El peso de diseño de MSI es de 100 g y el consumo total de energía es de 15 w. El cuerpo pesa 7 gramos, la electrónica de procesamiento/almacenamiento pesa 6 gramos y la cámara/lente pesa 4 gramos. El motor y su hélice pesan 20 gramos y consumen 9 vatios. La cuota máxima de 44,5 gramos se asigna a las baterías de litio. El tiempo de vuelo típico de los microsatélites es de 20 a 60 minutos, la distancia de vuelo es superior a 5 kilómetros (el doble bajo control de línea de visión), la velocidad de crucero es generalmente de 56 kilómetros por hora y la altitud es de 15 a 90 metros. El sensor Vision VV5404 proporciona imágenes de calidad suficiente para identificar grupos de personas y objetivos pequeños. Transmitirá información a través de un enlace de comunicaciones por radio Harris Prism a una estación terrestre que consta de dos tarjetas de PC. Opera en cualquier plataforma de procesamiento basada en Pentium a velocidades de reloj de 300 MHz o superiores y ejecuta el sistema operativo Windows NT. Puede ser un ordenador portátil o un terminal tan pequeño como un ordenador de mano. El enlace de datos digitales que se está desarrollando para reemplazar el enlace analógico existente ampliará la distancia de transmisión de 1 ~ 2 km a 4 ~ 5 km y podrá procesar información de 1 Mbit/s con 200 MW de potencia. Esto es suficiente para procesar 1 imagen sin comprimir por segundo con una superposición del 85 % entre dos fotogramas consecutivos, además de información de telemetría integrada en el flujo de datos. El sistema inercial proporciona estabilidad de movimiento autónoma y, con el procesador, el peso de la carga útil aumenta en unos 20 gramos. Otras posibles mejoras y actualizaciones incluyen el uso de sensores de imágenes de semiconductores de óxido metálico complementarios y un sistema de posicionamiento global diferencial, que pesan poco más de 5 gramos y se agregan al sistema de navegación especulativa básico.
Ornitópteros biónicos y máquinas de insectos
Se puede decir que la biónica es la madre de la aviación, y las máquinas de insectos biónicas son micro drones basados en la biónica. No sólo puede volar, sino también arrastrarse, lo que es difícil de lograr con aviones grandes. Microbat es un microornitóptero alimentado por batería desarrollado por el Instituto de Tecnología de California en colaboración con Aerospace Environment (ver Figura 6). Pesa sólo 10 gy está impulsado por MEMS, similar a las alas de una libélula. La energía generada por una sola carga del condensador puede alcanzar un tiempo de vuelo de 20 segundos, y Caltech predice que el tiempo de vuelo final puede alcanzar los 3 minutos. Los microbats pueden transportar cámaras diminutas y sus enlaces de datos descendentes o sensores acústicos. En el marco de una iniciativa de la Agencia de Proyectos de Investigación de Defensa, Caltech está desarrollando MEMS para microbates y microdrones. Caltech fabricó un marco de aleación de titanio cubierto con una película de polímero, así como un sistema de transmisión de energía óptica que incluye baterías, convertidores derivados de CC, reductores y mecanismos de transmisión de aletas.
Robot volador y rastrero de insectos
El robot volador y rastrero de insectos es un micro dron desechable desarrollado por la Universidad de Vanderbilt. Utiliza una pequeña batería de litio similar a las que se utilizan en los relojes para alimentar un actuador piezoeléctrico. Estas láminas de metal recubiertas de cerámica se doblan cuando se aplica un voltaje y se recuperan rápidamente cuando se elimina el voltaje, es decir, vibran. Sus ventajas son su peso ligero y una eficiencia superior al 90%. Los actuadores vibran en la estructura metálica y las alas del robot, lo que le permite gatear y volar. Utiliza principios biónicos y la velocidad de aleteo de las alas de un insecto volador es generalmente cinco veces más rápida que las posibles instrucciones de su cerebro. Una vez que se establece este movimiento, las vibraciones de los huesos lo mantienen activo. Mentor es un avión ornitóptero desarrollado conjuntamente por SRI International (anteriormente Stanford Research Institute) y la Universidad de Toronto (ver Figura 7). Pesa 50 gramos y utiliza músculos artificiales alternativos para impulsar al insecto a batir rígidamente sus alas. Su actuador está fabricado en polímero electroestrictivo.