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Was aussieht, als entstamme es einem Spezialgeschäft für Modellbau, dient der unbemannten Aufklärung, sprich Überwachung.
Primär werden die Geräte zur Zeit im militärischen Einsatz zur Feindaufklärung benutzt. Ausgestattet mit Akustik-, Optik-, Infrarot-, Radar- und Ultraschall-Sensoren würden diese Geräte auch optimale, mobile Überwachungseinheiten für den Überwachungseinsatz in Städten und bei der Observation von Individuen darstellen.
Oberstes Ziel bei der Entwicklung und Erprobung der MEMS und MAV ist die weitestgehendste Miniaturisierung (bis hin zum "Smart Dust", dem "intelligenten Staub") und die Orientierung an Vorbildern aus der Natur ("Bionik") wie Fliegen, Vögel, Schmetterlinge und Libellen.
Würden Sie eine Überwachungseinheit in Form und Größe eines Spatzes oder einer Motte vor ihrem Fenster als das erkennen was es ist?
OAV und UAV sind verkleinerte Ausgaben von Senkrechtstartern, Helikoptern, Segelflugzeugen und Kampfjets. Wenn UAVs nicht vollautonome Flugrouten über vorher programmierte Wegepunkte abfliegen, sondern ferngesteuert werden, spricht man auch von RPVs. Die größeren UCAVs dagegen werden auch mit Raketen und Bomben bestückt und sollen eines Tages in vernetzten Schwarm-Verbänden vom Boden aus von einem Piloten per Brain-Machine-Interfaces gesteuert werden.
Weitere Bilder und Artikel über unbemannte Mikro- und Nano-Drohnen, Kampf-Drohnen ("Killer-Drohnen"), Morphing UAVs, Copter-Drohnen, Überwachungs- und Aufklärungs-Drohnen gibt es im ravenhorst Weblog in der Kategorie Drohnen. Zu ihrer Entsprechung in Gestalt unbemannter Bodenfahrzeuge (UGVs, "Unmanned Ground Vehicle"), bewaffnet, mit Sensoren gespickt oder bestückt mir Videoüberwachungsmodulen, gibt es Beiträge in der Kategorie Roboter.
Die Skizze eines DARPA Entwurfs für einen MEMS Sensor/Antenne, darunter ein Smart-Dust uni-direktionaler Kommunikator, daneben die solarenergiebetriebene Golem Dust Mote auf einer Pennymünze, ausgestattet mit bi-direktionalem Kommunikationsmodul und Sensoren.
Die Abbildung einer Miniaturnadel, darunter die berühmte MEMS "Roboterfliege" (2001) des Micromechanical Flying Insect (MFI) Projekts an der Berkeley University, gesponsort vom DARPA "Controlled Biological Systems Program".
Die "Roboterfliege", ein paar Jahre später.
Links: Zukünftiger Aufbau der Roboterfliege (März 2004).
Rechts: Kohlefaserthorax für die "Roboterfliege" (März 2003).
MAV Studie des MIT Lincoln Laboratory, ca. 7-8 cm großer Flugkörper mit Kamera, daneben die Prototypen zweier MEMS Minirakten, die 1. Rakete ist 2 cm groß und wurde am MIT entwickelt
MAV "Black Widow" (1995 - 2000), ca. 15 cm lang, daneben die verbaute Kamera. Entwickelt von Aerovironment im Auftrag der DARPA. Black Widows Flugdauer pro Start beträgt 30 Minuten.
Das Aerovironment MAV "Wasp" (seit 1998) hat eine Flügelspannbreite von 33 cm und ist das Nachfolgemodell von "BlackWidow". Wasp legte im August einen Flug mit einer kontinuierlichen Flugdauer von 1 Stunde 47 Minuten zurück. Die Energie von durchschnittlich 9 Watt wird von einer Lithium-Ionen Batterie geliefert. Wasp hat eine Flügelspannbreite von 33 cm und ein Gesamtgewicht von 170 Gramm.
Das Aerovironment MAV "Hornet" (2002 / 2003). Hornet ist das erste MAV, das seine Energie aus einer Wasserstoffbrennzelle bezieht. Die Brennzelle wird über die Öffnungen auf der Oberseite des "Flügels" mit Sauerstoff versorgt und produziert durchschnittlich 10 Watt. Der Wasserstoff wird in Form von festen, trockenen Pellets mitgeführt und reagiert zusammen mit dem ebenfalls mitgeführten Wasser und dem Sauerstoff in einem Generator, um die Energie zu produzieren. Hornet hat eine Flügelspannbreite von 38 cm, das Gesamtgewicht beträgt 170 Gramm. Die nächste Generation soll mit einem Autopiloten und einer CCTV-Videokamera ausgerüstet werden.
Wie "Wasp" wurde Hornet im Rahmen des DARPA Synthetic Multifunctional Materials Programm entwickelt.
MAVs des israelischen Rüstungskonzerns IAI
Oben: Links: Ein älteres MAV Modell, 15 cm Länge. Rechts: MAV "Mosquito 1.5" (2004)
Unten: MAV "Mosquito 1" (2004)
Beide Mosquito MAVs haben eine Flügelspannbreite von 33 cm, Mosquito 1 hat ein Gewicht von 250g und eine Flugdauer von 40min, Mosquito 1.5 ein Gewicht von 500g und eine Flugdauer von 60min. Ausgestattet mit einer Videokamera sollen die Mosquitos der Überwachung palästinensischer Gebiete und Wohnungen im Nahbereich dienen.
IAI MALAT MAV "Bird Eye 500" (vorher "Spy There" genannt) (2004), Einsatzbereiche: Verkehrskontrolle, Identifizierung und Verfolgung von Fahrzeugen und Personen, Beobachtung städtischer Gebiete per Videokamera und automatischen Flugrouten. Einsatzradius: 10 Kilometer. Das MAV hat eine Flügelspannbreite von 2 m, eine Länge von 1,60 m und eine Flugdauer von 1 h.
Lockheed Martin Sanders / BAE Systems MAV "MicroStar" von der Skizze zum Flugobjekt (2004).
Das Innere eines MAV.
Links: Das MAV "Carolo C40" wurde am Institut für Luft- und Raumfahrtsysteme an der Technischen Universiät Carolo-Wilhelmina Braunschweig (2002 - 2004) mit Mitteln der EU entwickelt und wird über die Mavionics GmbH vermarktet. Für die Zukunft sind weitere Miniaturisierung und die Erhöhung der Nutzlast geplant.
Angedachte Anwendungen: Verkehrsüberwachung, militärische Aufklärung, Grenzbeobachtung.
Carolo besteht aus einer Kohlenstofffaserhülle, hat eine Spannweite von 40cm, wiegt 350g und wird durch einen Elektromotor angetrieben. Die Operationsreichweite beträgt 50km bei einer Flugdauer von 45min. Carolo fliegt autonom eine Route von Wegepunkten ab, die in einer digitalen Karte markiert werden. Die Positionen werden vom MAV durch ein internes GPS Modul bestimmt.
Rechts: MAV Carolo T140 (2003) im ersten Bild, mit dem die Eltro- und Sensormodule für das MAV P50 getestet wurden.
Darunter der Prototyp des Carolo P50. Danach die Enversion "Carolo P50 Mavionics" (2004/2005). Das letzte Bild zeigt die Enversion mit Transporteinheit für den mobilen Einsatz im Kampf- bzw. Überwachungsgebiet. Laut den Informationen im GPS World Artikel Bird's-Eye View beträgt die Flügelspannbreite nur 49 Zentimeter und das Gewicht 550 Gramm. Die Fluggeschwindigkeit liegt bei 65km/h. P50 ist in der Lage, autonom zu starten und zu landen und wie die anderen Modell per GPS autonom Wegstrecken abzufliegen. Gesteuert und kontrolliert wird das MAV mit einem Laptop und einer Telemetrieeinheit. An der Entwicklung war die EU beteiligt, vertrieben wird das MAV vom deutschen Rüstungsunternehmen Rheinmetall Defence Electronics in Kooperation mit der Mavionics GmbH.
Fotos: Stefan Winkler, Peter Vörsmann, H.-W. Schulz.
Links: Steuerrechner für Aktorik, Sensorik, Telemetrie (DECT, GSM, UTMS, WLAN) / Rechts: Navigationsrechner für Lageregelung und Navigation (GPS) des MAV Carolo.
Typ der Ornithopter MAV "MicroBat" Reihe, die vom CalTech MEMS Laboratory des California Institute of Technology von 1998 bis 2001 mit Finanzierung durch die DARPA entwickelt wurde.
Die Stadien der Ornithopter MAV "MicroBat" Entwicklung
Designstudien des Ornithopter MAV "Mentor", das von SRI International und der Universität von Toronto entwickelt wird.
Grundlage für Mentor sind das Flugverhalten und die Motorik des Kolibri.
Rechts sieht man das Labormodell.
"Entomopter" MAV Modell für den Einsatz auf dem Mars, daneben Schaubild für den Einsatz von MAV's zur Überwachung im städtischen Bereich
"Bionische" MAVs, die seit 2002 in den Fachbereichen Elekto- und Computertechnik und Maschinen- und Luftfahrttechnik der Universität von Kalifornien im Zusammenarbeit mit der DARPA, der NASA, dem Air Force Office of Scientific Research (AFOSR) und dem Air Force Research Laboratory (AFRL) entwickelt werden.
Das Besondere bei diesen MAVs besteht darin, dass sie die Flugeigenschaften der Flügel von Möwen auf das MAV übertragen bzw. sich wie bei Vogelflügeln die Form der MAV Tragflächen während des Flugs permanent verändern können. Dies wird durch den Einsatz von Mikroservomotoren, Mikrosteuereinheiten und einer flexiblen Tragflächenstruktur erreicht. Die "Morphing MAVs" verfügen über ein hohes Maß an Beweglichkeit, die Fähigkeit zu schnellen Flugmanövern und die Möglichkeit, in sehr begrenztem Terrain zu landen. Eigenschaften, die MAVs und kleine UAVs in Straßenschluchten und städtischen Wohngebieten, sprich "urbanen Kampf- und Aufklärungsgebieten" benötigen.
Links: Prototyp des "Micro Flying Robot FR-I", von Seiko Epson 2003 auf der International Robot Exhibition vorgestellt. Der Roboter wiegt 8,9 Gramm, beinhaltet ein 2,5 Gramm schweres Kontrolmodul mit 2 CPUs, ein Bluetooth Modul mit 1,3 Gramm und ein CCTV-Videokameramodul. Seiko ist noch auf der Suche nach einer Batterie, die weniger als 3 Gramm wiegt, um den Roboter kabellos fliegen lassen zu können. Der FR-I wird über ein Kabel mit Energie aus einer externen Batterie versorgt.
Rechts: "Micro Flying Robot FR-II", das FR-I Nachfolgemodell aus dem Jahr 2004 (Foto: AP) mit 12,3 Gramm Gesamtgewicht, integrierter Batterie (Energie für 3 Minuten Flugzeit) und Bluetooth-Modul. Die Propeller werden von zwei Elektrominimotoren angetrieben. Wie bei FR-I ist wieder ein CCTV-Videokameramodul zur Videoüberwachung verbaut.
Das nicht nur Konzerne, militärische oder universitäre Forschungsprojekte MAVs konstruieren können, zeigen diese beiden Beispiele von zwei Privatleuten:
"Pixelito" Minihelikopter von Alexander Van de Rostyne, Gewicht: 6,9g, Infrarotsteuerung, einer 45mAh LiPo Batterie, gefertigt aus Kohlefaser.
Links: Größenvergleich mit einem Hamster.
Rechts: Probeflug über den Gartenteich.
Der käuflich zu erwerbende Nachfolger "Proxyflyer Mosquito". Gewicht: 110g, Batterie: 3 x 3.7 V, 560 mAh (Lithium Polymer Zellen), 3 Elektromotoren. Der Minihelikopter kann mit einer kabellosen Farbvideokamera ausgestattet werden und liefert gute Live-Aufnahmen wie im Bild rechts zu sehen ist.
Schaubild MAVs im Kampfeinsatz, daneben ein UAV beim Jungfernflug
Die "Multipurpose Security and Surveillance Mission Platform" im Einsatz.
Das Sikorsky "Cypher" UAV (1993-1998). An der Entwicklung von "MiniCyphers" wurde gedacht, die bei polizeilichen Überwachungsaktionen zum Einsatz kommen sollten (Abbildung aus "Applications for mini VTOL UAV for law enforcement" / Space and Naval Warfare Systems Center / Sikorsky Aircraft Corporation).
Nachfolgermodell "Cypher II" (2000), daneben zwei andere UAV Typen.
VTOL UAV "GoldenEye-100" von Aurora Flight Sciences (2004). Daneben ein älteres Erprobungsmodell.
GoldenEye besitzt ein Leergewicht von 48kg. 20kg können an Nutzlast mitgeführt werden. Konstruktion und Beschichtung sind so ausgelegt, dass nur geringe Wärme- und Geräuschsignaturen erzeugt werden. Mithilfe des GuideStar Steuerungssystems von Athena Technologies kann GoldenEye vollautonome Aufklärungs- Überwachungs- und Zielerfassungsmissionen durchführen und dabei eine Stunde kontinuierlich auf der Stelle schweben oder bis zu vier Stunden fliegen, mit einer Operationsreichweite von 1000km.
Ein OAV beim Abheben, daneben das VTUAV "Vigilante 502" (2003/2004).
Links: VTUAV Vigilante 502 beim Ausladen. Der Spionagehelikopter passt bequem auf einen Anhänger.
Rechts: Vigilante mit Abdeckung - die "schwarzen Überwachungshelikopter" gibt es wirklich.
Der Vigilante 502 wird von SAIC produziert. Die Software des Vigilante basiert auf Linux.
"RQ-8B Fire Scout" Vertical Takeoff and Landing Unmanned Aerial Vehicle (VTOL UAV oder VTUAV) der U. S. Navy, produziert von Northrop Grumman (2003/2004).
Der Fire Scout hat eine Reichweite von 110 nautischen Meilen und eine Flugdauer von sechs Stunden. Die Ausstattung besteht aus opto-elektronischen und Infrarot Sensoren und einem Laserzielerfassungsgerät. Auf der linken Abbildung wurde die Nase des Fire Scouts mit Tactical Synthetic Aperture Radar/Moving Target Indicator (SAR/MTI) Zusatzgeräten bestückt.
Das Innere des "Fire Scout".
Das VTOL UAV TAG-M80 der Tactical Aerospace Group (TAG) (2004), entwickelt für U. S. Special Forces und Geheimdienste.
Operationsreichweite: 800km bei einer kontinuierlichen Flugdauer von 8h mit Fernsteuerung oder vollautonomen Flug, Zuladung: 20kg, Länge 2,12m, Höhe (inklusive Videokameramodul): 95cm, Leergewicht: 13,6kg. Das VTOL UAV ist komplett aus Kompositwerkstoffen, Kohlenstofffaser und Flugbaualluminium gefertigt.
VTOL UAV "Hummingbird (Kolibri) A160", entwickelt von Frontier Systems, die von Boeing aufgekauft wurden. Der Hummingbird ist ein Multi-VTOLUAV zur Aufklärung und Überwachung, dient aber auch der Efassung von Zielen, dem Transport von MAVs und UGS (Unattended Griund Sensors) und als luftgestützes Kommunikations- und Datenrelay innerhalb der netzwerkzentrierten Kriegsführung und für das Future Combat System (FCS).
Die veraltete "Exdrone" UAV der NAVY, darunter die "Dragoneye 2" Drohne
RotorCraft Mk II UAV mit einer Länge von 2.5 m und einer Spannbreite von 2.4 m, das im Auftrag des norwegischen Verteidigungsministeriums von dem Unternehmen SiMiCon entwickelt wird.
"Unmanned Combat Air Vehicle" (UCAV) X-45A der US Air Force von Boeing, daneben das UCAV während des Fluges.
Am 20.03.2004 erfolgte der erstmalige Abwurf einer Smart Bomb durch ein UCAV (X-45A), eine Woche später der erfolgreiche Testflug des NASA Scramjet UAV X-43A.
Nähere Informationen im Weblogeintrag "Mit MACH 7-10 in den Orbit und in den Krieg".
Designstudie zum X-45C UCAV, dem Nachfolgermodell des X-45A
"Naval Unmanned Combat Air Vehicle" (UCAV-N) X-47A "Pegasus" der US Navy von Northrop Grumman.
Das X-47B UCAV-N auf der Landebahn eines Flugzeugträgers, Nachfolgermodell des X-47A.
MIKADO und ALADIN MAV mit Videoüberwachung für den Ortsbereich der deutschen Firma EMT-Penzberg.
DO-MAV der EADS Dornier GmbH zur verdeckten Aufklärung im städtischen Gebiet.
Links: Entwicklungsstand 1999.
Rechts: Entwicklungsstand 2001.
Unten: Entwicklungsstand 2004.
Das Dornier MAV hat eine Flügelspannweite von 42 cm, eine Reichweite von 1500 m und eine Flugdauer von 30 Minuten. Zur Überwachung ausgestattet mit einer Farbvideokamera für Tageslicht und einer Schwarzweißkamera für den Dämmerungs- und Nachteinsatz.
Links: Stöhrdrohne "Mücke".
"Die Stördrohne MÜCKE stört die gegnerische Kommunikation im Rahmen der so genannten Electronic Warfare. Sie wird allein aufgrund von Lageinformationen aus feindfernen Einsatzräumen gestartet und stört autonom mobile oder stationäre Führungssysteme mit hoher Wirksamkeit."
Rechts: "KZO" Aufklärungsdrohne
"Die Drohne KZO ist ein Aufklärungs- und Ortungssystem der neuesten Generation. Das für die Artillerie entwickelte Fluggerät liefert zuverlässiges Bildmaterial und Zieldaten in Echtzeit, ist allwetterfähig und bei Tag und Nacht einsetzbar."
"Taifun" Kampfdrohne.
"Die Kampfdrohne TAIFUN trifft gepanzerte und nicht gepanzerte Ziele mit höchster Präzision. Sie ist in der Lage, autonom nach Zielen zu suchen und sie zu klassifizieren."
Mücke, KZO und Taifun stammen aus der Produktion des deutschen Rüstungskonzerns Rheinmetall Defence Electronics (ehemals STN Atlas Elektronik GmbH).
Langstrecken UAV für mittlere Höhen (MALE, Medium Altitude Long Endurance) "Eagle" von EADS (2004).
Eagle wird mit Nutzlasten für elektro-optische/Infrarot Sensoren, Synthetic Aperture Radar, ELINT (Electronic Intelligence), COMINT (Communication Intelligence) und Laserzielerfassung ausgrüstet und erreicht je nach Ausstattungstyp eine Höhe von 25 bis 45000 Fuß, eine Flugdauer von 24 bis 20 Stunden und eine Reichweite von 3300 bis 3400 km.
Langstrecken UAV für große Höhen (HALE, High Altitude Long Endurance) "EuroHawk" von EADS (2004). Rechts sind Bilder einer Demonstration mit dem "RQ-4A GlobalHawk" auf dem Marinefliegerhorst Nordholz zusehen, wo im Oktober 2003 sechs Testflüge stattfanden, für die EADS einen ELINT Sensor und die Bodenstation stellte. Der EuroHawk basiert auf dem bekannten UAV "GlobalHawk" von Northrop Grumman, mit denen EADS den EuroHawk für die Bundeswehr und die französische Armee entwickelt.
Projektstudien von EADS (2004).
Links: Stealth UCAV mit ATR (automatisches Zielerkennungs-System) für den Kampfeinsatz.
Rechts: Stealth URAV (Länge: 5,5m) für die Überwachung.
Fotos: Daniel Bennelid / Saab
Forschungs-UCAV SHARK (Swedish Highly Advanced Research Configuration) von Saab (2001-2004).
Oben: Künstlerische Studie einer Gruppe FILURs auf dem Weg ins Kampfgebiet.
Unten: FILUR Modell im Windkanal der Swedish Defence Research Agency.
Forschungs-UCAV FILUR (Flying Innovative Low-observable Unmanned Research Vehicle) von Saab (2004 - ). FILUR dient der Entwicklung eines UCAV mit besonderen Stealth-Eigenschaften wie einem geringen Radarsignal. Das Erprobungsmodell, das 2006 seine Testflüge aufnehmen wird, soll eine Länge von 2,2m und eine Flügelspannbreite von 2,5m aufweisen.
