Una tecnologia di sicurezza crea nuove opportunità per i droni
Garantire la sicurezza dei piccoli ed economici droni, oggi ampiamente disponibili al grande pubblico, rimane una sfida. Gli operatori di tali droni, solitamente utilizzati per scattare foto di vacanze o viaggi, spesso non sono né tecnici esperti né piloti provetti. «Questo ci ha suggerito che i droni stessi dovessero svolgere un ruolo più importante nel garantire la sicurezza», spiega Guido de Croon, coordinatore del progetto PercEvite nonché professore presso la Facoltà di ingegneria aerospaziale della Delft University of Technology, nei Paesi Bassi. «Migliorare la sicurezza dei droni tuttavia comporta solitamente sistemi costosi e pesanti che non sono adatti per i droni commerciali economici». L’obiettivo del progetto PercEvite era pertanto quello di sviluppare una tecnologia orientata al consumatore in grado di migliorare la sicurezza dei droni. «Volevamo dimostrare che sistemi di peso inferiore a 50 grammi, basati su hardware economico e ampiamente disponibile, potrebbero migliorare sostanzialmente la sicurezza dei droni senza richiedere l’intervento umano», afferma de Croon.
Sicurezza nell’aria
Per raggiungere questo obiettivo, il team del progetto ha sviluppato un piccolo sistema di visione stereo in grado di rilevare gli ostacoli a terra e stimare la velocità. Ciò consente ai droni di volare anche quando i sistemi di navigazione satellitare globale non sono disponibili. Successivamente, è stato sviluppato uno schema collaborativo di rilevamento ed elusione basato su chip di comunicazione facilmente disponibili, piccoli ed economici. Questi chip sono stati utilizzati sia per evitare l’eccessivo avvicinamento di eventuali altri droni, sia per garantire capacità di comunicazione a lungo raggio, consentendo ai droni di individuare ed evitare il traffico aereo pilotato. «Abbiamo anche studiato l’uso di segnali audio per rilevare il traffico aereo in arrivo non collaborativo», osserva de Croon. «Questo si basava su osservazioni secondo le quali gli esseri umani in genere inizialmente, prima di vederlo, sentono il traffico, come ad es. nel caso degli elicotteri di soccorso». «Il nostro studio pionieristico sulla tecnologia di ascolto ed elusione per rilevare ed eludere il traffico aereo non collaborativo non ha ancora prodotto prestazioni adatte all’uso commerciale nel mondo reale», aggiunge. «Tuttavia, le intuizioni ottenute dallo studio ci hanno instradato verso tale obiettivo. È stato reso disponibile un unico set di dati ad accesso aperto che può essere utilizzato da altri per accelerare lo sviluppo di questa tecnologia». In definitiva, PercEvite è riuscita a creare un pacchetto tecnologico da 46 grammi che aiuta i droni a evitare gli ostacoli a terra con visione stereo e a comunicare ed evitare altri droni o aerei tramite Wi-Fi, 4G e tecnologia a radiofrequenza a lungo raggio LoRa (Long-Range).
Applicazioni di droni più ampie
Il team di PercEvite ritiene che le tecnologie sviluppate nel progetto renderanno più sicure le attuali applicazioni commerciali dei droni. Guardando al futuro, le tecnologie sviluppate potrebbero portare a droni ricaricabili in grado di volare autonomamente da una stazione di ricarica e di tornare indietro in sicurezza una volta completate le loro operazioni. «Il progetto apre la strada a future applicazioni con droni quali la consegna di pacchi, operazioni di ricerca e soccorso e trasporto di organi agli ospedali», spiega. «Questo perché le tecnologie consentono ai droni di operare in modo autonomo, cosa fondamentale per tali applicazioni future». In effetti, qualsiasi settore industriale che possa fare uso di droni, dall’ispezione dei mulini a vento all’agricoltura, ne trarrà vantaggio. «Sappiamo ad esempio che molti agricoltori vorrebbero che i droni sorvolassero le loro terre ogni giorno per fare il salto di qualità verso un’agricoltura di precisione», afferma de Croon. «Ma al momento tale tecnologia è troppo costosa perché richiede più operatori umani». De Croon ritiene che in questa fase le tecnologie più mature, quali l’elusione basata sulla comunicazione, dovrebbero essere il punto focale per i test, in vista di un’eventuale commercializzazione. Le tecnologie di prevenzione degli ostacoli a terra richiedono ancora un ulteriore sviluppo per garantire la loro robustezza in qualsiasi ambiente del mondo reale, mentre le tecnologie di ascolto ed elusione trarrebbero vantaggio da una maggiore ricerca, in particolare con la creazione di un maggior numero di set di dati del mondo reale.
Parole chiave
PercEvite, drone, sensore, comunicazione, satellite, Wi-Fi, 4G, LoRa, agricoltura
