以色列“公鸡(Rooster)”混合型无人空中/地面系统获北约库存编号
摘要
“R公鸡(Rooster)”是由以色列中部奥马尔的“Robotican(罗比特卡恩)”私营公司开发的一种混合型无人驾驶空中/地面车系统,旨在在建筑物、地下隧道等密闭空间中执行任务。该系统结合了无人机和地面机器人的优势,能够在飞行和滚动模式之间无缝切换,具备强大的态势感知能力和灵活的运动方式。自2023年10月7日起,该系统被以色列国防军和以色列救援队广泛使用,并已被美国和欧洲的多个特种作战部队采用,因此获得了北约库存物资品种编号。Rooster具备多种操作模式,包括地面控制、高度控制和位置控制,支持实时视频传输和多机协同作业,适用于搜索与救援、安全与防御、预防性维护等多个领域。
关键字:Rooster(公鸡)、混合型无人驾驶空中/地面车、密闭空间任务、无人机与地面机器人协同、以色列国防军、特种作战、北约库存物资编号、光电传感器、网状网络通信、人工智能图像识别
“Rooster(公鸡)”是由以色列中部奥马尔的“Robotican (罗比特卡恩)”私营公司 开发的一种混合型无人驾驶空中/地面车系统,旨在在建筑物、地下隧道等密闭空间中执行任务。自2023年10月7日起,该系统被以色列国防军和以色列救援队广泛使用,并已被美国和欧洲的多个特种作战部队采用,因此获得了北约库存物资品种编号。
“Rooster(公鸡)”混合无人驾驶空中/地面车系统
“Rooster(公鸡)”混合无人驾驶空中/地面车侧面细节外观——四只手臂末端装有电动马达,可驱动三叶片旋翼。前臂的旋翼位于手臂下方,而后臂的旋翼则位于手臂上方
Robotican公司是由一小群以色列工程师和科学家于2013年创立,目前员工人数不足50人,其中37人拥有工程或计算机科学专业背景。公司专注于自主机器人和无人机系统的研发,并具备强大的内部能力,包括自主数字孪生仿真能力,涵盖动力学建模、软件在环(SIL)和硬件在环(HIL)测试,用于系统验证与性能优化。
Rooster 是一款无人机,其机身中央集成了电子设备、电池、天线和光电传感器。光电传感器配备全高清低光电视摄像头,可在近红外波段范围内工作,具备130°的水平视场和90°的垂直视场,能够在飞行和静态监视模式下提供强大的态势感知能力。该系统还配备了两个2200流明的可见光照明器和两个红外照明器,以增强低能见度环境下的探测能力。
Rooster的四只手臂末端装有电动马达,可驱动三叶片旋翼。前臂的旋翼位于手臂下方,而后臂的旋翼则位于手臂上方。两侧安装了半球形保护笼,通过细梁连接,使整个结构既轻便又坚固。当Rooster在密闭空间中飞行时,若撞到墙壁,这些保护装置可有效保护旋翼;此外,由于旋翼未与机身刚性连接,它们可在低速差速运行时旋转,从而转变为轮式结构,使 Rooster能够在地面上滚动,实现类似无人地面车辆的运动模式。旋翼半球形保护笼的直径为316毫米,整个无人机的宽度为400毫米。
Rooster的混合空中/陆地运动能力是解决续航问题的关键。由于电池仍是电动系统中最关键的能源来源,Rooster的飞行时间约为12分钟,而滚动时间可达30分钟。在实际操作中,Rooster通常在遇到楼梯或障碍物时选择飞行,而在平坦或低速环境下则选择滚动,从而实现介于两者之间的实际续航能力。
Rooster提供三种操作模式:地面控制模式(用于在地面上滚动)、高度控制模式(自动维持飞行高度)以及位置控制模式(控制高度并实现避障)。此外,Rooster也可以保持静止状态,仅用于观察和监控场景。在此模式下,功耗主要来自通信和传感器,因此续航时间可延长至4小时。
在空中做短暂飞行的“Rooster(公鸡)”混合无人驾驶空中/地面车
“Rooster(公鸡)”混合无人驾驶空中/地面车实时传输的隧道视频图像
Rooster的总质量约为1650克,包括集成的光电系统和电池。其顶部设有一个安装支架,可承载最大300克的可选有效载荷。目前,Robotican已开发了四种传感器模块:OS-91氧气传感器、RS-X5辐射传感器、TC-54热像仪以及一枚未命名弹头。部分传感器适用于救援任务,而另一些则针对战术需求,特别是根据特种部队要求定制的弹头。此外,Robotican也从市场采购特定传感器,并开发专用的传感器系统,以确保与Rooster的最佳集成。在弹头方面,Robotican提供了远程点火系统,可通过地面控制站(GCS)和安全程序进行操作,高爆(HE)或聚能装药则由第三方提供,此时 Rooster 可作为自杀式无人机使用。
通信能力在Rooster的操作中至关重要,尤其是在室内和隧道环境中。系统通常使用2.1–2.5 GHz范围内的强健数据链路,并支持128位加密,以确保数据传输的安全性。Rooster具备网状网络(Mesh Network)能力,可在隧道中进行多级接力侦察。例如,第一个Rooster执行侦察任务并找到进入隧道的路径,随后降落并为后续机器人提供信号中继。当地面系统检测到信号质量下降时,第二个Rooster会迅速进入隧道并继续推进,依此类推,最终操作员可获得多个隧道视角,从而全面掌握现场情况。
Rooster还配备了基于人工智能的图像识别算法,能够自动检测和识别目标,包括步枪、诱杀装置、人脸等。该系统可根据客户提供的数据集进行训练,从而提升识别精度和任务效率。目前,Rooster的配置支持最多三个机器人同时运行,限制因素为带宽容量。所有图像信息均通过地面军事系统实时显示,操作员可点击选择控制的机器人图标。
Rooster在地面前进
Robotican提供了一套完整的解决方案,包括三辆Rooster混合动力无人车和一台地面控制站(GCS),整套系统可装入一个尺寸为814×387.7×586.5毫米的加固箱中。此外,还提供战术背包方案,底座尺寸为42×35厘米,高度为53厘米,总重量为8.4公斤。背包内含泡沫保护装置,以防止运输过程中受损。其中两个Rooster机器人可拆卸并快速部署,而背包顶部则配备地面控制站和一台已组装好的Rooster机器人,可立即投入使用。
为满足指挥与控制需求,系统还支持实时视频流传输,可将操作员接收到的视频实时转发至更高级别的指挥中心,支持蜂窝或卫星通信。此外,Robotican还推出了 Sphera 全景训练仿真软件,用于模拟Rooster的各种操作场景,以提升训练效率和系统熟悉度。
在积极推广Rooster的同时,Robotican也在不断拓展其产品线,例如开发了 “Goshawk (苍鹰)”反无人机系统,并计划推出新一代多机协同飞行系统,以及提供更高带宽的通信解决方案,以进一步提升系统的灵活性与作战能力。
三辆Rooster在室内隧道空中飞行