Diverse aziende stanno impiegando droni per i più svariati usi.
La versatilità dei piccoli droni a decollo verticale (i cosiddetti VTOL) che possono volare praticamente ovunque, normative permettendo, è la caratteristica principale che ne ha decretato l’enorme successo di questi anni. La tecnologia a bordo di questi piccoli velivoli a pilotaggio remoto è ormai matura e con l’evoluzione continua di sensori e microprocessori con adeguata potenza di calcolo i voli automatici sono una realtà che in futuro sarà sempre più consolidata, per impiegare questi mezzi nella sorveglianza di zone, consegnare materiale, eseguire rilevamenti periodici etc.
Tuttavia c’è un punto debole che affligge questa tipologia di mezzi aerei: la ridotta autonomia di volo.
A parte alcuni esperimenti in corso che prevedono l’utilizzo di celle a combustibile e di sistemi ibridi, la quasi totalità dei droni in circolazione utilizza l’alimentazione elettrica fornita da batterie ai polimeri di litio, generalmente le più utilizzate essendo le più performanti e sicure, ma che garantiscono un’autonomia di volo di poche decine di minuti a seconda del peso del drone, del carico portato in volo e delle condizioni atmosferiche da affrontare.
Ciò costituisce evidentemente un problema per qualsiasi applicazione che richieda un uso a medio-lungo raggio, o un tempo in volo più prolungato.
IL NUOVO SCENARIO, LE NUOVE POSSIBILITA'
Oggi, nuove stazioni di rifornimento automatiche possono essere installate lungo il percorso coperto da un drone: la loro caratteristica è proprio quella di non richiedere alcun intervento umano per gestire l'atterraggio dell'apparecchio, la sua ricarica e la successiva ripartenza, aprendo così nuove potenzialità tutte da esplorare. Già diversi sistemi sono stati resi disponibili dalle aziende più attive nel settore, da alcuni semiautomatici in cui un intervento umano resta comunque necessario, fino ad altri del tutto automatizzati.
Si tratta di multi piazzole d’atterraggio e di ricarica intelligenti governate automaticamente che comunicano a corto raggio con i droni che si trovano nei paraggi e indicano loro lo stato della stazione. Il funzionamento è relativamente semplice, quando un drone in volo rileva che la batteria si sta scaricando cerca la stazione di ricarica più vicina, quest’ultima comunica al drone se c’è una piazzola libera e una batteria carica a disposizione. Ottenuto l’ok ad atterrare il drone, conoscendo le coordinate GPS della stazione, si avvicina e portandosi sulla verticale atterra sulla piazzola assegnata.
Una volta atterrato, un sottosistema provvede o a ricaricare la batteria onboard oppure a fare lo swap, sostituendo cioè la batteria scarica con una carica. Durante la sostituzione il drone viene comunque alimentato tramite un apposito connettore per non perdere le comunicazioni e consentire la procedura automatica con lo scambio di informazioni. Terminata la ricarica avviene il decollo.
I progettisti di questi sistemi hanno anche superato alcuni limiti tecnologici insiti, ad esempio, nella scarsa precisione dell’attuale sistema GPS. Il drone atterra esattamente sulla piazzola assegnata grazie ad un sistema per il tracking visivo di un obbiettivo effettuato tramite telecamera e sensori. La piattaforma di ricarica mostra un segno su un pannello situato sulla piazzola assegnata al drone, che da quel momento diviene il target per l’atterraggio del drone: a totale prova di errore.
Per quanto riguarda la modalità di effettuazione della ricarica, alcune società dispongono di una interessantissima stazione di ricarica wireless che è costituita da una piastra ad induzione “intelligente” che in fase di atterraggio del drone determina la tipologia di batterie in dotazione al velivolo, e stabilisce così i corretti parametri di ricarica.
Tutto questo grazie ad un piccolo dispositivo a bordo del drone che dovrà obbligatoriamente essere installato al fine di poter utilizzare al meglio l’intera piattaforma. Il piccolo dispositivo è costituito da un microcircuito con un sistema di trasmissione dati, del peso di poche decine di grammi e dimensioni contenute nell’ordine di pochi centimetri, tale da poter essere installato non solo sui grandi droni professionali ma anche su quelli più piccoli di tipo commerciale.
Chiaramente queste stazioni di ricarica sono totalmente impermeabili e resistenti alle intemperie. Anzi, alcune rappresentano addirittura un luogo di ricovero temporaneo per gli apparecchi: un vero e proprio hangar in miniatura!
