ELEMENTI PRINCIPALI DI CUI SI COMPONE UN DRONE

Esistono droni con molteplici caratteristiche, tuttavia gli elementi principali che fanno parte di questi aeromobili sono:

• Il Frame - e' il telaio del drone, realizzato tipicamente in materiali leggeri, come carbonio o fibra di vetro. Il frame rappresenta la struttura portante del velivolo ed influenza alcuni suoi fattori, come il peso, la durata del volo e la resistenza.

• Il Sistema di navigazione - sistema GNSS (Global Navigation Satellite System); e' un sistema di navigazione basato sui satelliti e viene utilizzato per il posizionamento e la navigazione del velivolo. Il GPS e' uno dei sistemi GNSS.

• Il Sistema di comunicazione - si tratta del radiocomando o in generale del sistema di collegamento dati per il controllo del velivolo da terra.

• Il Flight Controller (FC) o sistema elettronico centrale - e' la centralina di bordo del drone e ne gestisce i parametri di volo. L'FC del drone puo' essere programmato o regolato dall'utente ed e' in grado di elaborare due diversi tipi di dati:

  • dati provenienti dal radiocomando - sono i dati che arrivano via WiFi quando il pilota muove le levette del radiocomando per impartire ordini al drone. Questi dati vengono interpretati dal Flight Controller e poi trasmessi ai motori ed alle eliche del drone.

• dati provenienti dai sensori - sono i dati che il modulo GPS, i giroscopi, i barometri, gli accelerometri ed i sistemi di rilevamento degli ostacoli inviano all'unita' FC, la quale provvede ad elaborarli e a ritrasmetterli per migliorare la risposta del velivolo alle improvvise variazioni dei parametri registrati.

• I Motori - i droni a rotore sono controllati da motori in corrente continua tipo brushless, appositamente progettati per questi aeromobili. Ogni motore e' collegato ad un'elica (propeller) che, roteando, permette al drone di alzarsi da terra. I motori hanno la caratteristica di essere senza spazzole, cioe' senza parti di contattato con l'albero motore, offrendo cosi' una bassa resistenza meccanica. La regolazione della potenza, della velocita' e della direzione di questi motori avviene attraverso il circuito elettronico ESC (Electronic Speed Control).

• Le Eliche - sono realizzate generalmente in plastica o in fibra di carbonio e spesso sono removibili. Si collegano direttamente all'albero dei motori e, nella maggior parte dei casi, sono protette da appositi paraeliche contro urti accidentali.

• L'Antenna - e' il dispositivo che migliora la trasmissione e la ricezione dei segnali e puo' essere omnidirezionale o direzionale.

• Il Payload - si tratta dell'insieme di dispositivi che possono essere montati su un drone e che vengono utilizzati per svolgere attivita' professionali. Alcuni di questi strumenti sono: la camera multispettrale, la termocamera, il LIDAR, ecc... In particolare, i droni dotati di fotocamera, molto spesso, montano il gruppo ottico su un sistema di supporto a tre assi detto gimbal. Questo dispositivo e' uno stabilizzatore che consente alla fotocamera di muoversi in tre diverse direzioni, bilanciando tutti i movimenti di beccheggio, rollio e imbardata del drone e garantendo, di conseguenza, la stabilita' e la fluidita' delle riprese effettuate con questi velivoli.

FREQUENZE UTILIZZATE DAGLI UAS PER LA TRASMISSIONE DI DATI

I droni comunicano tramite onde radio, le quali permettono ai velivoli di ricevere istruzioni e di trasmettere dati in modo efficiente e veloce.

Gli UAS per impiego civile utilizzano principalmente frequenze radio di libero uso per la trasmissione dati. In Europa, le bande piu' comuni sono quelle di 2.4 Ghz (con potenza di emissione massima di 100 mW) e 5.8 GHz (con potenza di emissione massima di 25 mW), le stesse utilizzate dalle reti Wi-Fi. Negli USA, si aggiungono anche le frequenze di 5.2 GHz e 900 MHz.

SENSORI PER DRONI

I sensori che fanno parte dell'equipaggiamento di un drone sono molteplici e di vario tipo.

Nella tabella che segue sono riportati i sensori piu' comuni con le relative applicazioni: