يتم تضمين جميع الطائرات بدون طيار المذكورة في هذه المقالة في المجموعة 1. تتضمن هذه المجموعة التي يبلغ وزن إقلاعها الأقصى من 0 إلى 9 كجم عددًا كبيرًا من الأنظمة من أنواع مختلفة ، بما في ذلك أنواع الطائرات والمروحيات ، وجميعها ، كقاعدة عامة ، يتم إطلاقها باليد. يمكن تصنيف عدد قليل جدًا من هذه الطائرات بدون طيار على أنها "نانو". إنها أنظمة خفيفة الوزن للغاية ، معظمها مع دوار رئيسي ، مثل أي شخص آخر مذكور في هذه المقالة. يحلم أي جندي بامتلاك نظام طيران في متناول اليد يمكنه النظر "حول الزاوية" والعودة لأداء المهام التالية ، لأن وزنه وكمية المواد والصيانة الفنية في حده الأدنى ، أي زيادة كبيرة في إجمالي حمولته يتم استبعاد.
عادة ما تكون القوات الخاصة هي أول من يتلقى أنظمة جديدة عالية التقنية ، والتي تدخل الخدمة لاحقًا بوحدات تقليدية. ومع ذلك ، يتوفر عدد قليل من الأنظمة للجيش في سوق الدفاع (بالطبع ، كل هذه الطائرات بدون طيار "الترفيهية" التي تُباع بالمئات في متاجر الألعاب غير مغطاة هنا) ، يتم استخدام جزء منها فقط لأول مرة من قبل القوات الخاصة وحتى أقل من ذلك تلك التي أصبحت على الفور من أكثر الكتب مبيعًا. بعض الطائرات بدون طيار الأخرى الأكبر حجمًا ، والتي لم تعد تندرج ضمن فئة "النانو" ، لها خصائص غريبة نوعًا ما ، مما يجعلها خيارًا ممتازًا لقوات العمليات الخاصة (SSO) وما بعدها.
قبل أن نبدأ في وصف الأنظمة الحالية ، دعنا نلقي نظرة على ما يمكن أن يكون عليه المستقبل ، على الرغم من أنه يمكن اليوم أن نعزو العديد من الأشياء إلى عالم الخيال العلمي بدلاً من الواقع. في عام 2011 ، طورت شركة AeroVironment طائر Nano Hummingbird ، وهو طائر VTOL شبيه بالطيور ويبلغ وزن إقلاعه الأقصى 19 جرامًا ، ويتيح جناحيها 160 ملم أن تظل محمولة في الهواء. بالطبع ، هذا هو التطور الأكثر تعقيدًا من جميع النواحي ، من الميكانيكا وإلكترونيات الطيران إلى قناة نقل البيانات. اتخذ مختبر تشارلز ستارك دريبر مسارًا مختلفًا ، معتقدًا أنه لا يوجد نانودرون أكثر فاعلية وقابلية للمناورة شبيهة بالحشرات من طائرة بدون طيار تحاكي اليعسوب. في يناير 2017 ، أعلنت أن برنامج DragonflEye ، الذي يعمل بالشراكة مع معهد هوارد هيوز الطبي ، قد أحرز بعض التقدم في إدارة حشرة اليعسوب بفضل حقيبة صغيرة تجمع بين الملاحة والبيولوجيا التركيبية وتقنيات الحسية العصبية وترسل إشارات التحكم الحسية العصبية إلى اليعسوب. اليوم ، تقنيات أنظمة الطيور أو الحشرات ليست جاهزة لتحقيق نجاح تجاري كبير ، ولكن ستأتي الساعة بالتأكيد عندما يجدون مستخدمهم ممتنًا. في غضون ذلك ، تستخدم الطائرات النانوية الحالية بشكل أساسي تقنيات طائرات الهليكوبتر ، والتي توفر إمكانية الإقلاع والهبوط العمودي.
في يناير 2017 ، أصدرت وزارة الدفاع الأمريكية طلبًا للحصول على معلومات تسمى أنظمة الطائرات بدون طيار Soldier Borne Sensor (مستشعر يرتديها الجندي ، وأنظمة جوية بدون طيار) ، والغرض منها هو جمع المعلومات لبرنامج مخطط في المستقبل. هذه المرة ، كان الهدف هو نشر هذه الأنظمة في الجيش النظامي لتوفير المراقبة على مستوى الفرق والفصائل الفردية. لم يكن هناك العديد من الأنظمة المتوفرة في السوق التي تلبي المتطلبات الأمريكية ، والتي تم الإعلان عنها في يناير 2018 في اجتماع في ما يسمى بيوم الصناعة.من بينها: التحليق على ارتفاع منخفض لمدة 15 دقيقة على الأقل ، ثلاث رحلات ببطارية مشحونة بالكامل في ظروف الرياح الخفيفة ، الحد الأقصى لوزن الجهاز 250 جرامًا ، والحد الأقصى لوزن المجمع بأكمله 1.36 كجم. تنص المتطلبات أيضًا على احتمال اكتشاف 90 ٪ من جسم بحجم شخص من 50 مترًا في الليل ، بالإضافة إلى وقت تدريب أقصى يبلغ 16 ساعة. يجب أن يقوم النظام بتخزين الصور ولقطات الفيديو ونقل الصور إلى الجندي في الوقت الفعلي للاستخدام الفوري. بالإضافة إلى ذلك ، تشتمل معايير الاختيار على التوقيعات المرئية والصوتية ، ونطاق خط الرؤية ، وغيرها من المعلمات التي لم يتم تسميتها بعد. ظهرت سبع شركات ومؤسسات في الإحاطة ، لكن سرعان ما تضاءل عدد المنافسين الرئيسيين إلى ثلاثة مشاركين - AeroVironment و InstantEye Robotics و FLIR Systems.
في نهاية نوفمبر 2016 ، استحوذت FLIR Systems على الشركة النرويجية Prox Dynamics AS مقابل 134 مليون دولار نقدًا. هذه الشركة هي واحدة من الشركات الرائدة في مجال الطائرات النانوية بدون طيار ، تأسست في نهاية عام 2007 بهدف تطوير أصغر الطائرات بدون طيار في العالم للمستخدمين المحترفين. ظهرت النسخة الأولى ، المسمى Black Hornet ، في عام 2012 ، وبعد ظهور نسخة جديدة ، تلقت تسمية Black Hornet 1. “كانت الطائرة تعتمد على تقنية جديدة تمامًا ، لكن نطاق رحلاتها كان محدودًا بـ 600 متر ، ومع ذلك وقال متحدث باسم FLIR Systems ، بالإضافة إلى أن مدة الرحلة 15 دقيقة. كان العميل الأول هو الجيش البريطاني ، الذي قام ، استجابة للاحتياجات الملحة ، بنشر أولى طائراته بدون طيار PD-100 Black Hornet في عام 2012 في أفغانستان. أصبح هذا بدعة مهمة في سجل حافل من الطائرات النانوية النرويجية بدون طيار. في وقت لاحق من عام 2015 ، تم تطوير وتقديم البديل الثاني من Black Hornet 2. "كان يعتمد على نفس المنصة ، ولكن كان هناك العديد من التحسينات من حيث أجهزة الاستشعار ، والمدى ، واستقرار الرياح." تم تثبيت محرك باستهلاك أقل للطاقة على الجهاز ، مما أتاح ، بالاقتران مع بطارية ذات سعة أكبر ، زيادة نطاق الرحلة وفي نفس الوقت زيادة نطاق قناة نقل البيانات. بالإضافة إلى ذلك ، تم تطوير متغير من Black Hornet 2T ، حيث تم تثبيت جهاز تصوير حراري من FLIR ، وكان هذا أول تعاون بين الشركتين. تم شراء نظام Black Hornet 2 من قبل عدد من العملاء نظرًا لمزاياه الواضحة.
بالنظر إلى إطلاق برنامج يحتمل أن يكون ذا أولوية في الولايات المتحدة ، وحقيقة أن الجيش الأمريكي يشتري على الأقل عددًا أكبر من الطائرات بدون طيار من الدول الأخرى ، قررت FLIR أن الأمر يستحق الاستثمار أكثر في مجال الأنظمة النانوية ، وبالتالي ، والحصول على Prox Dynamics. بعد هذا الاندماج ، زاد تمويل المشاريع الواعدة بشكل حاد ، مما أدى إلى ظهور Black Hornet 3 الجديدة. صممه والد Black Hornet الأصلي ، Peter Muren ، واحتفظ الجهاز بمخطط الهليكوبتر ، ولكن تم تعديل تصميم الدوار بشكل جذري. أصبحت المنصة الآن معيارية بالكامل ، مع بطارية قابلة للإزالة وأحمال مستهدفة متنوعة تسمح بإعادة تشكيل سريعة للطائرة بدون طيار. تلقت المحطة الأساسية للجيل الجديد عددًا من التحسينات ، سواء في الأجهزة أو البرامج. تضاعف وزن Black Hornet 3 بمروحة 123 ملم مقارنة مع سابقاتها وبلغ 33 جرامًا ، ويمكنها البقاء في الهواء لمدة 25 دقيقة والطيران لمسافة أقصاها 2 كم. تطور الطائرة بدون طيار سرعة تصل إلى 6 م / ث ويمكنها الطيران بسرعات رياح تصل إلى 15 عقدة (هبات تصل إلى 20 عقدة) ، وكذلك في ظل الأمطار الخفيفة. من حيث المستشعرات ، تم تجهيز الطائرة بدون طيار بجهاز تصوير حراري FLIR Lepton وكاميرا فيديو عالية الدقة قادرة على التقاط الصور. جهاز تصوير حراري بمصفوفة 160x120 وخطوة 12 ميكرون يعمل في نطاق 8-14 ميكرون وله مجال رؤية 57 درجة × 42 درجة ، أبعاده 10 ، 5 × 12 ، 7 × 7 ، 14 مم ، ووزنه هو 0.9 جرام فقط. تتوفر كاميرتان نهاريتان ، اعتمادًا على التكوين ، مما يوفر على التوالي دقة فيديو تبلغ 680 × 480 ودقة صور تبلغ 1600 × 1200 ، ومن الممكن تراكب الصور من كاميرات النهار والليل.
يتمثل الابتكار الرئيسي في Black Hornet 3 في قدرتها على الطيران حتى بدون إشارة GPS. وقال متحدث باسم الشركة: "ومع ذلك ، فإننا نواصل تطوير هذه الميزة لأنها لا تزال تتمتع بإمكانية إجراء العديد من التحسينات". تتوفر أربعة أوضاع طيران: التحويم والمراقبة التلقائي واليدوي ، والطيران على طول مسار محدد مسبقًا ونقاط يتم تحديدها بواسطة المشغل ، والعودة التلقائية وفقدان الاتصال. "نقوم بتحديث برامجنا باستمرار لتقليل العبء المعرفي على المشغل. تم دمج هذا النظام ، المعروف باسم Black Hornet 3 PRS (نظام الاستطلاع الشخصي) ، مع برنامج ATAK (Android Tactical Assault Kit) التابع للجيش الأمريكي. يشتمل نظام Black Hornet 3 الكامل الذي يقل وزنه عن 1.4 كجم على طائرتين ووحدة تحكم يدوية وشاشة فيديو. تم شراء الطائرة بدون طيار Black Hornet 3 من قبل 35 دولة ، وكان أكبر المشترين هم الولايات المتحدة وأستراليا وفرنسا. في نوفمبر 2018 ، أعلنت فرنسا عن صفقة شراء تصل قيمتها الإجمالية إلى 89 مليون دولار ، وبعد بضعة أيام وقعت الولايات المتحدة عقدها الأول مقابل 39 مليون دولار. وقعت المملكة المتحدة عقدًا بقيمة 1.8 مليون دولار في أبريل 2019 كجزء من مبادرة المسار السريع. في صيف عام 2019 ، استلم الجيش الأمريكي أول أنظمة Black Hornet 3 PRS للفرقة 82 المحمولة جواً ، والتي تم نشرها في أفغانستان. تُستخدم هذه الطائرات النانوية لجمع المعلومات والاستطلاع على مستوى الفصيلة والفصيلة.
أثناء تطوير الطائرة بدون طيار PRS ، أدركت FLIR أن العديد من المركبات تحتاج إلى نظام استطلاع قصير المدى يمكن استخدامه من تحت الدروع. أدى ذلك إلى تطوير نظام VRS (نظام استطلاع المركبات) ، والذي يعتمد على نفس المنصة ويتميز بوحدة إطلاق مع أربعة أشرطة قابلة للإزالة للتدفئة والشحن. تزن مجموعة VRS حوالي 23 كجم ، وتبلغ أبعادها 470x420x260 مم ويمكن تجهيزها اختياريًا بحماية ضد القذائف. يمكن دمجها بسهولة في نظام إدارة المعركة من خلال واجهة قياسية ؛ قامت Kongsberg بالفعل بدمجها في نظام الحلول القتالية المتكاملة (ICS). أظهر FLIR هذا النظام ليس فقط كأداة استطلاع ، ولكن أيضًا كأداة تصويب مع نظام GPS متكامل. يتوفر VRS حاليًا فقط في مرحلة ما قبل الإنتاج ، ولكن FLIR جاهزة لبدء الإنتاج حيث تم عرض المنتج لأول مرة في أكتوبر 2018 وكان الطلب عليه مرتفعًا.
بالإضافة إلى FLIR ، قاتل اثنان من المتنافسين الآخرين للحصول على عقد Soldier Borne Sensor ، AeroVironment و InstantEye Robotics (قسم من Physical Sciences Inc). طورت AeroVironment طائرة Snipe quadrocopter التي تزن 140 جرامًا مع مدة طيران مدتها 15 دقيقة ومدى طيران يزيد عن كيلومتر واحد ، ومجهزة بكاميرات إلكترونية ضوئية وأشعة تحت الحمراء. مع سرعة قصوى تبلغ 9.8 م / ث ، يكون الجهاز صامتًا تمامًا وغير مسموع حتى على ارتفاع 30 مترًا فوق سطح الأرض ، ويتم التحكم فيه عن طريق تطبيق بديهي يتم تحميله على وحدة تحكم تعمل باللمس مع نظام التشغيل Windows 7. تحضير الطائرة بدون طيار للطيران ، مجمعة من خمسة أجزاء متحركة ، تستغرق أقل من دقيقة. بعد اختيار الجيش الأمريكي لأحد منافسيها ، تخلت AeroVironment على ما يبدو عن برنامج Snipe.
تزن كوادكوبتر Mk-3 GEN5-D1 / D2 من InstantEye Robotics أقل من 250 جرامًا (الحد الأقصى للوزن المسموح به). يحتوي المجمع الذي يزن 6 ، 35 كجم على جهازين ، أحدهما محطة تحكم أرضية- D ، وشاشة عرض محمية ، وست بطاريات ، وشاحن ، ومجموعة من البراغي ، وهوائي احتياطي ، وصندوق نقل ، وحاوية للعمل في المجال. يمكن للجهاز أن يصل إلى سرعة قصوى تبلغ 8 ، 94 م / ث ويتحمل نفس سرعة الرياح ، ومدى قناة نقل البيانات 1.5 متر. توفر البطارية الرئيسية مدة طيران تتراوح من 12 إلى 15 دقيقة ، ومع ذلك ، فإن البطارية الإضافية تضمن 20-27 دقيقة من التشغيل. في نهاية عام 2018 ، سلمت شركة InstantEye 32 من هذه المجمعات إلى مشاة البحرية الأمريكية للتقييم التشغيلي كجزء من برنامج الطائرات بدون طيار التكتيكي الصغير.
تم تطوير طائرة NanoHawk بدون طيار ، التي تم عرضها لأول مرة كنموذج أولي في Eurosatory 2018 ، من قبل شركة Aeraccess الفرنسية بناءً على الاحتياجات المحددة للقوات الخاصة الفرنسية ، والتي كانت بحاجة إلى طائرة بدون طيار لاستخدامها داخل المباني والهياكل المغلقة الأخرى.في مسابقة يديرها مختبر التحكم في الأسلحة ، فاز NanoHawk على خمسة مرشحين آخرين في الجولة الأولى.
في هذا المشروع ، استفادت شركة Aeraccess من تجربتها مع أكبر طائرة بدون طيار SparrowHawk ، تم تطويرها بالاشتراك مع القوات الخاصة للشرطة الفرنسية وقادرة أيضًا على العمل في حالة عدم وجود إشارة GPS. ومع ذلك ، أرادت القوات الخاصة الفرنسية الحصول على نظام أصغر بكثير ، ونتيجة لذلك ، ظهرت طائرة بدون طيار NanoHawk ، حيث تم الحفاظ على مخطط كوادروكوبتر وظهرت حماية المروحة الخفيفة ، والتي لا يمكن الاستغناء عنها عند الطيران في الداخل. بالمقارنة مع النموذج الأولي ، تم تجهيز جسم الإصدار الإنتاجي بأجهزة استشعار 360 درجة لتجنب العوائق. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تثبيت حمولتي هدف إلكتروني ضوئي / تحت أحمر في الأمام والخلف ، مما يسمح للمشغل برؤية الصورة من كلا الاتجاهين ، وبالتالي ، التحكم بشكل أفضل في الموقف ؛ تتيح المستشعرات الاختيارية أيضًا رسم الخرائط الحجمية الرقمية للمباني. تمت إعادة تصميم العلبة ، جنبًا إلى جنب مع الهيكل الوقائي للبراغي ، بالكامل ، والآن يمكن للمستخدم إصلاح الجهاز بسرعة في الميدان. يزن الإصدار الحالي 350 جرامًا بدون بطارية ، مع زيادة الوزن الأقصى للإقلاع إلى 600 جرام مع بطارية أقوى توفر 10 دقائق من الرحلة. تظل الأبعاد كما هي ، 180 × 180 مم في البراغي ، ومع ذلك ، إذا طلب العميل قفصًا واقيًا جديدًا ، فستزيد الأبعاد إلى 240 × 240 × 90 ملم.
أحد العناصر الرئيسية للمجمع هو جهاز التحكم اليدوي ، والذي يسمح للمشغل بحمل سلاح من ناحية أخرى ، بينما يتم تثبيت الشاشة على سترة مضادة للرصاص ، على الرغم من إمكانية تثبيتها على ظهر الدرع أو ضعه على معصمك. تعمل أوضاع الطيران الذكية على تقليل عبء عمل المشغل بشكل كبير ، كما يتيح ارتباط البيانات المشفر متعدد الإرسال بتقسيم التردد المتعامد التحكم في الطيران ونقل الفيديو في وقت واحد باستخدام نظام تشفير واحد بترددين مختلفين.
منذ عرضها الأول ، خضعت الطائرة بدون طيار NanoHawk لاختبارات مكثفة. في مهمة نموذجية ، تقلع من خارج المبنى ، وتطير إليها من خلال نافذة مفتوحة ، ثم تتحرك من 3 إلى 4 طوابق لأسفل أو لأعلى حسب سمك الجدران. كما حصل الجهاز على إذن للعمل على متن السفن ، مما يدل على قدرته على التحليق فوق وتحت المشغل دون فقد إشارات الراديو والفيديو ، مما يفتح سوقًا جديدًا تمامًا. في الليل يمكن توصيله بنظام رؤية ليلية بحيث يمكن للمشغل فقط رؤيته. تم اختبار NanoHawk أيضًا مع أطقم الكلاب ، حيث تم تدريب الكلاب على حمل الطائرة بدون طيار من خلال الإمساك بها في فمها برباط قصير. يبدأ الكلب في فحص المبنى ، وعندما يشعر بوجود شخص في الغرفة ، يسقط الطائرة بدون طيار للخارج ، وبعد ذلك تقلع بأمر. يمكن أيضًا تزويد الكلب بجهاز إعادة إرسال من أجل زيادة نطاق الطائرة بدون طيار ، والتي يدعي المطور أنها تصل إلى عدة مئات من الأمتار في الهواء الطلق.
يتكون كل نظام NanoHawk من قناة بيانات ووحدة تحكم وشاشة وجهازين. كانت الوحدات الأولى التي طلبت NanoHawk هي قوات العمليات الخاصة المحلية. وقعت القوات الخاصة الفرنسية عقودًا مع شركة Aeraccess حصلت بموجبها على إصدارات متخصصة من النظام. فيما يتعلق بالتصدير ، تلقت شركة Aeraccess طلبات لعدد غير معروف من المركبات من الجيش ووكالات إنفاذ القانون في سنغافورة والإمارات العربية المتحدة والمملكة المتحدة وكندا.
قام الجيش الفرنسي بشراء NX70 microdrones التي طورتها شركة Novadem بناءً على طلب عاجل. هذه الطائرة الرباعية التي يبلغ وزن إقلاعها الأقصى 1 كجم في الحالة غير المطوية لها أبعاد 130 × 510 × 510 مم (عند طيها - 130 × 270 × 190 مم).وهي مجهزة بكاميرا نهارية Ultra HD ذات طول بؤري مزدوج توفر 50 ° و 5 ° FOVs و 34 ° FOV ؛ بناءً على رغبة العميل ، يمكن أن يكون لمصفوفة محول الفيديو أبعاد 320 × 240 أو 640 × 480. يستغرق وقت التحضير للرحلة أقل من دقيقة ، والوقت الذي يقضيه في الهواء 45 دقيقة ، ومدى الرحلة كيلومتر واحد ؛ المدى المتغير له مدى يصل إلى 5 كم. يمكن للجهاز أن يطير بسرعة رياح تصل إلى 65 كم / ساعة وعلى ارتفاع 3000 متر فوق مستوى سطح البحر. يمكن للطائرة NX70 أيضًا الطيران في تكوين مقيد ، مما يسمح لها بالبقاء عالياً لفترات طويلة. تسلم الجيش الفرنسي أول 27 نظامًا (لكل منها جهازان) في يونيو 2019. تم نشر أولى طائرات NX70 بدون طيار في دولة مالي الأفريقية ، حيث تقاتل الوحدة الفرنسية المتمردين.
في عام 2017 ، قدمت Diodon Drone Technology طائرتها رباعية المروحية SP20. بالتأكيد ليست في فئة الطائرات النانوية بدون طيار نظرًا لتصميمها غير العادي ، فهي مناسبة تمامًا للاستخدام من قبل القوات الخاصة. هذه المروحية الرباعية مخصصة للتشغيل في الوحدات المحمولة جواً ، حيث إنها تتمتع بصلابة ومقاومة للماء وفقًا لمعيار IP46 مع جميع الأجهزة الإلكترونية وأربعة "أرجل" قابلة للنفخ ، في نهاياتها يتم تثبيت مراوح مزودة بمحركات ، مما يسمح للطائرة البقاء على قدميه ، باستخدام سطح الماء للإقلاع والهبوط. يمكن أن تعمل أيضًا على الأرض ، بينما تمتص العناصر القابلة للنفخ طاقة الصدمة جيدًا. يبلغ وزن الطائرة بدون طيار Sp20 التي تزن 1.6 كجم حمولتها المقدرة 200 جرام ، وتبلغ سرعتها القصوى 60 كم / ساعة وسرعة عمودية تبلغ 3 م / ث. يتوفر لها مستشعران: كاميرا CCD مصفوفة 976 × 582 وعدسات 3 مم ، 8 مم أو 12 مم ، قادرة على العمل عند 00002 إضاءة لوكس ، ومصور حراري غير مبرد مع عدسة 14.2 مم ومصفوفة 640 × 480.
يمكن للطائرة بدون طيار SP20 أن تطير بسرعات رياح تصل إلى 25 عقدة ، ويبلغ أقصى ارتفاع تشغيل 2500 متر ، ودرجات حرارة التشغيل من -5 درجة مئوية إلى + 45 درجة مئوية. مع "الكفوف" المفرغة من الهواء والشفرات المطوية ، تبلغ أبعاد الجهاز 220 × 280 × 100 مم ، حسب ترتيب العمل - 550 × 450 × 190. وقت الإعداد أقل من دقيقة ، ويرجع الفضل في ذلك جزئيًا إلى الضاغط الصغير المرفق المستخدم لنفخ القدمين. يتم شحن البطاريات لمدة 23 دقيقة من الرحلة. تم تجهيز SP20 بقناة اتصال تناظرية بمدى يصل إلى 2 كم. تأتي طائرة Diodon SP20 بدون طيار مع محطة تحكم أرضية وعرة 1.2 كجم IP56. يتم حاليًا اختبار هذه الطائرة البرمائية الفريدة من نوعها في أقسام مختلفة ، وتنتظر Diodon Drone Technologies الترتيب الأول لها ، بشكل أساسي من الجيش الفرنسي.
