Con il potere devastante degli IED utilizzati in regioni geografiche, tra cui Africa, Asia e Sud America, e con i paesi postbellici afflitti da ordigni inesplosi (UXO) e mine abbandonati e inesplorati, la capacità di affrontare rapidamente queste minacce senza rischiare la il personale coinvolto è onnipresente, è diventata un'importante necessità strategica. Uno dei modi per risolvere il problema può essere l'uso di piccoli veicoli a decollo e atterraggio verticale multi-rotore (VLT) per la ricerca e la distruzione di oggetti esplosivi.
L'inizio è stato posto nell'operazione Talisman dell'esercito britannico in Afghanistan, durante la quale è stato utilizzato un complesso di sistemi per cancellare le rotte, rilevare e distruggere mine IED e trappole esplosive e aprire la strada ai veicoli successivi. Uno di questi sistemi era il mini-UAV T-Hawk di Honeywell con un tempo di volo di 45 minuti. Ha monitorato i convogli e perlustrato il percorso, e le sue correnti d'aria potrebbero spazzare via la sabbia da un IED sospetto che si trova di fronte al percorso.
L'operazione Talisman è diventata una sorta di incentivo per SteelRock Technologies (SRT), con sede a Londra, che, in collaborazione con Richmond Defense Systems (RDS), ha sviluppato un sistema di smaltimento di ordigni esplosivi basato su UAV chiamato SR1 Protector, in grado di neutralizzare un'ampia varietà di IED e mine, sia con aria che da terra. Progettato per combattere la crescente minaccia degli IED, questo sistema è dotato di un carico utile costituito da una termocamera optoelettronica avanzata e un dispositivo di disarmo senza rinculo da 40 mm con controllo del fuoco codificato.
L'aerogiro è basato sul sistema X8 KDE Direct, che ha motori brushless agli angoli che fanno ruotare due eliche controrotanti. Il drone SR1 sviluppa una velocità massima di 100 km/h, la portata massima del canale di trasmissione dati è di 150 km dalla stazione base, possono rimanere in aria con un carico del peso di 50 kg per due 2 ore. In una serie di test presso il banco di prova del Galles meridionale di SteelRock, il Protector ha neutralizzato con successo gli IED a terra e in aria con il suo dispositivo di disattivazione.
Un simile sistema di neutralizzazione IED è stato sviluppato dalla società di Singapore ST Engineering sotto forma del complesso STINGER (Stinger Intelligent Network Gun Equipaggiata Robotica). Il sistema è stato sviluppato come parte della Future Soldier Solution di ST Engineering ed è un quadricottero armato con la mitragliatrice Ultramax U100 Mk.8 da 5,56 mm più leggera al mondo del peso di 6,8 kg con un sistema di rinculo costante su uno smorzamento universale biassiale giunto, che consente il fuoco dal drone in modalità automatica con una precisione abbastanza elevata a una distanza fino a 300 metri. Lo STINGER è in grado di tornare alla sua posizione originale tra uno scatto e l'altro in meno di 1,5 secondi. Può trasportare 100 cartucce a polimeri leggeri di calibro 5,56 mm, il sistema è anche in grado di tracciare il bersaglio in modalità automatica, utilizzando un avanzato sistema di controllo del fuoco.
Duke Robotics, con sede in Florida, ha anche sviluppato un sistema d'arma completamente robotico integrato nell'aereo. Il drone TIKAD utilizza una soluzione unica per stabilizzare e rinculo le armi. TIKAD è dotato di una sospensione elettromagnetica girostabilizzata leggera con 6 gradi di libertà, che è in grado di accettare e stabilizzare un carico target che pesa tre volte il proprio peso. L'apparato TIKAD pesa 50 kg, può trasportare un carico target di 9 kg, che può includere una carabina M4, un fucile da cecchino semiautomatico SR25 o un lanciagranate da 40 mm. Sebbene progettato come un sistema d'arma senza equipaggio per l'uso contro gruppi terroristici e una corrispondente riduzione del rischio per le forze di terra schierate, può essere utilizzato per neutralizzare IED o mine. A proposito, il drone TIKAD è stato acquistato dall'esercito israeliano.
I sistemi aerei senza equipaggio (UAS) sono molto adatti per rilevare ordigni inesplosi su vaste aree o in aree inaccessibili. Il rilevamento e il rilevamento di NBP vengono eseguiti utilizzando vari magnetometri, ad esempio un magnetometro digitale fluxgate, che è uno strumento vettoriale a tre componenti, ad alta precisione e a basso rumore. Durante il volo, l'UAV viene mantenuto ad un'altitudine di circa uno-tre metri utilizzando un sensore laser per ottenere risultati accurati ad alta risoluzione. Tutti i dati di volo come velocità, altitudine e posizione vengono registrati e possono essere riprodotti per migliorare l'analisi del rilievo. Se il rilevamento del terreno richiede il volo a bassa quota per garantire la precisione e la risoluzione necessarie, vengono utilizzati droni con più eliche a rotore. Il peso del drone con magnetometro può essere inferiore a 4,5 kg.
Di recente, sempre più spesso, sugli UAV vengono installati radar radar ad apertura sintetica (SAR), in grado di rilevare oggetti sospetti sepolti, ad esempio oggetti esplosivi, con buona precisione; nella stragrande maggioranza dei casi, si tratta di mine antiuomo, NBP e minacce della nuova era: gli IED. Tuttavia, la complessità di questa applicazione richiede nuove tecnologie e nuovi concetti di sistema per PCA. Un recente studio del Centro aerospaziale tedesco ha mostrato chiaramente che un sistema SAR polimetrico, multistatico (con un'antenna trasmittente e più antenne riceventi), poligonale e multicanale, noto nella terminologia inglese come P3M-SAR, può fornire una risoluzione spaziale sufficiente, una soppressione affidabile di interferenza ed è in grado di rilevare oggetti sepolti a una profondità di 20 centimetri da una distanza di diversi metri.
Durante i test, il sistema P3M-SAR montato su drone, soprannominato TIRAMI-SAR, ha mostrato capacità di rilevamento superiori in diversi scenari simulando varie condizioni ambientali e oggetti, comprese piccole mine di plastica, come il PFM-1 / PRB-M35, o spingere le strisce di legno per VCA. Inoltre, esperimenti passati che utilizzano la tecnologia SAR inversa hanno dimostrato che l'elevata risoluzione spaziale e la determinazione completa della direzione azimutale consentono di identificare oggetti artificiali come le mine nell'immagine SAR a causa della loro area di diffusione spaziale effettiva.
Attualmente, a causa della traiettoria quasi arbitraria dell'UAV, è possibile creare immagini corrispondenti con SAR di tipo P3M-SAR e, in parallelo, generare immagini 3D aggiuntive per sopprimere efficacemente le interferenze. Questa sinergia potrebbe portare a un sistema con capacità avanzate di rilevamento e identificazione di oggetti sepolti. Esistono due principali modalità di funzionamento: la modalità di rilevamento, che si basa su una traiettoria di volo diretta lungo l'area indagata utilizzando un array di antenne multistatiche e multicanale installato sull'UAV; e una modalità di identificazione con una traiettoria piuttosto circolare oa spirale su un'area predeterminata per studiare l'area a una risoluzione spaziale più elevata ed eseguire la scansione tomografica (strato per strato).
Gli UAV possono operare in modo indipendente e in aree di difficile accesso, nella maggior parte degli scenari possono volare quasi all'infinito direttamente su aree pericolose. Al fine di ottenere un sistema più avanzato, possono essere utilizzati più droni per creare ulteriori angoli di incidenza delle onde radio bistatici o multistatici molto elevati, che ampliano ulteriormente le possibilità di rilevamento di oggetti esplosivi.
L'azienda americana Giobal UAV Technologies ha recentemente ricevuto contratti da due clienti negli Stati Uniti per sondare l'area al fine di rilevare UOPS. Una delle riprese è stata effettuata da Pioneer Aerial Surveys, una divisione di Global UAV, che in precedenza aveva condotto una ricerca dell'NBP a Pearl Harbor. I progetti per la ricerca di NBP utilizzano la stessa tecnologia di rilevamento UAV-MAG basata su droni che l'azienda utilizza per le indagini geofisiche e geodetiche. La tecnologia UAV-MAG utilizza il magnetometro GSMP-35U ultraleggero di Gem Systems. Pioneer Aerial può utilizzare gli UAV per condurre rilievi aerei autonomi ad altissima risoluzione, anche a basse altitudini, il che rende possibile rilevare gli UDO.
Organizzazioni come il Corpo degli Ingegneri dell'Esercito degli Stati Uniti richiedono tecnologie di rilevamento innovative da includere nelle loro proposte per le soluzioni di ricerca NWO. Secondo un rappresentante di Global UAV Technologies, “La tecnologia di imaging UAV-MAG che stiamo sviluppando dimostra la sua flessibilità funzionale e affidabilità. Pioneer Aerial si è rapidamente guadagnata la reputazione di uno dei leader mondiali nel rilevamento geofisico dei droni. La tecnologia di rilevamento e imaging aereo di NBP si sta sviluppando abbastanza rapidamente, in questo settore appaiono sempre più soluzioni innovative, il che contribuisce ad aumentare l'interesse per i nostri servizi e prodotti."
L'Afghanistan sembra essere il Paese che soffre maggiormente della doppia minaccia di IED e NBP. Due fratelli di questo paese hanno sviluppato un dispositivo di sminamento legale sviluppato come parte di un progetto globale denominato Mine Kafon (MKD). Con sede nei Paesi Bassi, MKD sta sviluppando una gamma di soluzioni per lo sminamento di ordigni esplosivi per un'ampia varietà di aree postbelliche utilizzando tecnologie dirompenti che potrebbero rendere lo sminamento più rapido, sicuro, economico e facile.
Le ex zone di guerra sono disseminate di milioni di mine e altri esplosivi, e ogni giorno questi "assassini in agguato" mutilano e uccidono molti civili. Inoltre, queste miniere rappresentano anche un grosso ostacolo allo sviluppo economico e sociale postbellico del Paese. Il rilevamento e la rimozione di tali aree dagli UFO è ancora costoso e difficile a causa di problemi associati al tipo di terreno ea molti altri fattori.
MKD ha progettato diversi UAV multi-rotore con PIL per combattere NBP. Un piccolo ed economico Vento micro-UAV per rilievi e mappe aeree è a disposizione delle strutture che ne hanno più bisogno, comprese le organizzazioni non governative. Il design semplice e funzionale di questo UAV semplifica la manutenzione e la riparazione e la custodia, stampata su una stampante 3D, semplifica la produzione, che di conseguenza influisce sul suo costo. Le aree pericolose vengono identificate visualizzando il video da una telecamera ad alta risoluzione e zoom ad alta potenza. Successivamente, l'utente identifica pozzi o crateri su una mappa digitale, nonché disturbi sospetti del suolo, dopo di che viene creata una mappa 3D dell'area di interesse utilizzando la modalità di mappatura offline.
Questa mappa può quindi essere utilizzata per ulteriori ispezioni del sito ed eventualmente per identificare aree pericolose utilizzando algoritmi di visualizzazione computerizzata. Il micro-UAV da ricognizione a lungo raggio Destiny di MKD è dotato di una fotocamera ad alta risoluzione con ingrandimento x10, montata su un gimbal elettromagnetico girostabilizzato a tre assi. È in grado di volare fino a un raggio di 5 km mantenendo una posizione precisa utilizzando la tecnologia RTK (Real Time Kinematic Satellite Navigation System). Il drone compatto e robusto del Destiny è costruito per resistere a condizioni meteorologiche avverse ed è realizzato in resistente fibra di carbonio per ridurre il peso ed estendere il tempo di volo a un'ora. Con otto motori elettrici, il drone Destiny può continuare a volare se uno o due motori si guastano.
Basato su mappe 3D create da droni cartografici, il Manta UAV autonomo pesante di MKD sorvola una determinata area, "scansionando" metodicamente ogni metro di essa. È in grado di trasportare una varietà di sensori di rilevamento, tra cui un metal detector, un radar di rilevamento del sottosuolo e un dispositivo di raccolta dei campioni per l'analisi chimica. Per ottenere informazioni sulla posizione esatta, i dati dei sensori vengono elaborati utilizzando algoritmi di fusione dei dati. A seconda del terreno circostante e dei dati di identificazione, l'oggetto esplosivo viene fatto esplodere utilizzando un dispositivo esplosivo controllato a distanza trasportato da un drone o reso innocuo da un geniere. Otto potenti motori elettrici ed eliche coassiali consentono al drone Manta di trasportare robot e sensori per lo sminamento con un peso totale fino a 30 kg. Otto batterie 6S (installate negli smartphone) garantiscono un tempo di volo massimo di 60 minuti. La piattaforma flessibile Manta, che può essere "flash" del software per eseguire varie attività in pochi secondi, è compatibile con tutti i droni da sminamento MKD, incluso Destiny che pesa 6,6 kg. Il Manta UAV è compatibile con la stazione di controllo a terra Mine Kafon GCS, il cui software, oltre alle funzionalità comuni a tutta la linea di droni di questa azienda, prevede anche interfacce specifiche per ogni sistema autonomo.
