DARPA acondicionara Aviones C-130 para el lanzamiento de Ejambre de Drones

Enjambres de pequeños drones lanzados y recuperados en el aire desde aviones de transporte y bombarderos están en la hoja de sueños del Departamento de Defensa en los próximos años.

La Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa o DARPA planea demostrar la capacidad de lanzar y recuperar enjambres de drones de un C-130 en algún momento en 2019, según declaraciones de la agencia y de General Atomics Aeronautical Systems , una de las dos compañías contratadas para diseñar prototipos del drones, el otro es Dynetics.

La prueba serviría como un gran salto en la próxima fase de pruebas para el programa Gremlins de DARPA.

Gremlins, una iniciativa que DARPA dice que lleva el nombre de los diablillos imaginarios y traviesos que se convirtieron en amuletos de la buena suerte para los pilotos británicos en la Segunda Guerra Mundial, tiene como objetivo darle al ejército estadounidense "una flexibilidad operativa mejorada a un costo mucho más bajo que con los costosos plataformas integradas ", según una declaración de DARPA.

Una vez despachados, los drones se equiparían con diferentes cargas útiles para realizar una variedad de misiones, para incluir ISR, guerra electrónica, inteligencia de señales e incluso efectos cinéticos.

"Cuando los gremlins completen su misión, un avión de transporte C-130 los recuperaría en el aire y los llevaría a su casa, donde los equipos de tierra los prepararían para su próximo uso en 24 horas", dice la declaración de DARPA.

Aunque la tecnología para proyectar descargas de aviones no tripulados baratos y reutilizables anteriormente estaba fuera del alcance de los contratistas de defensa, el programa Gremlins ha comenzado a establecer gradualmente la posibilidad. 

El programa también busca lanzar algún día los drones desde aeronaves de ala fija más pequeñas, como los aviones de combate, mientras mantiene esas plataformas tripuladas fuera del alcance de las defensas aéreas enemigas.

La primera fase del programa concluyó en marzo y demostró que el programa no solo era factible, sino que "requeriría modificaciones mínimas en el avión anfitrión", dijo Scott Wierzbanowski, gerente del programa DARPA, en un comunicado.

Durante la segunda fase, el equipo apunta a completar diseños preliminares para demostraciones de tecnología a gran escala, agregó Wierzbanowski.

Cada dron sería capaz de permanecer en la estación durante una hora a un rango de 300 millas náuticas mientras transportaba una carga útil de 60 libras, según General Atomics. 

La compañía está incorporando tecnología comercial para reducir el costo de los gremlins. El objetivo es que cada dron ingrese menos de $ 500,000 por unidad, dijo un representante de la compañía a Defense News, una publicación hermana, en una demostración en agosto .

La compañía tiene dos opciones para los sistemas de recuperación. El primero se puede montar en las alas de un avión, mientras que el segundo se carga en el compartimento de carga. Un oficial de la compañía declinó comentar a Defense News sobre cuántos gremlins podrían transportarse en el ala por razones competitivas.

La esperanza es que los gremlins puedan reutilizarse hasta unas 20 veces. Al final, el objetivo es que los drones proporcionen una alternativa más económica a plataformas de aviones más grandes con cargas útiles más pesadas y mayores costos de mantenimiento a lo largo de sus vidas.

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Sistema ViSAR un Dispositivo de 233 GHZ para ver través de las nubes

A pesar de los grandes avances en tecnología de sensores en los últimos años, las nubes todavía pueden bloquear la visión de un equipo de aviones de guerra - y hacer imposible apoyar a las tropas en los terrenos.

Los radares de apertura sintética pueden mirar a través del tiempo, pero estos sensores generalmente son demasiado grandes y difíciles de manejar para ayudar en un escenario de rápido crecimiento de apoyo aéreo.

Eso podría cambiar pronto. La Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa de EE. UU. Ha probado un radar de apertura sintética de vídeo compacto, o ViSAR, que puede mirar a través de nubes y bombear vídeo de movimiento completo basado en radar a una cabina o estación de tripulación.

La necesidad es clara. "En muchas partes importantes del mundo (como la Península Coreana, Centroamérica, Colombia y los Balcanes) las nubes están presentes entre el 25 y el 50 por ciento del tiempo", escribió Bruce Wallace, un investigador de DARPA, en 2015. "La cantidad de tiempo en el que los aviones de apoyo aéreo cercano de los Estados Unidos pueden comprometer objetivos es por lo tanto muy limitado ".

DARPA lanzó el esfuerzo de desarrollo ViSAR en 2013. "Nuestro sistema de radar puede ser utilizado para la imagen del suelo, incluso a través de las nubes y el polvo, a una resolución suficientemente alta y velocidad de fotogramas para apoyar el compromiso de maniobrar objetivos", escribió Wallace. Los desarrolladores quieren que ViSAR sea lo suficientemente pequeño como para caber en el mismo tipo de cardanes compactos que, hoy en día, contienen sensores electro-ópticos e infrarrojos.

El trabajo se centró en unos pocos componentes clave - excitadores de banda EHF compactos, receptores y amplificadores y algoritmos de software asociados. La agencia se estableció en la frecuencia de 233GHz para ViSAR. Wallace explicó que la frecuencia representa un equilibrio entre la velocidad de fotogramas, la resolución y el tamaño de la antena.

Pero la frecuencia también planteaba problemas. "Para el diseño y desarrollo de nuestro prototipo de sistema ViSAR, no había electrónica adecuada para el uso en la banda de 233GHz", escribió Wallace. "Por lo tanto, hemos fabricado el hardware necesario nosotros mismos."

En la parte superior y superior - tripulaciones AC-130. Fotos de US Air Force

El 28 de septiembre de 2017, la agencia anunció que un prototipo de sistema ViSAR había completado las pruebas iniciales de vuelo. "Las recientes pruebas de ViSAR tuvieron lugar en un avión DC-3 modificado que volaba a altitudes bajas y medias, permitiendo a los investigadores recopilar y comparar datos de los sensores ViSAR, EO e IR montados en soportes de sensores estándar", indicó DARPA.

Wallace indicó que, para las primeras pruebas de ViSAR, DARPA utilizaría el sistema de orientación multi-espectral de 20 pulgadas de diámetro, que también está instalado en el avión de combate MQ-9 y otros aviones de combate. "Al ajustarnos con este cardán, planeamos demostrar que nuestro sistema ViSAR puede instalarse fácilmente en aviones tácticos", escribió Wallace.

Luego, los investigadores trabajarán en refinar el software de visualización del sensor "para proporcionar a los operadores una representación que están acostumbrados a ver", dijo Wallace. "No queremos que los operadores en la parte trasera de un avión necesiten un entrenamiento especial de radar para interpretar los datos del sensor, estamos trabajando para que la interfaz visual sea tan fácil de interpretar como las pantallas de sensores EO / IR existentes".

Al mismo tiempo, DARPA integrará ViSAR en un avión de combate representativo con un sistema operacional de control de batalla - en contraposición al rudimentario avión de prueba DC-3 no de combate. Wallace ha insinuado que el cañónero AC-130 podría ser el principal beneficiario de un sistema operativo ViSAR.

Pero si el desarrollo tiene éxito y el militar elige adquirir ViSAR, cualquier avión de guerra con un sensor de gimbal - incluyendo aviones no tripulados, transportes de Fuerzas de Operaciones Especiales, F-35 cazas furtivos y aviones de patrulla marítima - podría llevar el radar junto con sensores EO e IR. También debería ser posible colocar ViSAR en una cápsula de sensor.

ViSAR debe funcionar sin problemas como parte de una suite de sensores. En condiciones claras, el sensor de EO suministraría video a la tripulación. Por la noche, los operadores cambiarían al sensor de IR. Y cuando las nubes o el polvo oscurecen el suelo, ViSAR podría asumir el control. Para la tripulación, todo se vería como un video.

Mientras que la principal aplicación de ViSAR será "imágenes en tiempo real de objetos móviles y estacionarios a través de nubes", Wallace escribió que él y sus colegas también están explorando otros posibles usos. "Estos podrían incluir la medición de las velocidades del viento y las direcciones (para informar el ajuste del fuego), realizar evaluaciones de daño de batalla y proporcionar un enlace de datos de aire a tierra de corto alcance seguro".

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La próxima generación de drones puede ser capaz de ver en la oscuridad sin GPS

Los drones proporcionan datos valiosos para los aviones de combate al actuar como sus ojos en áreas inaccesibles, utilizando la tecnología de la cámara para "ver" y registrar su entorno. Sin embargo, a diferencia del ojo humano, las cámaras no se ajustan bien a la oscuridad. Es por eso que un equipo de investigación de la Universidad de Zurich ha desarrollado una tecnología que permitirá a los militares operar drones en entornos oscuros.

Los Drones "necesitan reaccionar rápidamente a objetos en movimiento en condiciones de iluminación desiguales. Las cámaras de vídeo convencionales son demasiado lentas y las cámaras especializadas de alta velocidad de fotogramas producen demasiados datos para procesar en tiempo real ", dijo un portavoz de iniLabs, un colaborador de la industria.

Para resolver este problema, la nueva tecnología de sensor de visión dinámica (DVS) imita la capacidad del ojo humano de centrarse en áreas específicas que tienen baja intensidad de luz, según David Scaramuzza, director del Grupo de Percepción Robótica de la Universidad de Zurich.

Con el fin de dedicar más potencia de procesamiento a las zonas de marco más oscuro, la tecnología DVS no actualiza constantemente el marco de la imagen entera. En su lugar, se basa en las memorias almacenadas de las partes inalteradas de la trama y los coincide con la entrada altamente enfocada desde las áreas de poca luz para completar la vista.

"En lugar de desperdiciar el envío de imágenes enteras a velocidades de fotogramas fijos, sólo se transmiten los cambios locales a nivel de píxeles causados ​​por el movimiento en una escena", explicó Scaramuzza.

La capacidad de "ver" en la oscuridad es un componente importante del desarrollo de los drones que no dependen del GPS.

"Los aviones no tripulados pequeños y de bajo costo dependen en gran medida de los teleoperadores y del GPS", explicó JC Ledé, Gerente de Programa para el programa de Autonomía Ligera Rápida de DARPA. Sin embargo, las señales GPS son susceptibles de atascos y interrupciones. Como resultado, DARPA, los desarrolladores de la industria y los equipos de investigación están trabajando en métodos alternativos para la posición, el tiempo y la navegación (PNT), incluyendo maneras de "ver" en la oscuridad.  

El ojo humano está sirviendo de inspiración para otras soluciones para la navegación sin GPS. Por ejemplo, un enfoque utiliza dos sensores de cámara estéreo conectados al frente del drone, según el Dr. Camillo J. Taylor, parte de un equipo de investigación de la Universidad de Pensilvania. Una cámara estéreo tiene múltiples lentes y sensores de imagen separados para cada lente, lo que significa que puede utilizar algoritmos de triangulación para imitar la capacidad del ojo humano para percibir la distancia y la tridimensionalidad.

Según el equipo de investigación de Zurich, que también recibió algunos fondos DARPA, la tecnología DVS no ha estado operando solo. Cuando se instaló en un drone que está equipado con un sistema de cámara más convencional, el DVS aumentó la calidad de los datos recolectados por cerca de 85 por ciento informó el equipo.

No se ha anunciado si la tecnología DVS será implementada en aviones militares, sin embargo Scaramuzza informó que los aviones que llevan la DVS y la combinación de cámaras convencionales serán aplicables a futuros ambientes de guerra urbana.

Fuente : https://defensesystems.com.
Enlace de interes : https://inilabs.com/products/dynamic-vision-sensors/