Cos’è un drone, come si pilota e quali sono le caratteristiche?

Un drone è un aereo senza pilota. I droni sono più formalmente conosciuti come veicoli aerei senza pilota (UAV) o sistemi di aeromobili senza pilota. In sostanza, un drone è un robot volante che può essere controllato a distanza o volare autonomamente utilizzando piani di volo controllati da software nei suoi sistemi embedded, che funzionano in combinazione con i sensori di bordo e un sistema di posizionamento globale ( GPS ).

Gli UAV erano spesso associati ai militari. Inizialmente sono stati utilizzati per esercitazioni contro i bersagli antiaerei, raccolta di informazioni e, in modo più controverso, come piattaforme di armi. I droni sono ora utilizzati anche in una serie di ruoli civili, inclusi i seguenti:

• cerca e salva
• sorveglianza
• monitoraggio del traffico
• monitoraggio meteorologico
• antincendio
• uso personale
• fotografia basata su droni
• videografia
• agricoltura
• servizi di consegna

Come funzionano i droni?

I droni hanno due funzioni di base: modalità di volo e navigazione.

Per volare, i droni devono disporre di una fonte di alimentazione, come batteria o carburante. Hanno anche rotori, eliche e un telaio. Il telaio di un drone è in genere realizzato in un materiale composito leggero per ridurre il peso e aumentare la manovrabilità.

I droni richiedono un controller, che consente all’operatore di utilizzare i telecomandi per avviare, navigare e far atterrare l’aereo. I controller comunicano con il drone tramite onde radio, come il Wi-Fi .

Quali sono le caratteristiche e i componenti comuni dei droni?

I droni hanno un gran numero di componenti, tra cui:

• regolatori di velocità elettronici, che controllano la velocità e la direzione di un motore;
• controllore di volo;
• modulo GPS;
• batteria;
• antenna;
• ricevitore;
• macchine fotografiche;
• sensori, compresi sensori a ultrasuoni e sensori per evitare le collisioni;
• accelerometro , che misura la velocità; e
• altimetro, che misura l’altitudine.

Le caratteristiche del drone variano in base all’uso che ne viene fatto. Esempi di funzionalità includono:

• vari tipi di telecamere con capacità di inclinazione e inclinazione ad alte prestazioni, zoom e gimbal;
• intelligenza artificiale ( AI ) che consente al drone di seguire gli oggetti;
• funzionalità di realtà aumentata che sovrappongono oggetti virtuali al feed della fotocamera del drone;
• formato di archiviazione multimediale;
• tempo di volo massimo, che determina per quanto tempo il drone può rimanere in aria;
• velocità massime, inclusa salita e discesa;
• precisione al passaggio del mouse;
• campo sensoriale ostacolo;
• mantenimento dell’altitudine, che mantiene il drone ad un’altitudine fissa;
• feed video dal vivo; e
• diari di volo.

I sistemi di navigazione, come il GPS, sono generalmente alloggiati nel muso di un drone. Il GPS su un drone comunica la sua posizione precisa al controller. Un altimetro di bordo può comunicare informazioni sull’altitudine. L’altimetro aiuta anche a mantenere il drone a un’altitudine specifica se il controller ne designa una. I droni FVP economici, per uso personale, utilizzano la “visione” in prima persona del pilota come se si trovasse sul drone stesso.

I droni possono essere dotati di sensori, inclusi sensori di distanza a ultrasuoni, laser o lidar, sensori del tempo di volo, sensori chimici e sensori di stabilizzazione e orientamento. I sensori visivi offrono dati statici e video. I sensori rosso, verde e blu raccolgono lunghezze d’onda visive standard rosse, verdi e blu, mentre i sensori multispettrali raccolgono lunghezze d’onda visibili e non visibili, come l’infrarosso e l’ultravioletto. Accelerometri, giroscopi, magnetometri, barometri e GPS sono anche caratteristiche comuni dei droni.

Ad esempio, i sensori termici rendono possibili applicazioni di sorveglianza e sicurezza, come il monitoraggio del bestiame e il rilevamento della firma termica. I sensori iperspettrali aiutano a identificare i minerali e la vegetazione e sono ideali per l’uso nella salute delle colture, nella qualità dell’acqua e nella composizione della superficie.

Alcuni droni utilizzano sensori per rilevare ostacoli ed evitare collisioni. Inizialmente, i sensori erano progettati per rilevare oggetti davanti al drone. Alcuni droni ora forniscono il rilevamento degli ostacoli in cinque direzioni: davanti, dietro, sotto, sopra e lateralmente.

Per l’atterraggio, i droni utilizzano sistemi di posizionamento visivo con telecamere rivolte verso il basso e sensori a ultrasuoni. I sensori a ultrasuoni determinano quanto è vicino al suolo il drone.

Quali tipi di droni sono disponibili?

Esistono due tipi principali di piattaforme per droni:

1. rotore, compreso monorotore e multirotore, come tricotteri, quadricotteri, esacotteri e ottocotteri; e
2. ad ala fissa, che includono i droni ibridi a decollo e atterraggio verticale ( VTOL ) che non richiedono piste.

I droni non militari sono generalmente sia personali che per hobby o aerei commerciali.

I droni personali spesso forniscono funzionalità video o di fotocamera.