Tous les drones considérés dans cet article sont inclus dans le groupe 1. Ce groupe avec une masse maximale au décollage de 0 à 9 kg comprend un grand nombre de systèmes de différents types, y compris les types d'avions et d'hélicoptères, et tous, en règle générale, sont lancés à la main. Très peu de ces drones pourraient être classés dans la catégorie « nano ». Ce sont des systèmes très légers, la plupart avec un rotor principal, cependant, comme tout le monde mentionné dans cet article. Tout soldat rêve d'avoir un système de vol à portée de main qui peut regarder "au coin de la rue" et revenir pour effectuer les tâches suivantes, car son poids et la quantité de matériel et d'entretien technique sont minimes, c'est-à-dire une augmentation significative de sa charge totale est exclu.
Les forces spéciales sont généralement les premières à recevoir de nouveaux systèmes de haute technologie, qui entrent ensuite en service avec des unités conventionnelles. Cependant, peu de systèmes sont disponibles pour les militaires sur le marché de la défense (bien entendu, tous ces drones "loisirs" vendus par centaines dans les magasins de jouets ne sont pas abordés ici), seule une partie d'entre eux sont d'abord utilisés par les forces spéciales et encore moins sont ceux qui deviennent instantanément des best-sellers. Certains autres drones un peu plus gros, qui ne rentrent plus dans la catégorie « nano », ont des caractéristiques assez particulières, ce qui en fait un excellent choix pour les forces d'opérations spéciales (SSO) et au-delà.
Avant de commencer à décrire les systèmes existants, examinons ce que pourrait être l'avenir, bien qu'aujourd'hui, beaucoup de choses puissent être attribuées au domaine de la science-fiction plutôt qu'à la réalité. En 2011, AeroVironment a développé le Nano Hummingbird, un VTOL ressemblant à un oiseau volant avec une masse maximale au décollage de 19 grammes, dont l'envergure de 160 mm lui permet de rester en l'air. Bien sûr, c'est le développement le plus complexe à tous égards, de la mécanique et de l'avionique au canal de transmission de données. Le laboratoire de Charles Stark Draper a pris un chemin différent, estimant qu'il n'y a pas de nanodron semblable à un insecte plus efficace et maniable qu'un drone qui imite une libellule. En janvier 2017, il a annoncé que son programme DragonflEye, mené en partenariat avec le Howard Hughes Medical Institute, avait fait des progrès dans la gestion des libellules grâce à un petit sac à dos qui combine la navigation, la biologie synthétique et les technologies neurosensorielles et envoie des signaux de contrôle neurosensoriel à la libellule. Aujourd'hui, les technologies des systèmes aviaires ou à insectes ne sont pas prêtes pour un grand succès commercial, mais l'heure viendra sûrement où elles trouveront leur utilisateur reconnaissant. En attendant, les nanodrones actuels utilisent principalement les technologies des hélicoptères, qui offrent la possibilité de décollage et d'atterrissage verticaux.
En janvier 2017, le département américain de la Défense a publié une demande d'informations intitulée Soldier Borne Sensor Unmanned Aircraft Systems (capteur porté par le soldat, systèmes aériens sans pilote), dont le but était de collecter des informations pour un futur programme prévu. Cette fois, l'objectif était de déployer ces systèmes dans l'armée régulière pour assurer une surveillance au niveau des escouades et des pelotons individuels. Il n'y avait pas beaucoup de systèmes disponibles sur le marché qui répondaient aux exigences américaines, qui ont été annoncées en janvier 2018 lors d'une réunion à l'occasion de l'Industry Day. Parmi eux: vol stationnaire à basse altitude pendant au moins 15 minutes, trois vols avec une batterie complètement chargée dans des conditions de vent léger, le poids maximum de l'appareil est de 250 grammes, le poids maximum de l'ensemble du complexe est de 1,36 kg. Les exigences prévoient également la probabilité de détecter 90 % d'un objet de la taille d'une personne à 50 mètres la nuit, ainsi qu'une durée d'entraînement maximale de 16 heures. Le système doit stocker des séquences photo et vidéo et transmettre des images au soldat en temps réel pour une utilisation immédiate. En outre, les critères de sélection incluent les signatures visuelles et acoustiques, la portée de la ligne de visée et d'autres paramètres non encore nommés. Sept entreprises et organisations se sont présentées au briefing, mais les principaux concurrents se sont rapidement réduits à trois participants - AeroVironment, InstantEye Robotics et FLIR Systems.
Fin novembre 2016, FLIR Systems a acquis la société norvégienne Prox Dynamics AS pour 134 millions de dollars en cash. Cette société est l'une des pionnières dans le domaine des nano-UAV, elle a été fondée fin 2007 dans le but de développer les plus petits drones au monde pour les utilisateurs professionnels. La première version, appelée Black Hornet, est apparue en 2012, et après l'apparition d'une nouvelle version, elle a reçu la désignation Black Hornet 1. « L'avion était basé sur une toute nouvelle technologie, mais sa portée de vol était limitée à 600 mètres, cependant., ainsi que la durée du vol est de 15 minutes », a déclaré un porte-parole de FLIR Systems. Le premier client a été l'armée britannique qui, en réponse à des besoins urgents, a déployé ses premiers drones PD-100 Black Hornet en 2012 en Afghanistan. C'est devenu une mode importante dans le bilan du nano-UAV norvégien; plus tard en 2015, une deuxième variante du Black Hornet 2 a été développée et présentée. "Il était basé sur la même plate-forme, mais il y avait de nombreuses améliorations en termes de capteurs, de portée et de stabilité au vent." Un moteur à faible consommation d'énergie a été installé sur l'appareil, ce qui, associé à une batterie de capacité accrue, a permis d'augmenter la portée de vol et en même temps d'augmenter la portée du canal de transmission de données. De plus, une variante du Black Hornet 2T a été développée, sur laquelle une caméra thermique de FLIR a été installée, il s'agissait de la première collaboration entre les deux sociétés. Le système Black Hornet 2 a été acquis par un certain nombre de clients en raison de ses avantages évidents.
Compte tenu du lancement d'un programme potentiellement prioritaire aux États-Unis et du fait que l'armée américaine achète au moins un ordre de grandeur de plus de drones que d'autres pays, FLIR a décidé qu'il valait la peine d'investir davantage dans le domaine des nanosystèmes et, par conséquent,, l'acquisition de Prox Dynamics. Après cette fusion, le financement de projets prometteurs a fortement augmenté, donnant naissance au nouveau Black Hornet 3. Conçu par le père du Black Hornet original, Peter Muren, l'appareil a conservé le schéma de l'hélicoptère, mais la conception du rotor a été radicalement révisée. La plate-forme est désormais entièrement modulaire, avec une batterie amovible et diverses charges cibles permettant une reconfiguration rapide du drone. La station de base de nouvelle génération a reçu un certain nombre d'améliorations, tant matérielles que logicielles. Le poids du Black Hornet 3 avec une hélice de 123 mm a doublé par rapport à ses prédécesseurs et s'élève à 33 grammes, il peut rester en l'air pendant 25 minutes et voler jusqu'à une distance maximale de 2 km. Le drone développe une vitesse allant jusqu'à 6 m/s et peut voler à des vitesses de vent allant jusqu'à 15 nœuds (rafales jusqu'à 20 nœuds), ainsi que sous une pluie légère. Côté capteurs, le drone est équipé d'une caméra thermique FLIR Lepton et d'une caméra vidéo haute définition capable de prendre des photos. Une caméra thermique avec une matrice 160x120 et un pas de 12 microns fonctionne dans la gamme de 8-14 microns et a un champ de vision de 57°x42°, ses dimensions sont de 10, 5x12, 7x7, 14 mm, et son poids est de seulement 0,9 gramme. Deux caméras diurnes sont disponibles, selon la configuration, fournissant respectivement une résolution vidéo de 680x480 et une résolution photo de 1600x1200, il est possible de superposer les images des caméras diurnes et nocturnes.
La principale innovation du Black Hornet 3 est qu'il peut voler même sans signal GPS. "Cependant, nous continuons à développer cette fonctionnalité car elle a encore le potentiel de nombreuses améliorations", a déclaré un porte-parole de la société. Quatre modes de vol sont disponibles: vol stationnaire et observation automatique et manuel, vol le long d'un itinéraire prédéterminé et de points sélectionnés par l'opérateur, retour automatique et perte de communication. « Nous mettons constamment à jour notre logiciel pour réduire la charge cognitive de l'opérateur. Ce système, connu sous le nom de Black Hornet 3 PRS (Personal Reconnaissance System), est intégré au logiciel ATAK (Android Tactical Assault Kit) de l'armée américaine. Le système complet Black Hornet 3 pesant moins de 1,4 kg comprend deux avions, une télécommande et un écran vidéo. Le drone Black Hornet 3 a été acheté par 35 pays, les plus gros acheteurs étant les États-Unis, l'Australie et la France. En novembre 2018, la France a annoncé un achat totalisant jusqu'à 89 millions de dollars, et quelques jours plus tard les États-Unis ont signé leur premier contrat pour 39 millions de dollars. Le Royaume-Uni a signé un contrat de 1,8 million de dollars en avril 2019 dans le cadre de la Fast Track Initiative. À l'été 2019, l'armée américaine a reçu ses premiers systèmes PRS Black Hornet 3 pour la 82nd Airborne Division, qui a été déployée en Afghanistan. Ces nanodrones sont utilisés pour la collecte d'informations et la reconnaissance au niveau de l'escouade et du peloton.
Lors du développement du drone PRS, FLIR s'est rendu compte que de nombreux véhicules avaient besoin d'un système de reconnaissance à courte portée pouvant être utilisé sous un blindage. Cela a conduit au développement du système VRS (Vehicle Reconnaissance System), basé sur la même plate-forme et doté d'un module de lancement avec quatre cassettes amovibles de chauffage et de charge. Le kit VRS pèse environ 23 kg, mesure 470x420x260 mm et peut être équipé en option d'une protection balistique. Il peut être facilement intégré au système de gestion de combat via une interface standard; Kongsberg l'a déjà intégré dans son système Integrated Combat Solution (ICS). FLIR a fait la démonstration de ce système non seulement en tant qu'outil de reconnaissance, mais également en tant qu'outil de visée avec GPS intégré. Le VRS n'est actuellement disponible qu'en pré-production, mais FLIR est prêt à démarrer la production car le produit a été présenté pour la première fois en octobre 2018 et a été très demandé.
En plus de FLIR, deux autres prétendants se sont battus pour le contrat Soldier Borne Sensor, AeroVironment et InstantEye Robotics (une division de Physical Sciences Inc). AeroVironment a développé un quadricoptère Snipe pesant 140 grammes avec une durée de vol de 15 minutes et une autonomie de plus d'un kilomètre, équipé de caméras optoélectroniques et infrarouges. Avec une vitesse maximale de 9,8 m/s, l'appareil est assez silencieux et inaudible même à une hauteur de 30 mètres au dessus du sol, il est piloté par une application intuitive chargée sur une manette tactile avec Windows 7. Préparation du drone au vol, assemblé à partir de cinq pièces mobiles, prend moins d'une minute. Après avoir sélectionné l'un de ses concurrents par l'armée américaine, AeroVironment a apparemment abandonné le programme Snipe.
Le quadricoptère Mk-3 GEN5-D1 / D2 d'InstantEye Robotics pèse moins de 250 grammes (poids maximum autorisé). Le complexe pesant 6,35 kg comprend deux appareils, une station de contrôle au sol-D, un écran protégé, six batteries, un chargeur, un jeu de vis, une antenne de rechange, une boîte de transport et un conteneur pour travailler sur le terrain. L'appareil peut atteindre une vitesse maximale de 8, 94 m / s et résister à la même vitesse du vent, la portée du canal de transmission de données est de 1,5 mètre. La batterie principale offre un temps de vol de 12 à 15 minutes, cependant, une batterie supplémentaire garantit 20 à 27 minutes de fonctionnement. Fin 2018, InstantEye a livré 32 de ces complexes au US Marine Corps pour évaluation opérationnelle dans le cadre du programme de petits drones tactiques.
Le drone NanoHawk, présenté pour la première fois sous forme de prototype à Eurosatory 2018, a été développé par la société française Aeraccess sur la base des besoins spécifiques des forces spéciales françaises, qui avaient besoin d'un drone pour une utilisation à l'intérieur des bâtiments et autres structures fermées. Dans un concours organisé par le Weapons Control Lab, NanoHawk a battu cinq autres candidats au premier tour.
Dans ce projet, Aeraccess s'est appuyé sur son expérience avec le plus gros drone SparrowHawk, développé en collaboration avec les forces spéciales de la police française et également capable de fonctionner en l'absence de signal GPS. Cependant, les forces spéciales françaises souhaitaient disposer d'un système nettement plus petit et, par conséquent, le drone NanoHawk est apparu, dans lequel le schéma du quadricoptère a été conservé et une protection légère des hélices est apparue, ce qui ne peut être supprimé lors du vol à l'intérieur. Par rapport au prototype, la carrosserie de la version de série est équipée de capteurs d'évitement d'obstacles à 360°. De plus, deux charges cibles optoélectroniques/infrarouges sont installées à l'avant et à l'arrière, ce qui permet à l'opérateur de voir l'image dans les deux sens et, ainsi, de mieux contrôler la situation; des capteurs en option permettent également la cartographie volumétrique numérique des bâtiments. Le boîtier, ainsi que la structure de protection des vis, a été entièrement repensé, l'utilisateur peut désormais réparer rapidement l'appareil sur le terrain. La version actuelle pèse 350 grammes sans batterie, la masse maximale au décollage passant à 600 grammes avec une batterie plus puissante qui offre 10 minutes de vol. Les dimensions restent les mêmes, 180x180 mm en vis, cependant, si le client a besoin d'une nouvelle cage de protection, les dimensions passeront à 240x240x90 mm.
L'un des principaux éléments du complexe est un contrôleur manuel, qui permet à l'opérateur de tenir une arme dans l'autre main, tandis que le moniteur est monté sur un gilet pare-balles, bien qu'il soit possible de l'installer à l'arrière du bouclier ou mettez-le au poignet. Les modes de vol intelligents réduisent considérablement la charge de travail de l'opérateur, et une liaison de données cryptée multiplexée par répartition orthogonale de la fréquence permet un contrôle de vol et une transmission vidéo simultanés en utilisant un seul système cryptographique avec deux fréquences différentes.
Depuis sa première démonstration, le drone NanoHawk a subi des tests approfondis. Dans une tâche typique, il décolle de l'extérieur du bâtiment, y pénètre par une fenêtre ouverte, puis se déplace de 3 à 4 étages vers le bas ou vers le haut en fonction de l'épaisseur des murs. L'appareil a également reçu l'autorisation de travailler sur des navires, démontrant sa capacité à voler au-dessus et au-dessous de l'opérateur sans perdre les signaux radio et vidéo, ce qui ouvre un tout nouveau marché. La nuit, il peut être connecté à un système de vision nocturne afin que seul l'opérateur puisse le voir. Le NanoHawk a également été testé avec des équipes de chiens, au cours desquelles les chiens ont été entraînés à porter le drone en le tenant dans la bouche avec une courte laisse. Le chien commence à inspecter le bâtiment et, lorsqu'il sent la présence d'une personne dans la pièce, laisse tomber le drone à l'extérieur, après quoi il décolle sur commande. Le chien peut également être équipé d'un répéteur afin d'augmenter la portée du drone, qui selon le développeur est de plusieurs centaines de mètres à l'extérieur.
Chaque système NanoHawk se compose d'un canal de données, d'un contrôleur, d'un moniteur et de deux appareils. Les premières unités à commander NanoHawk étaient les forces d'opérations spéciales locales. Les forces spéciales françaises ont signé des contrats avec la société Aeraccess, selon lesquels elle a reçu des versions spécialisées du système. Du côté des exportations, Aeraccess a reçu des commandes pour un nombre indéterminé de véhicules de la part des forces de l'ordre et militaires de Singapour, des Émirats arabes unis, du Royaume-Uni et du Canada.
L'armée française a acheté les microdrones NX70 développés par Novadem sur une demande urgente. Ce quadricoptère d'une masse maximale au décollage de 1 kg à l'état déplié a des dimensions de 130x510x510 mm (une fois plié - 130x270x190 mm). Il est équipé d'une caméra de jour Ultra-HD à double focale fournissant des FOV de 50° et 5° et un FOV de 34°; selon le désir du client, la matrice du convertisseur vidéo peut avoir des dimensions de 320x240 ou 640x480. Le temps de préparation du vol prend moins d'une minute, le temps passé dans les airs est de 45 minutes et le rayon d'action est d'un kilomètre; la variante à portée étendue a une portée allant jusqu'à 5 km. L'appareil peut voler à des vitesses de vent allant jusqu'à 65 km/h et à une altitude de 3000 mètres au-dessus du niveau de la mer. Le NX70 peut également voler dans une configuration captive, ce qui lui permet de rester en l'air pendant de longues périodes. L'armée française a reçu les 27 premiers systèmes (chacun avec deux appareils) en juin 2019. Les premiers drones NX70 ont été déployés dans l'État africain du Mali, où le contingent français combat les rebelles.
En 2017, Diodon Drone Technology a présenté son quadricoptère SP20. Certainement pas dans la catégorie des nano-UAV en raison de sa conception inhabituelle, il est bien adapté à une utilisation par les forces spéciales. Ce quadricoptère est destiné à fonctionner dans des unités aéroportées, car il possède un boîtier durci et étanche conforme à la norme IP46 avec toute l'électronique et quatre "jambes" gonflables aux extrémités desquelles sont installées des hélices avec moteurs, ce qui permet à l'avion de rester à flot, en utilisant la surface de l'eau pour le décollage et l'atterrissage. Il peut également fonctionner sur terre, tandis que les éléments gonflables absorbent bien l'énergie d'impact. Le drone Sp20 pesant 1,6 kg a une charge utile nominale de 200 grammes, une vitesse maximale de 60 km/h et une vitesse verticale de 3 m/s. Deux capteurs lui sont proposés: une caméra CCD avec une matrice 976x582 et avec des objectifs 3 mm, 8 mm ou 12 mm, capable de fonctionner à 0,0002 lux d'éclairement, et une caméra thermique non refroidie avec un objectif 14,2 mm et une matrice 640x480.
Le drone SP20 peut voler à des vitesses de vent allant jusqu'à 25 nœuds, l'altitude maximale de fonctionnement est de 2500 mètres et les températures de fonctionnement sont de -5°C à +45°C. Avec des "pattes" dégonflées et des lames pliées, les dimensions de l'appareil sont de 220x280x100 mm, en état de marche - 550x450x190. Le temps d'installation est inférieur à une minute, en grande partie grâce au petit compresseur inclus utilisé pour gonfler les pieds. Les batteries sont chargées pour 23 minutes de vol. Le SP20 est équipé d'un canal de communication analogique d'une portée allant jusqu'à 2 km. Le drone SP20 de Diodon est livré avec une station de contrôle au sol robuste IP56 de 1,2 kg. Ce drone amphibie unique en son genre est actuellement testé dans différentes divisions, et Diodon Drone Technologies en attend la première commande, principalement de la part de l'armée française.
