Met de verwoestende kracht van IED's die worden gebruikt in geografische regio's, waaronder Afrika, Azië en Zuid-Amerika, en met post-conflictlanden die worden geteisterd door verlaten, niet in kaart gebrachte niet-ontplofte munitie (UXO) en mijnen, is het vermogen om snel met deze bedreigingen om te gaan zonder het risico te lopen de betrokken personeel is alomtegenwoordig en is een belangrijke strategische noodzaak geworden. Een van de manieren om het probleem op te lossen is het gebruik van kleine multi-rotor verticale start- en landingsvoertuigen (VLT) voor het zoeken en vernietigen van explosieve objecten.
Het begin werd gelegd in Operatie Talisman van het Britse leger in Afghanistan, waarbij een complex van systemen werd gebruikt om routes vrij te maken, IED-mijnen en explosieve vallen te detecteren en te vernietigen, en een pad vrij te maken voor volgende voertuigen. Een voorbeeld van zo'n systeem was Honeywell's T-Hawk mini-UAV met een vliegtijd van 45 minuten. Hij hield konvooien in de gaten en verkende de route, en zijn luchtstromen konden zand wegblazen van een verdachte IED die voor het pad lag.
Operatie Talisman werd een soort stimulans voor het in Londen gevestigde SteelRock Technologies (SRT), dat, in samenwerking met Richmond Defense Systems (RDS), een UAV-gebaseerd opruimingssysteem voor explosieven ontwikkelde, genaamd SR1 Protector, dat in staat is een breed scala aan IED's te neutraliseren en mijnen, zowel met lucht als vanaf de grond. Dit systeem is ontworpen om de groeiende dreiging van IED's te bestrijden en is uitgerust met een nuttige lading die bestaat uit een geavanceerde opto-elektronische warmtebeeldcamera en een 40 mm terugstootloos ontwapeningsapparaat met gecodeerde vuurleiding.
Het girovliegtuig is gebaseerd op het X8 KDE Direct-systeem, dat borstelloze motoren op de hoeken heeft die twee tegengesteld draaiende propellers laten draaien. De SR1-drone ontwikkelt een maximale snelheid van 100 km / u, het maximale bereik van het datatransmissiekanaal is 150 km van het basisstation, ze kunnen twee uur in de lucht blijven met een lading van 50 kg. In een reeks tests op het proefterrein van SteelRock in Zuid-Wales, neutraliseerde de Protector met succes IED's op de grond en in de lucht met zijn onschadelijk apparaat.
Een soortgelijk IED-neutralisatiesysteem wordt ontwikkeld door het Singaporese bedrijf ST Engineering in de vorm van het STINGER-complex (Stinger Intelligent Network Gun Uitgerust Robotics). Het systeem wordt ontwikkeld als onderdeel van de Future Soldier Solution door ST Engineering en is een quadcopter bewapend met 's werelds lichtste 5,56 mm Ultramax U100 Mk.8 machinegeweer met een gewicht van 6,8 kg met een constant terugslagsysteem op een biaxiale universele demping gewricht, dat vuur van de drone in automatische modus met een vrij hoge nauwkeurigheid op een afstand van maximaal 300 meter mogelijk maakt. De STINGER is in staat om in minder dan 1,5 seconde terug te keren naar zijn oorspronkelijke positie tussen schoten. Het kan 100 lichte polymeerpatronen van 5,56 mm kaliber dragen, het systeem is ook in staat om het doel in automatische modus te volgen, met behulp van een geavanceerd vuurleidingssysteem.
Het in Florida gevestigde Duke Robotics heeft ook een volledig robotwapensysteem ontwikkeld dat in het vliegtuig is geïntegreerd. De TIKAD-drone gebruikt een unieke oplossing om wapens te stabiliseren en terug te slaan. TIKAD is uitgerust met een lichtgewicht gyro-gestabiliseerde elektromagnetische ophanging met 6 vrijheidsgraden, die in staat is om een doellading te accepteren en te stabiliseren die drie keer zijn eigen gewicht weegt. Het TIKAD-apparaat weegt 50 kg, kan een doellading van 9 kg dragen, waaronder een M4-karabijn, een SR25 semi-automatisch sluipschuttersgeweer of een 40 mm granaatwerper. Hoewel ontworpen als een onbemand wapensysteem voor gebruik tegen terroristische groeperingen en een overeenkomstige risicovermindering voor ingezette grondtroepen, kan het worden gebruikt om IED's of mijnen te neutraliseren. Trouwens, de TIKAD-drone is gekocht door het Israëlische leger.
Unmanned Aerial Systems (UAS) zijn zeer geschikt voor het detecteren van niet-ontplofte munitie boven grote gebieden of in ontoegankelijke gebieden. Onderzoek en detectie van NBP wordt uitgevoerd met behulp van verschillende magnetometers, bijvoorbeeld een digitale fluxgate-magnetometer, een driecomponenten, zeer nauwkeurig en geluidsarm vectorinstrument. Tijdens de vlucht wordt de UAV met behulp van een lasersensor op een hoogte van ongeveer één tot drie meter gehouden om nauwkeurige resultaten met een hoge resolutie te verkrijgen. Alle vluchtgegevens zoals snelheid, hoogte en locatie worden geregistreerd en kunnen worden afgespeeld om de analyse van het onderzoek te verbeteren. Als voor het inspecteren van het terrein op lage hoogte moet worden gevlogen om de nodige nauwkeurigheid en resolutie te garanderen, worden drones met meerdere rotorpropellers gebruikt. Het gewicht van de drone met een magnetometer kan minder dan 4,5 kg zijn.
De laatste tijd worden steeds vaker synthetische apertuurradar (SAR)-radars geïnstalleerd op UAV's, die begraven verdachte objecten, bijvoorbeeld explosieve objecten, met goede nauwkeurigheid kunnen detecteren; in de overgrote meerderheid van de gevallen zijn dit antipersoonsmijnen, NBP, evenals bedreigingen voor het nieuwe tijdperk - IED's. De complexiteit van deze toepassing vereist echter nieuwe technologieën en nieuwe systeemconcepten voor PCA. Een recent onderzoek door het Duitse Lucht- en Ruimtevaartcentrum heeft duidelijk aangetoond dat een polymetrisch, multistatisch (met één zend- en meerdere ontvangantenne), polygonaal en meerkanaals SAR-systeem, in Engelse terminologie bekend als P3M-SAR, voldoende ruimtelijke resolutie, betrouwbare onderdrukking van passieve interferentie en is in staat om begraven objecten op een diepte van 20 centimeter op een afstand van enkele meters te detecteren.
Tijdens het testen heeft het op een drone gemonteerde P3M-SAR-systeem, genaamd TIRAMI-SAR, superieure detectiemogelijkheden getoond in verschillende scenario's die verschillende omgevingsomstandigheden en objecten simuleren, waaronder kleine plastic mijnen, zoals de PFM-1 / PRB-M35, of duw houten strips voor VCA. Bovendien hebben eerdere experimenten met behulp van inverse SAR-technologie aangetoond dat een hoge ruimtelijke resolutie en volledige bepaling van de azimutale richting het mogelijk maken om kunstmatige objecten zoals mijnen in het SAR-beeld te identificeren vanwege hun ruimtelijk effectieve verstrooiingsgebied.
Op dit moment is het vanwege het bijna willekeurige traject van de UAV mogelijk om overeenkomstige beelden te maken met SAR van het P3M-SAR-type en, parallel, om extra 3D-beelden te genereren om interferentie effectief te onderdrukken. Deze synergie zou kunnen leiden tot een systeem met geavanceerde detectie- en identificatiemogelijkheden voor begraven objecten. Er zijn twee hoofdmodi: de detectiemodus, die is gebaseerd op een directe vliegroute langs het onderzochte gebied met behulp van een multistatische en meerkanaals antenne-array die op de UAV is geïnstalleerd; en een identificatiemodus met een eerder cirkelvormig of spiraalvormig traject over een vooraf bepaald gebied om het gebied met een hogere ruimtelijke resolutie te bestuderen en tomografisch (laag voor laag) scannen uit te voeren.
UAV's kunnen onafhankelijk opereren en in moeilijk toegankelijke gebieden, in de meeste scenario's kunnen ze bijna onbeperkt direct over gevaarlijke gebieden vliegen. Om een geavanceerder systeem te krijgen, kunnen verschillende drones worden gebruikt om extra zeer hoge bistatische of multistatische invalshoeken van radiogolven te creëren, wat de mogelijkheden voor het detecteren van explosieve objecten verder vergroot.
Het Amerikaanse bedrijf Giobal UAV Technologies kreeg onlangs contracten van twee klanten in de Verenigde Staten om het gebied te onderzoeken om UOPS te detecteren. Een van de opnames werd uitgevoerd door Pioneer Aerial Surveys, een divisie van Global UAV, die eerder een zoektocht naar NBP in Pearl Harbor uitvoerde. Projecten voor het zoeken naar NBP gebruiken dezelfde op drones gebaseerde UAV-MAG-onderzoekstechnologie die het bedrijf gebruikt voor geofysische en geodetische onderzoeken. De UAV-MAG-technologie maakt gebruik van de ultralichte GSMP-35U-magnetometer van Gem Systems. Pioneer Aerial kan UAV's gebruiken om autonoom luchtonderzoek uit te voeren in ultrahoge resolutie, ook op lage hoogten, wat het mogelijk maakt om UDO's te detecteren.
Organisaties zoals het United States Army Corps of Engineers eisen dat innovatieve onderzoekstechnologieën worden opgenomen in hun voorstellen voor NWO-zoekoplossingen. Volgens een vertegenwoordiger van Global UAV Technologies: “De UAV-MAG-beeldvormingstechnologie die we ontwikkelen, bewijst zijn functionele flexibiliteit en betrouwbaarheid. Pioneer Aerial verwierf al snel een reputatie als een van 's werelds leiders in geofysisch onderzoek met drones. De technologie van detectie en luchtbeeldvorming van NBP ontwikkelt zich vrij snel, er verschijnen steeds meer innovatieve oplossingen op dit gebied, wat bijdraagt aan een toename van de interesse in onze diensten en producten."
Afghanistan lijkt het land te zijn dat het meest lijdt onder de dubbele dreiging van IED's en NBP's. Twee broers uit dit land hebben een legaal ontmijningsapparaat ontwikkeld als onderdeel van een wereldwijd project genaamd Mine Kafon (MKD). MKD, gevestigd in Nederland, ontwikkelt een reeks oplossingen voor het opruimen van explosieven voor een breed scala van post-conflictgebieden met behulp van disruptieve technologieën die het opruimen van mijnen sneller, veiliger, goedkoper en gemakkelijker kunnen maken.
De voormalige oorlogsgebieden zijn bezaaid met miljoenen mijnen en andere explosieven, en elke dag verminken en doden deze "op de loer liggende moordenaars" vele burgers. Bovendien vormen deze mijnen ook een groot obstakel voor de economische en sociale ontwikkeling van het land na een conflict. Het onderzoeken en vrijmaken van dergelijke gebieden van UFO's is nog steeds duur en moeilijk vanwege problemen in verband met het type terrein en vele andere factoren.
MKD heeft verschillende multi-rotor UAV's met BBP ontworpen om NBP te bestrijden. Een kleine en goedkope micro-UAV Vento voor luchtonderzoek en kartering is beschikbaar voor die structuren die dit het meest nodig hebben, inclusief niet-gouvernementele organisaties. Het eenvoudige functionele ontwerp van deze UAV vereenvoudigt onderhoud en reparatie, en de behuizing, geprint op een 3D-printer, vereenvoudigt de productie, wat dienovereenkomstig de kosten beïnvloedt. Gevaarlijke gebieden worden geïdentificeerd door video te bekijken van een camera met hoge resolutie en krachtige zoom. Vervolgens identificeert de gebruiker putten of kraters op een digitale kaart, evenals verdachte grondverstoringen, waarna een 3D-kaart van het interessegebied wordt gemaakt met behulp van de offline mapping-modus.
Deze kaart kan vervolgens worden gebruikt voor verdere site-inspecties en mogelijk om gevaarlijke gebieden te identificeren met behulp van computervisualisatie-algoritmen. MKD's Destiny-micro-UAV voor langeafstandsverkenning is uitgerust met een camera met hoge resolutie met een vergroting van x10, gemonteerd op een drie-assige gyro-gestabiliseerde elektromagnetische gimbal. Het kan vliegen tot een bereik van maximaal 5 km terwijl het een nauwkeurige locatie behoudt met behulp van RTK-technologie (Real Time Kinematic Satellite Navigation System). De compacte en robuuste drone van de Destiny is gebouwd om bestand te zijn tegen zware weersomstandigheden en is gemaakt van duurzame koolstofvezel om het gewicht te verminderen en de vliegtijd tot een uur te verlengen. Met acht elektromotoren kan de Destiny-drone blijven vliegen als een of twee motoren uitvallen.
Gebaseerd op 3D-kaarten gemaakt door cartografische drones, vliegt MKD's zware autonome Manta UAV over een bepaald gebied en "scant" elke meter ervan methodisch. Het kan een verscheidenheid aan detectiesensoren dragen, waaronder een metaaldetector, een ondergrondse detectieradar en een apparaat voor het verzamelen van monsters voor chemische analyse. Om informatie over de exacte locatie te verkrijgen, worden de gegevens van de sensoren verwerkt met behulp van datafusie-algoritmen. Afhankelijk van het omringende terrein en de identificatiegegevens wordt het explosieve object tot ontploffing gebracht met behulp van een op afstand bestuurbaar explosief dat wordt gedragen door een drone, of wordt het onschadelijk gemaakt door een sapper. Acht krachtige elektromotoren en coaxiale propellers zorgen ervoor dat de Manta-drone mijnopruimingsrobots en sensoren kan vervoeren met een totaal gewicht tot 30 kg. Acht 6S-batterijen (geïnstalleerd in smartphones) zorgen voor een maximale vliegtijd van 60 minuten. Het flexibele Manta-platform, dat softwarematig kan worden "geflitst" om binnen enkele seconden verschillende taken uit te voeren, is compatibel met alle MKD-ontmijningsdrones, inclusief Destiny met een gewicht van 6,6 kg. De Manta UAV is compatibel met het Mine Kafon GCS-grondcontrolestation, waarvan de software, naast de functionaliteit die de hele lijn van drones van dit bedrijf gemeen heeft, ook specifieke interfaces biedt voor elk autonoom systeem.
