광산 통관 : 새로운 드론 직업


사진 크레디트 : David Oliver
영국군은 아프가니스탄의 부적 작전 중 미니 UAV를 사용하여 VCA를 탐지하고 T- 호크 경로를 정리했습니다.

대중의 마음에서 드론이나 드론에는 여러 가지 역할이 할당됩니다. 그중 하나는 운영자를 위험에 노출시키지 않고 방해받지 않는 공습으로 구성됩니다. 덜 알려진 폭발성 장치 (IED)와 폭발하지 않은 병기를 탐지하고 파괴하는 능력은 잘 알려져 있지 않습니다.

아프리카, 아시아 및 남미를 포함한 다른 지리적 지역에서 IED의 파괴적인 힘이 사용되고 분쟁 후 국가가 버려진 비 매핑 된 UXO와 광산에 의해 고통을 받는다는 점을 감안할 때, 모든 곳의 관련 인원을 위험에 빠뜨리지 않고 이러한 위협을 신속하게 처리 할 수있는 능력 중요한 전략적 요구가되었습니다. 이 문제를 해결하는 한 가지 방법은 소형 이륙 장치를 사용하여 폭발물을 찾고 파괴하는 수직 이륙 및 착륙 (GDP)입니다.



아프가니스탄에있는 영국군의 부적 작전이 시작되었다. 그 동안 복잡한 시스템을 사용하여 경로를 정리하고, IED와 폭발성 함정을 탐지 및 파괴하고, 후속 차량의 경로를 정리했다. 그러한 시스템 중 하나는 비행 시간이 45 분인 Honeywell T-Hawk 미니 UAV였습니다. 그는 수송대를 감시하고 경로를 재고했다. 공기 흐름은 경로 앞에있는 의심스러운 IED로부터 모래를 옮길 수 있었다.

부적 작전은 런던 기반 회사 SteelRock Technologies (SRT)에게 일종의 인센티브가되었습니다.이 회사는 RDS (Richmond Defense Systems)와 협력하여 SR1 프로텍터로 UAV 기반 폭발성 병기 처리 시스템을 개발했습니다. 공기와 땅에서. 증가하는 IED의 위협을 처리하도록 설계된이 시스템에는 고급 열 화상 광전자 카메라와 암호화 된 화재 제어 시스템이있는 40mm 반동 처리 장치로 구성된 대상 부하가 장착되어 있습니다.

광산 통관 : 새로운 드론 직업
사진 : SteelRock 기술
IED와 싸우기 위해 설계된 스틸 록의 SR1 프로텍터 드론

회전 익기 플랫폼은 X8 KDE 다이렉트 시스템을 기반으로하며, 모서리에 브러시리스 모터가있어 반대 회전의 두 나사를 회전시킵니다. Drone SR1의 최대 속도는 100km / h이며, 데이터 채널의 최대 범위는 기지국에서 150km이며, 50 시간 동안 2kg 동안 XNUMXkg의 부하로 공중에 머무를 수 있습니다. 스틸 록의 사우스 웨일즈 시험장에서 실시 된 일련의 시험에서 프로텍터 시스템은 소독 장치로 지상과 공중에서 IED를 성공적으로 중화했습니다.

싱가포르의 ST Engineering에서 유사한 VCA 중화 시스템을 STINGER 컴플렉스 (Stinger Intelligent Network Gun Equipped Robotics)로 개발하고 있습니다. 이 시스템은 ST Engineering 's Future Soldier Solution의 일부로 개발되고 있으며, 이축 범용 댐핑 힌지에서 일정한 반동 시스템으로 5,56kg 무게의 세계에서 가장 가벼운 100mm Ultramax U8 Mk.6,8 기관총으로 무장 한 쿼드로 콥터입니다. 최대 300 미터 범위에서 상당히 높은 정확도로 자동 모드에서 드론 발사. STINGER는 1,5 초 이내에 샷 사이를 복구 할 수 있습니다. 구경이 100mm 인 5,56 개의 가벼운 폴리머 카트리지를 운반 할 수 있으며, 시스템은 고급 화재 제어 시스템을 사용하여 자동 모드로 대상을 동반 할 수도 있습니다.

Florida의 Duke Robotics는 항공기에 통합 된 완전 로봇 식 무기 시스템을 개발했습니다. TIKAD는 고유 한 안정화 및 반동 솔루션을 사용합니다 оружия. TIKAD에는 6 자유도의 가벼운 자이로 안정화 전자기 서스펜션이 장착되어있어 무게의 50 배에 달하는 목표 하중을 수용하고 안정화 할 수 있습니다. TIKAD 장치의 무게는 9kg이며 4kg의 목표 하중을 운반 할 수 있으며 여기에는 M25 카빈총, SR40 반자동 저격 총 또는 XNUMXmm 유탄 발사기가 포함될 수 있습니다. 테러 집단에 대한 무인 무기 시스템과 배치 된 지상군에 대한 해당 위험 감소를 위해 만들어졌지만 IED 또는 광산을 중화하는 데 사용될 수 있습니다. 그건 그렇고, TIKAD 드론은 이스라엘 군대에 의해 구입되었습니다.

무인 항공기 (LHC)는 넓은 지역이나 접근 할 수없는 지역에서 폭발하지 않은 병기를 감지하는 데 매우 적합합니다. NBP의 검사 및 탐지는 다양한 자력계, 예를 들어 4,5 성분 고정밀 저잡음 벡터 장치 인 디지털 플럭스 게이트 자력계를 사용하여 수행됩니다. 비행 중에 UAV는 고해상도로 정확한 결과를 얻기 위해 레이저 센서를 사용하여 약 XNUMX ~ XNUMX 미터 높이로 유지됩니다. 속도, 고도 및 위치와 같은 모든 비행 데이터가 기록되고 설문의 분석 품질을 향상시키기 위해 재생산 될 수 있습니다. 필요한 정확도와 해상도를 보장하기 위해 조사가 낮은 고도에서 비행해야하는 경우 여러 개의 로터가있는 드론이 사용됩니다. 자력계가 장착 된 드론의 무게는 XNUMX kg 미만일 수 있습니다.


반동없는 40mm RDS 소독 장치가 SR1 UAV에 설치되어 있습니다.

최근, 점점 더 자주 UAV는 안테나 개구 (SAR) 합성 (Synthetic Aperture Radar-SAR)을 갖는 레이더를 설치하고 있는데, 이는 폭발성 물체와 같이 매장 된 의심스러운 물체를 정확하게 검출 할 수있다. 대다수의 경우, 이들은 안티 인민 광산, NBP 및 현대의 위협 인 IED입니다. 그러나이 응용 프로그램의 복잡성에는 SAR에 대한 새로운 기술과 새로운 시스템 개념이 필요합니다. 독일 항공 우주 센터의 최근 연구에 따르면 P3M-SAR로 영어 용어로 알려진 다차원, 다중 정적 (하나의 전송 안테나와 여러 개의 수신 안테나가있는) 다각형 및 다중 채널 PCA 시스템이 충분한 공간 분해능, 패시브 간섭의 안정적인 억제를 제공 할 수 있음이 분명해졌습니다. 몇 미터 거리에서 최대 20 센티미터 깊이의 매장 된 물체를 감지 할 수 있습니다.

테스트 중에 TIRAMI-SAR이라고하는 드론에 설치된 P3M-SAR 시스템은 작은 플라스틱 광산 (예 : PFM-1 / PRB-M35) 또는 압력 목재와 같은 다양한 환경 조건과 물체를 시뮬레이션하는 여러 시나리오에서 뛰어난 탐지 기능을 보여주었습니다. VCA 용 스트랩. 또한 역 SAR 기술을 사용한 과거의 실험은 높은 공간 분해능과 방위 방향의 완전한 결정이 공간 유효 분산 영역으로 인해 SAR 그림에서 광산과 같은 인공 물체를 식별 할 수 있음을 보여주었습니다.


사진 크레디트 : David Oliver
5,56mm Ultramax U100 MK8 기관총으로 무장 한 ST Engineering의 UAV 스팅거

현재 거의 임의의 UAV 궤적으로 인해 P3M-SAR 타입의 SAR로부터 해당 이미지를 생성하고 동시에 간섭을 효과적으로 억제하기 위해 추가 3D 이미지를 생성 할 수있다. 이러한 시너지는 매장 된 물체에 대한 고급 탐지 및 식별 기능을 갖춘 시스템으로 이어질 수 있습니다. 두 가지 주요 작동 모드가 있습니다. 감지 모드 : UAV에 장착 된 다중 정적 및 다중 채널 안테나 배열을 사용하여 연구 영역을 따라 직접 비행 경로를 기반으로합니다. 및 더 높은 공간 해상도를 갖는 영역을 연구하고 단층 촬영 (층별) 스캐닝을 수행하기 위해 주어진 영역에 대해 다소 원형 또는 나선형 궤적을 갖는 식별 모드를 포함한다.

UAV는 독립적으로 액세스하기 어려운 지역에서 독립적으로 작동 할 수 있으며, 대부분의 경우 위험한 지역을 거의 무제한으로 비행 할 수 있습니다. 보다 진보 된 시스템을 얻기 위해, 몇 개의 드론을 사용하여 추가의 매우 높은 바이 스태틱 또는 멀티-스태틱 전파 입사각을 생성 할 수 있으며, 이는 폭발성 물체의 검출 능력을 더욱 확장시킵니다.

미국 회사 인 Giobal ​​UAV Technologies는 최근 NBP를 탐지하기 위해이 지역을 조사하기 위해 미국의 두 고객으로부터 계약을 받았습니다. 총격 사건 중 하나는 이전에 Pearl Harbor에서 NBP를 검색 한 글로벌 UAV 부서 인 Pioneer Aerial Surveys가 수행 한 것입니다. NBP 검색 프로젝트에서 회사는 지구 물리 및 측지 측량에 사용하는 UAV-MAG 드론 기반 측량 기술이 사용됩니다. UAV-MAG 기술은 Gem Systems의 GSMP-35U 초경량 자력계를 사용합니다. Pioneer Aerial은 UAV를 사용하여 낮은 고도를 포함하여 초 고해상도로 자율 항공 사진을 수행 할 수있어 NBP를 감지 할 수 있습니다.




사진 : 듀크 로봇
DIK Robotics 멀티 로터 UAV TIKAD는 자이로 안정화 된 기관단총으로 무장했습니다

예를 들어, 미 육군 공병대와 같은 조직에서는 혁신적인 방어 기술이 공방 수색을위한 초안 솔루션 응용 프로그램에 포함되어야합니다. Global UAV Technologies의 대표에 따르면,“우리가 개발하고있는 UAV-MAG 측량 기술은 기능적 유연성과 신뢰성을 확인합니다. 파이오니어 항공은 지구 물리학 적 드론 측량 분야의 세계적인 리더로 명성을 얻었습니다. NBP의 탐지 및 항공 사진 기술은 매우 빠르게 발전하고 있으며,이 분야에 점점 더 혁신적인 솔루션이 등장하여 서비스 및 제품에 대한 관심이 높아지고 있습니다.”

아프가니스탄은 IED와 NBP의 이중 위협으로 가장 큰 고통을받는 나라 인 것 같습니다. 이 나라의 두 형제는 Mine Kafon (MKD)이라는 글로벌 프로젝트의 일환으로 개발 된 합법적 인 광산 제거 장치를 개발했습니다. 네덜란드에 본사를 둔 MKD는 폭발성 대기에서 광범위한 충돌 후 지역을위한 광범위한 광산 제거 솔루션을 개발하고 있습니다.


사진 : Pioneer Aerial Surveys Ltd
NBP를 탐지하는 데 사용되는 GSMP-35U 초경량 자력계가 장착 된 Pioneer Aerial UAV

이전 전쟁 지역에는 수백만 개의 광산과 기타 폭발성 물질이 흩어져 있으며, 이러한“숨겨진 살인자”는 매일 많은 민간인을 죽이고 죽입니다. 또한 이러한 광산은 분쟁 후 국가의 경제 및 사회 발전에 주요 장애물이된다. 지형 유형 및 기타 여러 요인과 관련된 문제로 인해 NBP에서 이러한 영역을 검사하고 지우는 것은 여전히 ​​비싸고 어렵습니다.

MKD는 NBP와 싸우기 위해 GDP로 여러 개의 멀티 로터 UAV를 설계했습니다. 항공 사진 및 매핑을위한 작고 저렴한 micro-UAV Vento는 비정부 조직을 포함하여 가장 필요한 구조물에 사용할 수 있습니다. 이 UAV의 간단한 기능 설계는 유지 보수 및 수리를 단순화하고 3D 프린터로 인쇄 된 케이스는 생산을 단순화하여 비용에 영향을 미칩니다. 위험한 영역은 고해상도 및 고배율 카메라에서 비디오를 볼 때 식별됩니다. 그런 다음 디지털지도의 사용자는 토양의 의심스러운 위반뿐만 아니라 구덩이 또는 깔때기를 식별 한 후 오프라인 매핑 모드를 사용하여 관심 영역의 3D지도를 만듭니다.


Massoud Hassani가 디자인 및 제작
광산 카폰의 Destiny Long Range UAV (MFD)는 아프가니스탄과 같은 위험한 지역을 매핑하도록 설계되었습니다.

그런 다음이 맵을 사용하여 지형을 추가로 검사하고 컴퓨터 시각화 알고리즘을 사용하여 위험 지역을 식별 할 수 있습니다. MKD의 데스티니 마이크로 UAV에는 10 축 자이로 안정화 전자기 서스펜션에 장착 된 x5 고해상도 카메라가 장착되어 있습니다. RTK 기술 (실시간 동역학 위성 항법 GPS 시스템)을 사용하여 정확한 위치를 유지하면서 최대 XNUMXkm까지 비행 할 수 있습니다. 혹독한 기상 조건에서 작동 할 수있는 작고 튼튼한 데스티니 드론은 내구성이 뛰어난 탄소 섬유로 만들어져 무게가 줄고 비행 시간이 최대 XNUMX 시간 증가했습니다. 데스티니 드론에는 XNUMX 개의 전기 모터가 장착되어 있기 때문에 하나 또는 두 개의 엔진이 고장 나더라도 계속 비행 할 수 있습니다.


Manta UAV는 NBP 옆에 파괴적인 충전을 할 수 있으며, 이는 원격으로 폭발 할 수 있습니다

지도 제작 드론에 의해 생성 된 3D 맵을 기반으로, 무거운 자율적 Manta MKD UAV는 주어진 영역을 날아 가며, 매 미터마다 체계적으로 "관찰"합니다. 금속 검출기, 표면 감지 레이더 장치 및 화학 분석을위한 시료 수집 장치를 포함한 다양한 감지 센서를 운반 할 수 있습니다. 정확한 위치에 대한 정보를 얻기 위해 센서의 데이터는 데이터 결합 알고리즘을 사용하여 처리됩니다. 주변 지역 및 식별 데이터에 따라, 폭발물은 드론에 의해 운반되는 원격으로 제어되는 폭발물 장치를 사용하여 폭발하거나 공병에 의해 무해하게됩니다. 30 개의 강력한 전기 모터와 동축 프로펠러를 통해 Manta는 총 무게가 최대 6kg 인 광산 청소 로봇과 센서를 운반 할 수 있습니다. 60 개의 6,6S 배터리 (스마트 폰에 설치됨)는 최대 XNUMX 분의 비행 시간을 제공합니다. 다양한 작업을 수행하기 위해 몇 초 안에 소프트웨어를 "재 플래시"할 수있는 유연한 Manta 플랫폼은 XNUMXkg 무게의 운명을 포함한 모든 MKD 광산 드론과 호환됩니다. Manta UAV는 Mine Kafon GCS 지상 관제소와 호환되며,이 회사의 소프트웨어는이 회사의 전체 UAV 라인에 공통된 기능 외에도 각 자율 시스템에 대한 특정 인터페이스를 제공합니다.
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