Avec le pouvoir dévastateur des engins explosifs improvisés utilisés dans toutes les régions géographiques, y compris l'Afrique, l'Asie et l'Amérique du Sud, et avec des pays sortant d'un conflit en proie à des munitions non explosées (UXO) et des mines abandonnées et non répertoriées, la capacité de faire face rapidement à ces menaces sans risquer la le personnel impliqué est omniprésent est devenu une nécessité stratégique importante. L'un des moyens de résoudre le problème peut être l'utilisation de petits véhicules multi-rotors à décollage et atterrissage verticaux (VLT) pour la recherche et la destruction d'objets explosifs.
Le début a été posé lors de l'opération Talisman de l'armée britannique en Afghanistan, au cours de laquelle un complexe de systèmes a été utilisé pour dégager les routes, détecter et détruire les mines IED et les pièges explosifs, et dégager un chemin pour les véhicules suivants. Un de ces systèmes était le mini-UAV T-Hawk de Honeywell avec un temps de vol de 45 minutes. Il surveillait les convois et reconnaissait la route, et ses courants d'air pouvaient chasser le sable d'un IED suspect se trouvant devant le chemin.
L'opération Talisman est devenue une sorte d'incitation pour SteelRock Technologies (SRT), basée à Londres, qui, en collaboration avec Richmond Defence Systems (RDS), a développé un système de neutralisation des explosifs et munitions basé sur les drones appelé SR1 Protector, capable de neutraliser une grande variété d'engins explosifs improvisés. et des mines, à la fois aériennes et terrestres. Conçu pour lutter contre la menace croissante des EEI, ce système est équipé d'une charge utile composée d'une caméra optoélectronique à imagerie thermique avancée et d'un dispositif de désarmement sans recul de 40 mm avec commande de tir codée.
Le giravion est basé sur le système X8 KDE Direct, qui a des moteurs sans balais aux coins qui font tourner deux hélices contrarotatives. Le drone SR1 développe une vitesse maximale de 100 km/h, la portée maximale du canal de transmission de données est de 150 km depuis la station de base, ils peuvent rester en l'air avec une charge pesant 50 kg pendant deux 2 heures. Lors d'une série de tests sur le terrain d'essai de SteelRock dans le sud du Pays de Galles, le Protector a réussi à neutraliser les EEI au sol et dans les airs grâce à son dispositif de désamorçage.
Un système de neutralisation d'IED similaire est en cours de développement par la société singapourienne ST Engineering sous la forme du complexe STINGER (Stinger Intelligent Network Gun Equipé Robotics). Le système est développé dans le cadre de la solution Future Soldier par ST Engineering et est un quadricoptère armé de la mitrailleuse Ultramax U100 Mk.8 de 5, 56 mm la plus légère au monde pesant 6, 8 kg avec un système de recul constant sur un amortissement universel biaxial commune, qui permet le tir du drone en mode automatique avec une précision assez élevée à une distance pouvant aller jusqu'à 300 mètres. Le STINGER est capable de retrouver sa position d'origine entre les tirs en moins de 1,5 seconde. Il peut embarquer 100 cartouches polymères légères de calibre 5,56 mm, le système est également capable de suivre la cible en mode automatique, à l'aide d'un système de conduite de tir avancé.
Duke Robotics, basé en Floride, a également développé un système d'arme entièrement robotisé intégré à l'avion. Le drone TIKAD utilise une solution unique pour stabiliser et reculer les armes. TIKAD est équipé d'une suspension électromagnétique gyrostabilisée légère à 6 degrés de liberté, capable d'accepter et de stabiliser une charge cible pesant trois fois son propre poids. L'appareil TIKAD pèse 50 kg, peut transporter une charge cible de 9 kg, qui peut inclure une carabine M4, un fusil de sniper semi-automatique SR25 ou un lance-grenades de 40 mm. Bien qu'il soit conçu comme un système d'arme sans pilote à utiliser contre des groupes terroristes et une réduction des risques correspondante pour les forces terrestres déployées, il peut être utilisé pour neutraliser des engins explosifs improvisés ou des mines. Soit dit en passant, le drone TIKAD a été acheté par l'armée israélienne.
Les systèmes aériens sans pilote (UAS) sont très bien adaptés à la détection de munitions non explosées sur de vastes zones ou dans des zones inaccessibles. L'étude et la détection du NBP sont effectuées à l'aide de divers magnétomètres, par exemple un magnétomètre à fluxgate numérique, qui est un instrument vectoriel à trois composants, de haute précision et à faible bruit. Pendant le vol, le drone est maintenu à une altitude d'environ un à trois mètres à l'aide d'un capteur laser afin d'obtenir des résultats précis avec une haute résolution. Toutes les données de vol telles que la vitesse, l'altitude et l'emplacement sont enregistrées et peuvent être lues pour améliorer l'analyse de l'enquête. Si le relevé du terrain nécessite de voler à basse altitude afin d'assurer la précision et la résolution nécessaires, alors des drones à plusieurs hélices à rotor sont utilisés. Le poids du drone avec un magnétomètre peut être inférieur à 4,5 kg.
Récemment, de plus en plus souvent, des radars à synthèse d'ouverture (SAR) sont installés sur des drones, qui peuvent détecter avec une bonne précision des objets suspects enfouis, par exemple des objets explosifs; dans l'écrasante majorité des cas, il s'agit de mines antipersonnel, de NBP, ainsi que de menaces de la nouvelle ère - les EEI. Cependant, la complexité de cette application nécessite de nouvelles technologies et de nouveaux concepts de système pour l'ACP. Une étude récente du Centre aérospatial allemand a clairement montré qu'un système SAR polymétrique, multistatique (avec une antenne émettrice et plusieurs antennes réceptrices), polygonal et multicanal, connu dans la terminologie anglaise sous le nom de P3M-SAR, peut fournir une résolution spatiale suffisante, une suppression fiable des interférence et est capable de détecter des objets enfouis à une profondeur de 20 centimètres à une distance de plusieurs mètres.
Au cours des tests, le système P3M-SAR monté sur drone, surnommé TIRAMI-SAR, a montré des capacités de détection supérieures dans plusieurs scénarios différents simulant diverses conditions environnementales et objets, y compris de petites mines de plastique, telles que le PFM-1 / PRB-M35, ou pousser des bandes de bois pour VCA. De plus, des expériences passées utilisant la technologie SAR inverse ont montré qu'une haute résolution spatiale et une détermination complète de la direction azimutale permettent d'identifier des objets artificiels tels que des mines dans l'image SAR en raison de leur zone de diffusion spatiale effective.
A l'heure actuelle, du fait de la trajectoire quasi arbitraire du drone, il est possible de créer des images correspondantes avec SAR de type P3M-SAR et, en parallèle, de générer des images 3D supplémentaires afin de supprimer efficacement les interférences. Cette synergie pourrait conduire à un système doté de capacités avancées de détection et d'identification d'objets enfouis. Il existe deux principaux modes de fonctionnement: le mode de détection, qui est basé sur une trajectoire de vol directe le long de la zone étudiée à l'aide d'un réseau d'antennes multistatiques et multicanaux installé sur le drone; et un mode d'identification avec une trajectoire plutôt circulaire ou en spirale sur une zone prédéterminée afin d'étudier la zone à une résolution spatiale plus élevée et d'effectuer un balayage tomographique (couche par couche).
Les drones peuvent fonctionner indépendamment et dans des zones difficiles d'accès, dans la plupart des scénarios, ils peuvent voler presque indéfiniment directement au-dessus de zones dangereuses. Afin d'obtenir un système plus avancé, plusieurs drones peuvent être utilisés pour créer des angles d'incidence d'ondes radio bistatiques ou multistatiques supplémentaires très élevés, ce qui élargit encore les possibilités de détection d'objets explosifs.
La société américaine Giobal UAV Technologies a récemment reçu des contrats de deux clients aux États-Unis pour sonder la zone afin de détecter les UOPS. L'un des tournages a été réalisé par Pioneer Aerial Surveys, une division de Global UAV, qui avait précédemment mené une recherche de NBP à Pearl Harbor. Les projets de recherche de NBP utilisent la même technologie de levé UAV-MAG à base de drones que la société utilise pour les levés géophysiques et géodésiques. La technologie UAV-MAG utilise le magnétomètre ultra-léger GSMP-35U de Gem Systems. Pioneer Aerial peut utiliser des drones pour réaliser des relevés aériens autonomes en ultra haute résolution, y compris à basse altitude, ce qui permet de détecter les UDO.
Des organisations telles que l'Army Corps of Engineers des États-Unis exigent que des technologies d'enquête innovantes soient incluses dans leurs propositions de solutions de recherche NWO. Selon un représentant de Global UAV Technologies, « La technologie d'imagerie UAV-MAG que nous développons prouve sa flexibilité fonctionnelle et sa fiabilité. Pioneer Aerial s'est rapidement imposé comme l'un des leaders mondiaux des levés géophysiques par drones. La technologie de détection et d'imagerie aérienne du NBP se développe assez rapidement, de plus en plus de solutions innovantes apparaissent dans ce domaine, ce qui contribue à un intérêt accru pour nos services et produits. »
L'Afghanistan semble être le pays qui souffre le plus de la double menace des EEI et des NBP. Deux frères de ce pays ont développé un dispositif de déminage légal développé dans le cadre d'un projet global nommé Mine Kafon (MKD). Basé aux Pays-Bas, MKD développe une gamme de solutions de déminage de munitions explosives pour une grande variété de zones post-conflit en utilisant des technologies perturbatrices qui pourraient rendre le déminage plus rapide, plus sûr, moins cher et plus facile.
Les anciennes zones de guerre sont jonchées de millions de mines et d'autres explosifs, et chaque jour, ces « tueurs cachés » mutilent et tuent de nombreux civils. Par ailleurs, ces mines représentent également un obstacle majeur au développement économique et social post-conflit du pays. L'étude et le dégagement de telles zones des ovnis sont encore coûteux et difficiles en raison des problèmes associés au type de terrain et à de nombreux autres facteurs.
MKD a conçu plusieurs drones multirotors avec GDP pour lutter contre le NBP. Un micro-UAV Vento petit et peu coûteux pour le relevé aérien et la cartographie est disponible pour les structures qui en ont le plus besoin, y compris les organisations non gouvernementales. La conception fonctionnelle simple de ce drone simplifie la maintenance et la réparation, et le boîtier, imprimé sur une imprimante 3D, simplifie la production, ce qui affecte par conséquent son coût. Les zones dangereuses sont identifiées en visionnant la vidéo d'une caméra à haute résolution et zoom haute puissance. Ensuite, l'utilisateur identifie les fosses ou les cratères sur une carte numérique, ainsi que les perturbations suspectes au sol, après quoi une carte 3D de la zone d'intérêt est créée à l'aide du mode de cartographie hors ligne.
Cette carte peut ensuite être utilisée pour d'autres inspections du site et éventuellement pour identifier les zones dangereuses à l'aide d'algorithmes de visualisation informatique. Le micro-drone de reconnaissance à longue portée Destiny de MKD est équipé d'une caméra haute résolution avec un grossissement x10, montée sur un cardan électromagnétique gyrostabilisé à trois axes. Il est capable de voler jusqu'à 5 km tout en maintenant une position précise grâce à la technologie RTK (Real Time Kinematic Satellite Navigation System). Le drone compact et robuste du Destiny est conçu pour résister à des conditions météorologiques difficiles et est fabriqué en fibre de carbone durable pour réduire le poids et prolonger le temps de vol jusqu'à une heure. Avec huit moteurs électriques, le drone Destiny peut continuer à voler si un ou deux moteurs tombent en panne.
Basé sur des cartes 3D créées par des drones cartographiques, le lourd drone autonome Manta de MKD survole une zone donnée, en « balayant » méthodiquement chaque mètre. Il est capable de transporter une variété de capteurs de détection, y compris un détecteur de métaux, un radar de détection souterrain et un dispositif de collecte d'échantillons pour l'analyse chimique. Afin d'obtenir des informations sur l'emplacement exact, les données des capteurs sont traitées à l'aide d'algorithmes de fusion de données. En fonction du terrain environnant et des données d'identification, l'objet explosif est soit déclenché à l'aide d'un engin explosif télécommandé porté par un drone, soit rendu inoffensif par un sapeur. Huit puissants moteurs électriques et hélices coaxiales permettent au drone Manta de transporter des robots et des capteurs de déminage d'un poids total allant jusqu'à 30 kg. Huit batteries 6S (installées dans les smartphones) assurent une autonomie maximale de 60 minutes. La plate-forme flexible Manta, qui peut être « flashée » par logiciel pour effectuer diverses tâches en quelques secondes, est compatible avec tous les drones de déminage MKD, y compris Destiny pesant 6,6 kg. Le drone Manta est compatible avec la station de contrôle au sol Mine Kafon GCS, dont le logiciel, en plus des fonctionnalités communes à toute la gamme de drones de cette société, fournit également des interfaces spécifiques pour chaque système autonome.
