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Droni: sulle ali della tecnologia

In questo momento di profonda emergenza è ormai all’ordine del giorno sentire parlare di droni. Ma quando nasce questa tecnologia in forte espansione? E quali sono i suoi principali utilizzi e le opportunità da cogliere?
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Droni: sulle ali della tecnologia

I veicoli aerei senza equipaggio (UAV unmanned aerial vehicle o uncrewed aerial vehicle) sono in circolazione dal 1849, quando gli austriaci attaccarono Venezia usando dei palloncini senza pilota carichi di esplosivi.

Nel 1915 i militari britannici utilizzarono la fotografia aerea a loro vantaggio nella battaglia di Neuve Chapelle, riuscendo a catturare dal cielo oltre 1.500 mappe delle fortificazioni tedesche della trincea nella regione.

Gli Stati Uniti svilupparono la tecnologia UAV durante la prima guerra mondiale, creando il primo aereo senza pilota. Poco dopo, l’esercito americano costruì il Kettering Bug. Mentre continuava a sviluppare la tecnologia UAV, nel 1930 la Marina americana iniziò a sperimentare aeromobili radiocomandati con la creazione del drone Curtiss N2C-2 nel 1937.

Durante la Seconda Guerra Mondiale, Reginald Denny creò il primo aereo telecomandato, il Radioplane OQ- 2. Il modello segna una nuova fase: è stato il primo prodotto UAV creato in serie negli Stati Uniti, un passo avanti nella produzione e fornitura di droni per scopi militari.

I primi “droni civili” come li immaginiamo oggi risalgono agli anni 50. Il pioniere francese Louis Breguet con mezza tonnellata di tubi di acciaio e un motore da 46 cavalli, attraverso un ingegnoso sistema di cinghie e pulegge, riusciva a muovere quattro rotori biplani quadripala da 8 metri ricoperti di tela.

Le operazioni militari e la reputazione dei droni
Se nella prima metà del Novecento i droni avevano la reputazione di essere “giocattoli” non sempre affidabili e costosi, negli anni 80 questo atteggiamento iniziò a cambiare. La vittoria dell’aeronautica israeliana sull’aeronautica siriana nel 1982 ha contribuito a questo cambiamento. Israele utilizzò sia UAV che velivoli con equipaggio per distruggere una dozzina di velivoli siriani con perdite minime. Inoltre, sempre negli anni 80, gli Stati Uniti hanno creato il programma UAV Pioneer per soddisfare la necessità di aeromobili economici e senza pilota per le operazioni della flotta. Nel 1986 un nuovo drone è stato realizzato da un progetto congiunto tra Stati Uniti e Israele. Il drone era noto come RQ2 Pioneer e si trattava di un aereo da ricognizione di medie dimensioni.

Più di recente, nel 1990 sono stati introdotti UAV in miniatura e micro e nel 2000 gli Stati Uniti hanno schierato il drone Predator in Afghanistan durante la ricerca di Osama Bin Laden.

Benché molti dei voli di droni più importanti siano stati fino ad oggi realizzati per scopi militari, la tecnologia continua ad avanzare e a ricevere più attenzione.

Nel 2014, Amazon ha proposto di utilizzare gli UAV per consegnare i pacchetti ai clienti e alcune società immobiliari utilizzano droni per girare video promozionali.

Sebbene l’industria dei droni negli Stati Uniti sia in qualche modo limitata dal lento ritmo della Federal Aviation Administration nell’aggiornamento delle normative, la crescita commerciale di quest’industria è cresciuta da circa 40 milioni di dollari nel 2012 a oltre 1 miliardo di dollari nel 2017. Uno studio di McKinsey & Co. del dicembre 2017 prevedeva che il mercato UAV avrebbe avuto un impatto annuale sul prodotto interno lordo del paese fino a 46 miliardi di dollari.

Le stime in USA indicano che le dimensioni del mercato dei servizi di droni dovrebbe passare dai 4,4 miliardi di dollari nel 2018 ai 63,6 miliardi di dollari entro il 2025. 

Come con la maggior parte degli altri dispositivi tecnologici, la concorrenza sul mercato continua a ridurre i prezzi dei droni e ad avanzare rapidamente nella tecnologia.

Ora esistono droni a prezzi moderati che includono funzionalità come: Telecamere 4K in grado di acquisire immagini e video ad alta risoluzione; GPS integrato e pilota automatico, che consentono al drone di volare rotte preprogrammate; Funzionalità Bluetooth; Una tecnologia in grado di evitare le collisioni; Seguire il terreno (la capacità di mantenere un'altezza costante durante il volo su un terreno irregolare); Tracciamento attivo (segui automaticamente un argomento selezionato); La capacità di volare a velocità di 50 mph (80 km / h) o più. 

Anche le caratteristiche di sicurezza, affidabilità, distanza di controllo e durata della batteria continuano a migliorare.

In pochi anni, la democratizzazione di questi veicoli aerei senza pilota è diventata una realtà e ora possiamo trovarli saldamente stabiliti in quasi tutte le discipline: cinema, sicurezza, agricoltura, ingegneria, sistemi di gestione del fuoco, servizi di sorveglianza nelle spiagge e altro ancora.

Per un imprenditore, possedere un drone in questi tempi rappresenta un’opportunità commerciale latente che aspetta solo di essere esplorata e sfruttata.

La tecnologia dei giorni nostri si è spinta ben oltre, sostituendo i motori a scoppio con quelli Brushless (“senza spazzole”) garantendo altissime performance e affidabilità.

Una cosa è certa: nel corso dell’ultimo decennio l’affascinante mondo dei droni ha fatto passi da gigante riducendo sempre più le dimensioni ma aumentando le prestazioni in tutte le sue componentistiche.

Il vantaggio di poter pilotare in remoto, ha dato al mondo la possibilità di sostituire alcuni tra i lavori più rischiosi, migliorando la qualità degli interventi sul campo sia in alcune professioni, sia nelle situazioni di reale pericolo sostituendo la mano e l’occhio dell’uomo garantendone la sua incolumità.

Alcuni impieghi dei droni

Agricoltura
L’agricoltura sta facendo passi da gigante per quanto riguarda l’innovazione, anche attraverso i droni. I tipi di sensori in grado di migliorare le prestazioni di una delle attività più antiche dell’umanità stanno aumentando di giorno in giorno. Sempre più aziende vinicole utilizzano droni e sensori per esplorare i vigneti e raccogliere l’uva secondo le informazioni fornite da questa tecnologia.

Il sistema è estremamente sofisticato e preciso. I viticoltori possono prevedere il tempo ottimale per la raccolta grazie alle immagini sul campo fornite dai droni dall’alto e all’alimentazione proveniente dai sensori circa la forza della vite, la sua attività di clorofilla o lo stress idrico.

Forniture mediche
I benefici offerti da questa tecnologia hanno raggiunto progetti di aiuto umanitario. In Ruanda sono già in corso i primi voli di droni che forniscono forniture mediche o sacche di sangue a strutture mediche di difficile accesso. I droni vengono lanciati da un dispositivo a forma di arco, trasportano il carico senza pilota e, una volta arrivati a destinazione, il carico viene rilasciato tramite paracadute per evitare danni. Quindi ritornano al punto di partenza. Con un supporto di un carico di 1,5 kg, attualmente hanno un raggio di 150 km.

Lavori di costruzione
Anche l’uso dei droni nelle opere civili è sempre più rilevante. Ad esempio, potrebbe diventare essenziale per il rilevamento e la delimitazione di nuovi schemi stradali. Grazie alle immagini 3D raccolte, la mappatura vettoriale delle aree tracciate dai droni potrebbe essere raggiunta con una risoluzione fino a 4 cm-1 su una distanza compresa tra 60 e 70 ettari, rispetto a una media di 2 o 3 ettari tracciati in genere.

Operazioni di salvataggio
I droni hanno un grande vantaggio rispetto agli elicotteri di salvataggio: sono in grado di volare a bassa quota. Oltre alla capacità di trasportare una videocamera ad alta risoluzione, queste caratteristiche li rendono strumenti perfetti per le operazioni di salvataggio in foreste o ambienti montani. Basti pensare a LifeSeeker, un sistema in grado di connettersi con i telefoni cellulari e di rilevare la loro posizione esatta anche se hanno esaurito la batteria, già in funzione in Spagna. Un modo più rapido per individuare quelle mancanti e accelerare le procedure di operazione di salvataggio.

Ispezione liquami
Il progetto europeo ASRI cerca di utilizzare le potenzialità dei droni per ispezionare i sistemi di drenaggio. Con questi veicoli aerei multirotore dotati di sensori di navigazione, i rischi professionali relativi a questa attività potrebbero essere notevolmente ridotti, riducendo allo stesso tempo i costi di manutenzione.

Un nuovo approccio alla sicurezza
La continua ricerca sulle problematiche legate ai lavori gravosi sta avendo i suoi frutti. Le aziende che in questo momento stanno sperimentando nuovi metodi di approccio alla sicurezza, puntano sulla qualità dei propri APR (aeromobili a pilotaggio remoto), le configurazioni sono molteplici mantenendo un elevato grado di operatività in ogni settore.

Basti pensare alle soluzioni di alcune aziende come la SV TECH, fortemente specializzata nel settore, dove il problema dell’autonomia in volo è stato largamente superato grazie ad un collegamento di alimentazione diretto, dalla ground station all’aeromobile.

Il futuro è alla portata di tutti, spetta quindi ai professionisti cercare di trovare il giusto connubio tra esigenze e soluzioni. A tal proposito non ci resta che abbracciare questa realtà senza indugio, in quanto, oggi più che mai, abbiamo bisogno di preservare il genere umano aiutandoci con le moderne tecnologie legate ai sistemi aeromobili a pilotaggio remoto.

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