Z niszczycielską mocą IED wykorzystywanych w różnych regionach geograficznych, w tym w Afryce, Azji i Ameryce Południowej, a także w krajach pokonfliktowych nękanych przez porzucone, niezbadane niewybuchów (UXO) i miny, możliwość szybkiego radzenia sobie z tymi zagrożeniami bez ryzyka zaangażowany personel jest wszechobecny i stał się ważną strategiczną koniecznością. Jednym ze sposobów rozwiązania tego problemu może być wykorzystanie małych wielowirnikowych pojazdów pionowego startu i lądowania (VLT) do poszukiwania i niszczenia obiektów wybuchowych.
Początek dała Operacja Talisman Armii Brytyjskiej w Afganistanie, podczas której wykorzystano kompleks systemów do udrożniania tras, wykrywania i niszczenia min IED i pułapek wybuchowych oraz utorowania ścieżki dla kolejnych pojazdów. Jednym z takich systemów był mini-BSP T-Hawk firmy Honeywell z 45-minutowym czasem lotu. Monitorował konwoje i rozpoznał trasę, a jego prądy powietrzne mogły zdmuchnąć piasek z podejrzanego IED leżącego przed ścieżką.
Operacja Talisman stała się rodzajem zachęty dla londyńskiej firmy SteelRock Technologies (SRT), która we współpracy z Richmond Defense Systems (RDS) opracowała oparty na UAV system usuwania amunicji wybuchowej o nazwie SR1 Protector, zdolny do neutralizacji szerokiej gamy IED i miny, zarówno z powietrza, jak iz ziemi. Zaprojektowany w celu zwalczania rosnącego zagrożenia ze strony IED, system ten jest wyposażony w ładunek składający się z zaawansowanej termowizyjnej kamery optoelektronicznej i bezodrzutowego urządzenia rozbrajającego 40 mm z zakodowanym sterowaniem ogniem.
Wiropłat oparty jest na systemie X8 KDE Direct, który ma bezszczotkowe silniki w rogach, które obracają dwoma przeciwbieżnymi śmigłami. Dron SR1 rozwija maksymalną prędkość 100 km/h, maksymalny zasięg kanału transmisji danych to 150 km od stacji bazowej, mogą przebywać w powietrzu z ładunkiem o wadze 50 kg przez dwie 2 godziny. W serii testów na poligonie SteelRock w Południowej Walii, Protector skutecznie zneutralizował IED na ziemi i w powietrzu za pomocą urządzenia rozbrajającego.
Podobny system neutralizacji IED jest opracowywany przez singapurską firmę ST Engineering w postaci kompleksu STINGER (Stinger Intelligent Network Gun Equipped Robotics). System jest rozwijany w ramach Future Soldier Solution przez ST Engineering i jest quadkopterem uzbrojonym w najlżejszy na świecie karabin maszynowy 5,56 mm Ultramax U100 Mk.8 o wadze 6,8 kg z systemem stałego odrzutu na dwuosiowym uniwersalnym tłumieniu przegub, który umożliwia prowadzenie ognia z drona w trybie automatycznym z dość dużą celnością na odległość do 300 metrów. STINGER jest w stanie powrócić do swojej pierwotnej pozycji między strzałami w czasie krótszym niż 1,5 sekundy. Może przenosić 100 lekkich polimerowych nabojów kalibru 5,56 mm, system jest też w stanie śledzić cel w trybie automatycznym, wykorzystując zaawansowany system kierowania ogniem.
Firma Duke Robotics z siedzibą na Florydzie opracowała również w pełni zautomatyzowany system uzbrojenia zintegrowany z samolotem. Dron TIKAD wykorzystuje unikalne rozwiązanie do stabilizacji i odrzutu broni. TIKAD jest wyposażony w lekkie, stabilizowane żyroskopowo zawieszenie elektromagnetyczne o 6 stopniach swobody, które jest w stanie przyjąć i ustabilizować docelowy ładunek ważący trzy razy więcej niż jego masa. Aparat TIKAD waży 50 kg, może unieść cel 9 kg, w skład którego może wchodzić karabinek M4, samopowtarzalny karabin snajperski SR25 czy granatnik 40 mm. Chociaż został zaprojektowany jako system broni bezzałogowej do użycia przeciwko grupom terrorystycznym i odpowiadającej mu redukcji ryzyka dla rozmieszczonych sił lądowych, może być używany do neutralizacji IED lub min. Nawiasem mówiąc, dron TIKAD został zakupiony przez armię izraelską.
Bezzałogowe systemy latające (UAS) bardzo dobrze nadają się do wykrywania niewybuchów na dużych obszarach lub w niedostępnych obszarach. Badanie i detekcja NBP odbywa się za pomocą różnych magnetometrów, na przykład cyfrowego magnetometru fluxgate, który jest trójskładnikowym, precyzyjnym i niskoszumowym przyrządem wektorowym. Podczas lotu UAV jest utrzymywany na wysokości około jednego do trzech metrów za pomocą czujnika laserowego w celu uzyskania dokładnych wyników z wysoką rozdzielczością. Wszystkie dane lotu, takie jak prędkość, wysokość i lokalizacja, są rejestrowane i mogą być odtwarzane w celu poprawy analizy ankiety. Jeśli badanie terenu wymaga latania na niskich wysokościach w celu zapewnienia niezbędnej dokładności i rozdzielczości, stosuje się drony z kilkoma śmigłami wirnikowymi. Waga drona z magnetometrem może być mniejsza niż 4,5 kg.
Ostatnio coraz częściej na UAV instalowane są radary z syntetyczną aperturą (SAR), które mogą z dużą dokładnością wykrywać zakopane podejrzane obiekty, na przykład obiekty wybuchowe; w zdecydowanej większości są to miny przeciwpiechotne, NBP, a także zagrożenia nowej ery - IED. Jednak złożoność tej aplikacji wymaga nowych technologii i nowych koncepcji systemowych dla PCA. Niedawne badanie przeprowadzone przez Niemieckie Centrum Lotnictwa Kosmicznego wyraźnie wykazało, że polimetryczny, multistatyczny (z jedną anteną nadawczą i wieloma antenami odbiorczymi), wielokątny i wielokanałowy system SAR, znany w terminologii angielskiej jako P3M-SAR, może zapewnić wystarczającą rozdzielczość przestrzenną, niezawodne tłumienie zakłóceń i jest w stanie wykryć zakopane obiekty na głębokości 20 centymetrów z odległości kilku metrów.
Podczas testów zamontowany na dronie system P3M-SAR, nazwany TIRAMI-SAR, wykazał doskonałe możliwości wykrywania w kilku różnych scenariuszach, symulując różne warunki środowiskowe i obiekty, w tym małe plastikowe miny, takie jak PFM-1 / PRB-M35, czy wciśnij drewniane listwy do VCA. Ponadto wcześniejsze eksperymenty z wykorzystaniem technologii odwróconego SAR wykazały, że wysoka rozdzielczość przestrzenna i pełne określenie kierunku azymutalnego umożliwiają identyfikację sztucznych obiektów, takich jak miny na obrazie SAR, ze względu na ich przestrzenny efektywny obszar rozpraszania.
Obecnie, dzięki niemal dowolnej trajektorii bezzałogowego statku powietrznego, możliwe jest tworzenie odpowiednich obrazów z SAR typu P3M-SAR i równolegle generowanie dodatkowych obrazów 3D w celu skutecznego tłumienia zakłóceń. Ta synergia może doprowadzić do powstania systemu z zaawansowanymi możliwościami wykrywania i identyfikacji zakopanych obiektów. Istnieją dwa główne tryby pracy: tryb detekcji, który opiera się na bezpośrednim torze lotu wzdłuż badanego obszaru za pomocą wielostatycznego i wielokanałowego układu antenowego zainstalowanego na UAV; oraz tryb identyfikacji z raczej kołową lub spiralną trajektorią na określonym obszarze w celu zbadania obszaru w wyższej rozdzielczości przestrzennej i wykonania skanowania tomograficznego (warstwa po warstwie).
UAV mogą działać niezależnie i w trudno dostępnych miejscach, w większości scenariuszy mogą latać niemal w nieskończoność bezpośrednio nad niebezpiecznymi obszarami. W celu uzyskania bardziej zaawansowanego systemu można użyć kilku dronów do stworzenia dodatkowych bardzo wysokich bistatycznych lub multistatycznych kątów padania fal radiowych, co dodatkowo rozszerza możliwości wykrywania obiektów wybuchowych.
Amerykańska firma Giobal UAV Technologies otrzymała niedawno kontrakty od dwóch klientów ze Stanów Zjednoczonych na zbadanie terenu w celu wykrycia UOPS. Jedno z ujęć zrealizowała firma Pioneer Aerial Surveys, oddział Global UAV, który wcześniej prowadził poszukiwania NBP w Pearl Harbor. Projekty poszukiwania NBP wykorzystują tę samą technologię badań UAV-MAG z użyciem dronów, którą firma wykorzystuje do badań geofizycznych i geodezyjnych. Technologia UAV-MAG wykorzystuje ultralekki magnetometr GSMP-35U firmy Gem Systems. Pioneer Aerial może wykorzystywać UAV do prowadzenia autonomicznych badań lotniczych w ultrawysokiej rozdzielczości, w tym na małych wysokościach, co umożliwia wykrywanie UDO.
Organizacje, takie jak Korpus Inżynierów Armii Stanów Zjednoczonych, wymagają włączenia innowacyjnych technologii pomiarowych do ich propozycji rozwiązań wyszukiwania NWO. Według przedstawiciela Global UAV Technologies „Rozwijana przez nas technologia obrazowania UAV-MAG dowodzi swojej elastyczności i niezawodności funkcjonalnej. Pioneer Aerial szybko zyskał reputację jednego ze światowych liderów w geofizyce dronów. Technologia detekcji i obrazowania lotniczego NBP rozwija się dość dynamicznie, pojawiają się coraz to nowsze rozwiązania w tym obszarze, co przyczynia się do wzrostu zainteresowania naszymi usługami i produktami.”
Wydaje się, że Afganistan jest krajem, który najbardziej cierpi z powodu podwójnego zagrożenia IED i NBP. Dwaj bracia z tego kraju opracowali legalne urządzenie do rozminowywania opracowane w ramach globalnego projektu o nazwie Mine Kafon (MKD). MKD z siedzibą w Holandii opracowuje szereg rozwiązań do rozminowywania za pomocą amunicji wybuchowej dla szerokiej gamy obszarów pokonfliktowych, wykorzystując przełomowe technologie, które mogą przyspieszyć, bezpieczniej, taniej i łatwiej rozminowywać.
Dawne strefy wojenne są zaśmiecone milionami min i innych materiałów wybuchowych, a każdego dnia ci „czający się zabójcy” okaleczają i zabijają wielu cywilów. Co więcej, kopalnie te stanowią również poważną przeszkodę w pokonfliktowym rozwoju gospodarczym i społecznym kraju. Badanie i oczyszczanie takich obszarów z UFO jest nadal drogie i trudne ze względu na problemy związane z rodzajem terenu i wieloma innymi czynnikami.
MKD zaprojektowało kilka wielowirnikowych bezzałogowców z GDP do walki z NBP. Mały i niedrogi mikro-BSP Vento do badań i mapowania z powietrza jest dostępny dla struktur, które najbardziej tego potrzebują, w tym organizacji pozarządowych. Prosta funkcjonalna konstrukcja tego UAV ułatwia konserwację i naprawę, a obudowa wydrukowana na drukarce 3D upraszcza produkcję, co odpowiednio wpływa na jej koszt. Obszary niebezpieczne są identyfikowane poprzez oglądanie wideo z kamery o wysokiej rozdzielczości i dużym zoomie. Następnie użytkownik identyfikuje wgłębienia lub kratery na mapie cyfrowej, a także podejrzane zakłócenia gruntu, po czym w trybie mapowania offline tworzona jest mapa 3D obszaru zainteresowania.
Mapa ta może być następnie wykorzystana do dalszych inspekcji na miejscu i ewentualnie do identyfikacji niebezpiecznych obszarów za pomocą algorytmów wizualizacji komputerowej. Mikro-BSP rozpoznawczy dalekiego zasięgu Destiny firmy MKD jest wyposażony w kamerę o wysokiej rozdzielczości z powiększeniem x10, zamontowaną na trójosiowym, stabilizowanym żyroskopie elektromagnetycznym gimbalu. Jest w stanie latać na odległość do 5 km, zachowując dokładną lokalizację przy użyciu technologii RTK (Real Time Kinematic Satellite Navigation System). Kompaktowy i wytrzymały dron Destiny jest zbudowany tak, aby wytrzymać trudne warunki pogodowe i jest wykonany z wytrzymałego włókna węglowego, aby zmniejszyć wagę i wydłużyć czas lotu do godziny. Dzięki ośmiu silnikom elektrycznym dron Destiny może kontynuować lot, jeśli jeden lub dwa silniki ulegną awarii.
Opierając się na mapach 3D tworzonych przez drony kartograficzne, ciężki autonomiczny UAV Manta MKD przelatuje nad danym obszarem, metodycznie „skanując” każdy jego metr. Jest zdolny do przenoszenia różnych czujników wykrywających, w tym wykrywacza metalu, radaru podpowierzchniowego i urządzenia do pobierania próbek do analizy chemicznej. W celu uzyskania informacji o dokładnej lokalizacji dane z czujników są przetwarzane za pomocą algorytmów fuzji danych. W zależności od otaczającego terenu i danych identyfikacyjnych, obiekt wybuchowy zostaje zdetonowany za pomocą zdalnie sterowanego urządzenia wybuchowego przenoszonego przez drona lub unieszkodliwiony przez sapera. Osiem potężnych silników elektrycznych i współosiowych śmigieł pozwala dronowi Manta przewozić roboty rozminowujące i czujniki o łącznej wadze do 30 kg. Osiem baterii 6S (zainstalowanych w smartfonach) zapewnia maksymalny czas lotu 60 minut. Elastyczna platforma Manta, którą można „flashować” oprogramowaniem w celu wykonywania różnych zadań w ciągu kilku sekund, jest kompatybilna ze wszystkimi dronami do rozminowywania MKD, w tym Destiny o wadze 6,6 kg. Manta UAV jest kompatybilny z naziemną stacją kontroli Mine Kafon GCS, której oprogramowanie oprócz funkcjonalności wspólnej dla całej linii dronów tej firmy, zapewnia również specyficzne interfejsy dla każdego systemu autonomicznego.
