In arrivo radar e transponder leggeri ed economici per i droni

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Lo scoglio più insidioso sulla via dei droni civili automatici, quello che volano senza un operatore che li piloti a vista in missioni come portare pacchetti e sorvegliare le città, è la totale cecità dei droni stessi.
I piccoli droni, anche quelli più sofisticati, non hanno nessuna idea di cosa c’è attorno a loro e nessuna idea di dove siano gli altri droni. Il che diventa un incubo se immaginiamo un futuro non troppo remoto in cui saranno centinaia, migliaia, magari decine di migliaia i droni che voleranno sulle nostre teste. Gli aerei commerciali, e nemmeno tutti, hanno a bordo un sistema digitale che si chiama Automatic Dependent Surveillance-Broadcast  (ADS-B), che è un transponder che non solo legge la posizione degli altri aeroplani ma trasmette anche la propria posizione, la direzione in cui vola, la quota e la velocità, in modo che sia facile evitare le collisioni (e, cosa non secondaria su un drone, localizzarlo in caso di incidente o atterraggio d’emergenza). L’ ADS-B pesa moltissimo e costa cifre astronomiche, tant’è vero che per esempio il jet della Malaysian Airlines scomparso nell’Oceano Indiano non ce l’aveva, e se l’avesse avuto sarebbe più facile capire dov’è finito. Ce l’aveva invece quello della Germanwings precipitato in Francia, ma ovviamente non ha potuto far nulla se non far capire agli angosciati controllori di volo il dramma che si stava svolgendo in tempo reale sotto i loro occhi, o meglio, sotto i loro radar. Il bello del sistema ADS-B è che, a differenza di un transponder normale che semplicemente segnala ai radar del traffico aereo i propri dati, ADS-B parla con gli altri aeromobili, nel nostro caso gli altri droni, così che possano sapere chi sta volando vicino, dove si trova, a che altezza, a che velocità e in quale direzione sta andando. La natura stessa del sistema è particolarmente adatta ai droni robotizzati, che sono multitasking e in grado ti tracciare diversi droni che condividono lo stesso spazio aereo.
Al momento sugli aeroplani ADS-B non è obbligatorio, anche se le varie Authority aeronautiche stanno cominciando a pensare di renderlo una dotazione standard per tutti gli aerei, grandi e piccoli, a cominciare dalla FAA americana che prevede di adottarlo nell’ottica della sua strategia NextGen tesa a rendere lo spazio aereo USA ancora più sicuro, anche a causa del traffico di droni che si prevede in crescita esponenziale.
Ma anche i sistemi ADS-B più piccoli sono ancora troppo pesanti e ingombranti per i droni, e soprattutto troppo costosi, anche se cominciano ad arrivare sul mercato sistemi più o meno alla portata dei droni più grandi, per nexgentracker (1)esempio quello proposto da Sagetech Corporation (nella foto), ma costa ancora parecchio (8.600 dollari) e pesa ancora troppo, circa due chili e mezzo. Google vuole provare a fare di meglio, e ha recentemente annunciato di voler entrare nel settore, sviluppando un ADS-B che costi meno di 2 mila dollari. Non a caso,  Lo sviluppo è affidato a Project Wing, la branca di Google che studia (finora con scarso successo) i droni per le consegne. Se la scommessa di Google sarà vinta, la disponibilità di un sistema di navigazione automatico che possa rispettare la regola generale dell’aviazione, sense-and-avoid (percepisci ed evita) sarà più vicino ad arrivare alla portata dei droni.

Gli stessi occhi dei caccia militari, ma in formato tascabile
Ma è solo metà dell’opera: sapere dove sono e dove vanno i droni vicini è fondamentale, ma restano ostacoli che il transponder non ce l’hanno. Uccelli, per esempio, pali della luce e droni ricreativi, che essendo per definizione aeromodelli e non aeromobili non saranno certo obbligati a portare in aria duemila euro di elettronica. Il drone è ancora cieco. Ma non per molto. Agli occhi dei droni lavora un’azienda di Washington,Echodyne , che sta lavorando per portare a livello dei droni lo stesso, sofisticatissimo radar anticollisione usato dai caccia militari. Un radar che non solo “vede” gli oggetti volanti, ma ne traccia la rotta e li riconosce.
La parte difficile era ridurre peso e dimensioni dell’antenna che manda e riceve le onde radio – nota come phase shifter – e sostituirla con qualcosa che possa essere trasportato su quadricottero di medie dimensioni. I ricercatori ci sono riusciti creando un device totalmente nuovo e basato su un materiale tech1innovativo, della classe definita “metamateriale”, cioè un materiale creato artificialmente con proprietà elettromagnetiche peculiari che dipendono dalla sua struttura microscopica piuttosto che direttamente dalla sua composizione chimica. Finora Echodyne è riuscita a realizzare solo un prototipo (nella foto, e in apertura montato su un multicottero), ma sufficientemente evoluto da poter essere montato su un quadricottero e riuscire a evitare le persone a terra e oggetti in volo, ma la strada per arrivare alla produzione in serie è ancora lunga. Il capo degli sviluppatori,  Tom Driscoll, ha detto che  è l’idea è quella di creare un device approssimativamente delle dimensioni di un grosso smartphone e pesante meno di mezzo chilo, il che è molto per un piccolo quadricottero ricreativo ma non moltissimo per un drone commerciale. Anche il prezzo previsto è decisamente basso per uno strumento così sofisticato, meno di mille dollari. Se le tecnologie Google e Echodyne riuscissero a mantenere le loro promesse in termini di costi, pesi e ingombri con meno di tremila dollari i droni robot commerciali avrebbero tutto quello che serve loro per volare sicuri e senza pilota anche in città.

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