệ thống PRS Black Hornet 3 đầu tiên cho Sư đoàn Dù số 82, được triển khai tới Afghanistan. Các nanodrone này được sử dụng để thu thập thông tin và trinh sát ở cấp tiểu đội và trung đội.
Trong quá trình phát triển máy bay không người lái PRS, FLIR nhận ra rằng nhiều phương tiện cần một hệ thống trinh sát tầm ngắn có thể sử dụng từ dưới lớp giáp. Điều này đã dẫn đến sự phát triển của hệ thống VRS (Hệ thống Trinh sát Xe cộ), dựa trên cùng một nền tảng và có mô-đun phóng với bốn khay sạc và sưởi có thể tháo rời. Bộ VRS nặng khoảng 23 kg, kích thước 470x420x260 mm và có thể tùy chọn được trang bị bảo vệ đạn đạo. Nó có thể được tích hợp dễ dàng vào hệ thống quản lý trận chiến thông qua một giao diện tiêu chuẩn; Kongsberg đã tích hợp nó vào hệ thống Giải pháp Chiến đấu Tích hợp (ICS) của họ. FLIR đã chứng minh hệ thống này không chỉ là một công cụ do thám mà còn là một công cụ ngắm bắn với GPS tích hợp. VRS hiện chỉ có sẵn trong giai đoạn tiền sản xuất, nhưng FLIR đã sẵn sàng để bắt đầu sản xuất vì sản phẩm được trình chiếu lần đầu tiên vào tháng 10 năm 2018 và có nhu cầu cao.
Ngoài FLIR, hai ứng cử viên khác đã chiến đấu cho hợp đồng Cảm biến Soldier Borne, AeroVironment và InstantEye Robotics (một bộ phận của Công ty Khoa học Vật lý). AeroVironment đã phát triển một máy bay quadrocopter Snipe nặng 140 gram với thời gian bay 15 phút và phạm vi bay hơn một km, được trang bị camera quang điện tử và hồng ngoại. Với tốc độ tối đa 9,8 m / s, thiết bị khá im lặng và không nghe thấy ngay cả ở độ cao 30 mét so với mặt đất, nó được điều khiển bằng một ứng dụng trực quan được tải trên bộ điều khiển cảm ứng với Windows 7. Chuẩn bị cho máy bay không người lái bay, được lắp ráp từ năm bộ phận chuyển động, mất chưa đầy một phút. Sau khi lựa chọn một trong những đối thủ cạnh tranh của mình bởi Quân đội Hoa Kỳ, AeroVironment dường như đã từ bỏ chương trình Snipe.
Chiếc quadcopter Mk-3 GEN5-D1 / D2 của InstantEye Robotics có trọng lượng dưới 250 gram (trọng lượng tối đa cho phép). Tổ hợp nặng 6, 35 kg bao gồm hai thiết bị, một Trạm điều khiển mặt đất-D, một màn hình được bảo vệ, sáu pin, bộ sạc, một bộ vít, một ăng-ten dự phòng, một hộp vận chuyển và một thùng chứa để làm việc tại hiện trường. Thiết bị có thể đạt tốc độ tối đa 8, 94 m / s và chịu được tốc độ gió tương đương, phạm vi của kênh truyền dữ liệu là 1,5 mét. Pin chính cung cấp thời gian bay 12-15 phút, tuy nhiên, pin bổ sung đảm bảo hoạt động 20-27 phút. Vào cuối năm 2018, InstantEye đã bàn giao 32 tổ hợp này cho Thủy quân lục chiến Hoa Kỳ để đánh giá hoạt động như một phần của chương trình máy bay không người lái chiến thuật cỡ nhỏ.
Máy bay không người lái NanoHawk, lần đầu tiên được trình diễn dưới dạng nguyên mẫu tại Eurosatory 2018, được phát triển bởi công ty Aeraccess của Pháp dựa trên nhu cầu cụ thể của lực lượng đặc biệt Pháp, vốn cần một UAV để sử dụng bên trong các tòa nhà và các cấu trúc khép kín khác. Trong một cuộc thi do Phòng thí nghiệm kiểm soát vũ khí điều hành, NanoHawk đã đánh bại năm ứng cử viên khác ở vòng đầu tiên.
Trong dự án này, Aeraccess đã rút kinh nghiệm với máy bay không người lái SparrowHawk lớn hơn, được phát triển cùng với lực lượng đặc nhiệm của cảnh sát Pháp và cũng có khả năng hoạt động trong điều kiện không có tín hiệu GPS. Tuy nhiên, các lực lượng đặc biệt của Pháp muốn có một hệ thống nhỏ hơn đáng kể và kết quả là máy bay không người lái NanoHawk đã xuất hiện, trong đó sơ đồ quadrocopter được giữ nguyên và bảo vệ cánh quạt nhẹ xuất hiện, không thể phân phối khi bay trong nhà. So với nguyên mẫu, phần thân của phiên bản sản xuất được trang bị cảm biến tránh chướng ngại vật 360 °. Ngoài ra, hai tải mục tiêu quang điện tử / hồng ngoại được lắp đặt ở phía trước và phía sau, cho phép người điều khiển nhìn thấy hình ảnh từ cả hai hướng và do đó, kiểm soát tình hình tốt hơn; các cảm biến tùy chọn cũng cho phép lập bản đồ thể tích kỹ thuật số của các tòa nhà. Vỏ máy cùng với cấu trúc bảo vệ của các ốc vít đã được thiết kế lại hoàn toàn, giờ đây người dùng có thể nhanh chóng sửa chữa thiết bị tại hiện trường. Phiên bản hiện tại nặng 350 gram không có pin, với trọng lượng cất cánh tối đa tăng lên 600 gram với pin mạnh hơn cung cấp 10 phút bay. Kích thước vẫn được giữ nguyên, 180x180 mm bằng vít, tuy nhiên nếu khách hàng yêu cầu lồng bảo vệ mới thì kích thước sẽ tăng lên 240x240x90 mm.
Một trong những yếu tố chính của khu phức hợp là bộ điều khiển bằng tay, cho phép người điều khiển cầm vũ khí bằng tay khác, trong khi màn hình được gắn trên áo chống đạn, mặc dù có thể cài đặt nó ở mặt sau của lá chắn hoặc đeo nó vào cổ tay. Chế độ bay thông minh giúp giảm đáng kể khối lượng công việc của người vận hành và liên kết dữ liệu mã hóa đa kênh phân chia tần số trực giao cho phép điều khiển chuyến bay và truyền video đồng thời bằng cách sử dụng một hệ thống mật mã duy nhất với hai tần số khác nhau.
Kể từ lần trình diễn đầu tiên, máy bay không người lái NanoHawk đã trải qua quá trình thử nghiệm rộng rãi. Trong một nhiệm vụ thông thường, nó cất cánh từ bên ngoài của tòa nhà, bay vào nó qua một cửa sổ đang mở, và sau đó di chuyển 3-4 tầng xuống hoặc lên tùy thuộc vào độ dày của tường. Thiết bị này cũng nhận được sự cho phép hoạt động trên tàu, thể hiện khả năng bay trên và dưới của người điều khiển mà không làm mất tín hiệu vô tuyến và video, mở ra một thị trường hoàn toàn mới. Vào ban đêm, nó có thể được kết nối với hệ thống quan sát ban đêm để chỉ người điều khiển mới có thể nhìn thấy nó. NanoHawk cũng đã được thử nghiệm với các đội chó, trong đó những con chó được huấn luyện để mang chiếc máy bay không người lái bằng cách ngậm nó trong miệng với một sợi dây ngắn. Con chó bắt đầu kiểm tra tòa nhà và khi nhận thấy sự hiện diện của một người trong phòng, nó thả chiếc máy bay không người lái ra bên ngoài, sau đó nó cất cánh theo lệnh. Con chó cũng có thể được trang bị một bộ lặp để tăng phạm vi hoạt động của máy bay không người lái, mà nhà phát triển tuyên bố là ở ngoài trời vài trăm mét.
Mỗi hệ thống NanoHawk bao gồm một kênh dữ liệu, bộ điều khiển, màn hình và hai thiết bị. Những đơn vị đầu tiên đặt hàng NanoHawk là lực lượng hoạt động đặc biệt của địa phương. Lực lượng đặc nhiệm Pháp đã ký hợp đồng với công ty Aeraccess, theo đó họ đã nhận được các phiên bản chuyên dụng của hệ thống này. Về mặt xuất khẩu, Aeraccess đã nhận được đơn đặt hàng với một số lượng xe không xác định từ quân đội và các cơ quan thực thi pháp luật của Singapore, Các Tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất, Vương quốc Anh và Canada.
Quân đội Pháp đã mua các microdrones NX70 do Novadem phát triển theo yêu cầu khẩn cấp. Chiếc quadcopter có trọng lượng cất cánh tối đa 1 kg ở trạng thái chưa mở này có kích thước 130x510x510 mm (khi gấp lại - 130x270x190 mm). Nó được trang bị một camera ban ngày Ultra-HD tiêu cự kép cung cấp FOV 50 ° và 5 ° và 34 ° FOV; tùy thuộc vào mong muốn của khách hàng, ma trận của bộ chuyển đổi video có thể có kích thước 320x240 hoặc 640x480. Thời gian chuẩn bị cho chuyến bay chỉ mất chưa đầy một phút, thời gian bay trên không là 45 phút, phạm vi bay một km; biến thể tầm xa mở rộng có tầm bắn lên đến 5 km. Thiết bị có thể bay với tốc độ gió lên đến 65 km / h và ở độ cao 3000 mét so với mực nước biển. NX70 cũng có thể bay trong cấu hình kết nối, cho phép nó ở trên cao trong thời gian dài. Quân đội Pháp đã nhận được 27 hệ thống đầu tiên (mỗi hệ thống có hai thiết bị) vào tháng 6 năm 2019. Các máy bay không người lái NX70 đầu tiên đã được triển khai ở bang Mali của Châu Phi, nơi quân đội Pháp đang chiến đấu với phiến quân.
Vào năm 2017, Diodon Drone Technology đã giới thiệu quadcopter SP20 của mình. Chắc chắn không nằm trong danh mục nano-UAV do thiết kế khác thường của nó, nó rất phù hợp để sử dụng cho các lực lượng đặc biệt. Máy bay quadcopter này được thiết kế để hoạt động trong các đơn vị trên không, vì nó có lớp vỏ cứng và chống thấm nước theo tiêu chuẩn IP46 với tất cả các thiết bị điện tử và bốn "chân" bơm hơi, ở các đầu của cánh quạt có lắp động cơ, cho phép máy bay ở nổi, sử dụng mặt nước để cất cánh và hạ cánh. Nó cũng có thể hoạt động trên cạn, trong khi các phần tử bơm hơi hấp thụ tốt năng lượng tác động. Máy bay không người lái Sp20 nặng 1,6 kg có trọng tải định mức 200 gram, có tốc độ tối đa 60 km / h và tốc độ thẳng đứng 3 m / s. Hai cảm biến được cung cấp cho nó: một máy ảnh CCD với ma trận 976x582 và với ống kính 3 mm, 8 mm hoặc 12 mm, có khả năng hoạt động ở độ sáng 0,0002 lux và một máy ảnh nhiệt không được làm mát với ống kính 14,2 mm và ma trận 640x480.
Máy bay không người lái SP20 có thể bay với tốc độ gió lên đến 25 hải lý / giờ, độ cao hoạt động tối đa là 2500 mét và nhiệt độ hoạt động từ -5 ° C đến + 45 ° C. Với "bàn chân" xì hơi và các lưỡi gấp, kích thước của bộ máy là 220x280x100 mm, theo thứ tự hoạt động - 550x450x190. Thời gian thiết lập chưa đầy một phút, nhờ một phần không nhỏ vào máy nén nhỏ đi kèm được sử dụng để làm phồng chân. Pin được sạc trong 23 phút bay. SP20 được trang bị kênh giao tiếp analog với phạm vi lên đến 2 km. Máy bay không người lái SP20 của Diodon đi kèm với một trạm điều khiển mặt đất chắc chắn IP56 nặng 1,2kg. UAV đổ bộ độc đáo này hiện đang được thử nghiệm ở nhiều đơn vị khác nhau và Diodon Drone Technologies đang chờ đơn đặt hàng đầu tiên cho nó, chủ yếu từ quân đội Pháp.
