Com o poder devastador dos IEDs sendo usados em regiões geográficas, incluindo África, Ásia e América do Sul, e com países pós-conflito infestados por engenhos explosivos não detonados e abandonados (UXO) e minas, a capacidade de lidar rapidamente com essas ameaças sem arriscar o o pessoal envolvido é onipresente tornou-se uma necessidade estratégica importante. Uma das maneiras de resolver o problema pode ser a utilização de pequenos veículos multirrotores verticais de decolagem e pouso (VLT) para a busca e destruição de objetos explosivos.
O início foi estabelecido na Operação Talismã do Exército Britânico no Afeganistão, durante a qual um complexo de sistemas foi usado para limpar rotas, detectar e destruir minas IED e armadilhas explosivas e abrir caminho para os veículos subsequentes. Um desses sistemas foi o mini-UAV T-Hawk da Honeywell com um tempo de vôo de 45 minutos. Ele monitorou comboios e fez o reconhecimento da rota, e suas correntes de ar poderiam soprar areia de um IED suspeito colocado na frente do caminho.
A Operação Talisman se tornou uma espécie de incentivo para a SteelRock Technologies (SRT), com sede em Londres, que, em colaboração com a Richmond Defense Systems (RDS), desenvolveu um sistema de eliminação de munições explosivas baseado em UAV chamado SR1 Protector, capaz de neutralizar uma ampla variedade de IEDs e minas, tanto com ar quanto com o solo. Projetado para combater a ameaça crescente de IEDs, este sistema é equipado com uma carga útil que consiste em uma câmera optoeletrônica de imagem térmica avançada e um dispositivo de desarmamento sem recuo de 40 mm com controle de fogo codificado.
O helicóptero é baseado no sistema X8 KDE Direct, que possui motores sem escovas nos cantos que giram duas hélices de rotação contrária. O drone SR1 desenvolve uma velocidade máxima de 100 km / h, o alcance máximo do canal de transmissão de dados é de 150 km da estação base, eles podem ficar no ar com uma carga de 50 kg por 2 horas. Em uma série de testes no campo de provas da SteelRock South Wales, o Protector neutralizou com sucesso os IEDs no solo e no ar com seu dispositivo de desarme.
Um sistema de neutralização de IED semelhante está sendo desenvolvido pela empresa ST Engineering, de Cingapura, na forma do complexo STINGER (Stinger Intelligent Network Gun Equipped Robotics). O sistema está sendo desenvolvido como parte da Future Soldier Solution da ST Engineering e é um quadricóptero armado com a metralhadora Ultramax U100 Mk.8 de 5, 56 mm mais leve do mundo, pesando 6,8 kg, com um sistema de recuo constante em um amortecimento universal biaxial junta, que permite o disparo do drone em modo automático com uma precisão bastante elevada a uma distância de até 300 metros. O STINGER é capaz de recuperar sua posição original entre os disparos em menos de 1,5 segundos. Pode transportar 100 cartuchos de polímero leve de calibre 5,56 mm, o sistema também é capaz de rastrear o alvo em modo automático, usando um sistema de controle de fogo avançado.
A Duke Robotics, sediada na Flórida, também desenvolveu um sistema de armas totalmente robótico integrado à aeronave. O drone TIKAD usa uma solução única para estabilizar e recuar as armas. O TIKAD está equipado com uma suspensão eletromagnética giro-estabilizada leve com 6 graus de liberdade, que é capaz de aceitar e estabilizar uma carga alvo pesando três vezes o seu próprio peso. O aparelho TIKAD pesa 50 kg, pode carregar uma carga alvo de 9 kg, que pode incluir uma carabina M4, um rifle de precisão semi-automático SR25 ou um lançador de granadas de 40 mm. Embora projetado como um sistema de armas não tripuladas para uso contra grupos terroristas e uma redução de risco correspondente para forças terrestres desdobradas, pode ser usado para neutralizar IEDs ou minas. A propósito, o drone TIKAD foi comprado pelo exército israelense.
Os sistemas aéreos não tripulados (UAS) são muito adequados para detectar munições não detonadas em grandes áreas ou em áreas inacessíveis. A pesquisa e a detecção de NBP são realizadas usando vários magnetômetros, por exemplo, um magnetômetro fluxgate digital, que é um instrumento vetorial de três componentes, de alta precisão e baixo ruído. Durante o vôo, o UAV é mantido a uma altitude de aproximadamente um a três metros por meio de um sensor a laser para obter resultados precisos com alta resolução. Todos os dados de voo, como velocidade, altitude e localização, são registrados e podem ser reproduzidos para melhorar a análise do levantamento. Se o levantamento do terreno requer voar em baixas altitudes, a fim de garantir a precisão e resolução necessárias, então drones com várias hélices de rotor são usados. O peso do drone com um magnetômetro pode ser inferior a 4,5 kg.
Recentemente, cada vez com mais frequência, radares de radar de abertura sintética (SAR) são instalados em UAVs, que podem detectar objetos suspeitos enterrados, por exemplo, objetos explosivos, com boa precisão; na esmagadora maioria dos casos, são minas antipessoal, NBP, bem como ameaças da nova era - IEDs. No entanto, a complexidade desta aplicação requer novas tecnologias e novos conceitos de sistema para PCA. Um estudo recente do Centro Aeroespacial Alemão mostrou claramente que um sistema SAR polimétrico, multestático (com uma antena transmissora e várias antenas receptoras), poligonal e multicanal, conhecido na terminologia inglesa como P3M-SAR, pode fornecer resolução espacial suficiente e supressão confiável de passivo interferências e é capaz de detectar objetos enterrados a uma profundidade de 20 centímetros a uma distância de vários metros.
Durante os testes, o sistema P3M-SAR montado por drone, apelidado de TIRAMI-SAR, mostrou capacidades de detecção superiores em vários cenários diferentes, simulando várias condições ambientais e objetos, incluindo pequenas minas de plástico, como o PFM-1 / PRB-M35, ou empurre as tiras de madeira para VCA. Além disso, experimentos anteriores usando a tecnologia SAR inversa mostraram que a alta resolução espacial e a determinação completa da direção azimutal tornam possível identificar objetos artificiais como minas na imagem SAR devido à sua área de espalhamento espacial efetiva.
Atualmente, devido à trajetória quase arbitrária do UAV, é possível criar imagens correspondentes com SAR do tipo P3M-SAR e, em paralelo, gerar imagens 3D adicionais para suprimir interferências de forma eficaz. Essa sinergia pode levar a um sistema com recursos avançados de detecção e identificação de objetos enterrados. Existem dois modos principais de operação: o modo de detecção, que se baseia em uma trajetória de vôo direta ao longo da área investigada, usando um conjunto de antenas multiestáticas e multicanais instaladas no UAV; e um modo de identificação com uma trajetória bastante circular ou em espiral sobre uma área predeterminada, a fim de estudar a área em uma resolução espacial mais alta e realizar a varredura tomográfica (camada por camada).
Os UAVs podem operar independentemente e em áreas de difícil acesso; na maioria dos cenários, eles podem voar quase indefinidamente diretamente sobre áreas perigosas. Para obter um sistema mais avançado, vários drones podem ser usados para criar ângulos biestáticos ou multistáticos muito altos adicionais de incidência de ondas de rádio, o que expande ainda mais as possibilidades de detecção de objetos explosivos.
A americana Giobal UAV Technologies recebeu recentemente contratos de dois clientes nos Estados Unidos para fazer um levantamento da área a fim de detectar UOPS. Uma das filmagens foi realizada pela Pioneer Aerial Surveys, uma divisão da Global UAV, que anteriormente fazia uma busca por NBP em Pearl Harbor. Os projetos de pesquisa de NBP usam a mesma tecnologia de pesquisa UAV-MAG baseada em drones que a empresa usa para pesquisas geofísicas e geodésicas. A tecnologia UAV-MAG usa o magnetômetro ultraleve GSMP-35U da Gem Systems. A Pioneer Aerial pode usar UAVs para conduzir levantamentos aéreos autônomos em ultra-alta resolução, inclusive em baixas altitudes, o que torna possível detectar UDOs.
Organizações como o Corpo de Engenheiros do Exército dos Estados Unidos exigem que tecnologias de pesquisa inovadoras sejam incluídas em suas propostas de soluções de pesquisa da NWO. De acordo com um representante da Global UAV Technologies, “A tecnologia de imagem UAV-MAG que estamos desenvolvendo prova sua flexibilidade funcional e confiabilidade. A Pioneer Aerial rapidamente ganhou reputação como um dos líderes mundiais em levantamentos geofísicos de drones. A tecnologia de detecção e imagiologia aérea de NBP está a desenvolver-se com bastante rapidez, surgem cada vez mais soluções inovadoras nesta área, o que contribui para um aumento do interesse pelos nossos serviços e produtos.”
O Afeganistão parece ser o país que mais sofre com a ameaça dupla de IEDs e NBPs. Dois irmãos deste país desenvolveram um dispositivo legal de remoção de minas desenvolvido como parte de um projeto global denominado Mine Kafon (MKD). Com sede na Holanda, a MKD está desenvolvendo uma série de soluções de desminagem de material bélico explosivo para uma ampla variedade de áreas pós-conflito usando tecnologias disruptivas que poderiam tornar a desminagem mais rápida, segura, barata e fácil.
As antigas zonas de guerra estão repletas de milhões de minas e outros explosivos, e todos os dias esses "assassinos à espreita" mutilam e matam muitos civis. Além disso, essas minas também representam um grande obstáculo para o desenvolvimento econômico e social pós-conflito do país. O levantamento e liberação de tais áreas de OVNIs ainda é caro e difícil devido a problemas associados ao tipo de terreno e muitos outros fatores.
MKD projetou vários UAVs de múltiplos rotores com GDP para combater o NBP. Um micro-UAV Vento pequeno e barato para levantamento aéreo e mapeamento está disponível para as estruturas que mais precisam, incluindo organizações não governamentais. O design funcional simples deste UAV simplifica a manutenção e o reparo, e a caixa, impressa em uma impressora 3D, simplifica a produção, o que consequentemente afeta seu custo. As áreas perigosas são identificadas pela visualização do vídeo de uma câmera com alta resolução e zoom de alta potência. Em seguida, o usuário identifica poços ou crateras em um mapa digital, bem como perturbações suspeitas no solo, após o que um mapa 3D da área de interesse é criado usando o modo de mapeamento offline.
Esse mapa pode então ser usado para outras inspeções do local e, possivelmente, para identificar áreas perigosas usando algoritmos de visualização de computador. O micro-UAV de reconhecimento de longo alcance Destiny da MKD é equipado com uma câmera de alta resolução com ampliação de x10, montada em um gimbal eletromagnético giro-estabilizado de três eixos. Ele é capaz de voar a um alcance de até 5 km, mantendo uma localização precisa usando a tecnologia RTK (Sistema de Navegação por Satélite Cinemático em Tempo Real). O drone compacto e robusto do Destiny foi construído para resistir a condições climáticas adversas e é feito de fibra de carbono durável para reduzir o peso e estender o tempo de vôo para uma hora. Com oito motores elétricos, o drone Destiny pode continuar voando se um ou dois motores falharem.
Com base em mapas 3D criados por drones cartográficos, o pesado e autônomo UAV Manta do MKD voa sobre uma determinada área, "escaneando" metodicamente cada metro dela. Ele é capaz de transportar uma variedade de sensores de detecção, incluindo um detector de metal, um radar de detecção de subsuperfície e um dispositivo de coleta de amostra para análise química. Para obter informações sobre a localização exata, os dados dos sensores são processados usando algoritmos de fusão de dados. Dependendo do terreno circundante e dos dados de identificação, o objeto explosivo é detonado usando um dispositivo explosivo controlado remotamente carregado por um drone ou é tornado inofensivo por um sapador. Oito motores elétricos potentes e hélices coaxiais permitem que o drone Manta carregue robôs e sensores de remoção de minas com um peso total de até 30 kg. Oito baterias 6S (instaladas em smartphones) fornecem um tempo máximo de vôo de 60 minutos. A plataforma Manta flexível, que pode ser “flasheada” por software para realizar várias tarefas em questão de segundos, é compatível com todos os drones de desminagem MKD, incluindo Destiny com 6,6 kg. O Manta UAV é compatível com a estação de controle de solo Mine Kafon GCS, cujo software, além da funcionalidade comum a toda a linha de drones desta empresa, também fornece interfaces específicas para cada sistema autônomo.
