Mentre molti paesi stanno sperimentando sistemi laser come armi anti-drone, il professor Li Xuelong e il suo team di ricercatori della Northwestern Polytechnical University (NPU) a Xi'an, in Cina, hanno affrontato il tema da un'altra prospettiva. I ricercatori cinesi hanno infatti scoperto un modo per usare raggi laser ad alta energia per alimentare a distanza i droni, tenendoli in aria "virtualmente in eterno".
La tesi di partenza degli scienziati era che, se un drone fosse dotato di una tecnologia che trasforma la luce in energia elettrica, un laser ad alta potenza potrebbe non solo tracciarne il percorso, ma anche alimentarlo da lontano. E i fatti gli hanno dato ragione.
Il team multidisciplinare della NPU, specializzato in intelligenza artificiale, ottica e elettronica, ha affermato che un recente esperimento ha dimostrato come sia possibile combinare la ricarica autonoma con la trasmissione intelligente del segnale e la tecnologia di elaborazione. Offrendo così ai droni ottici (ODD) una resistenza praticamente illimitata.
Lo studio
Gli scienziati hanno presentato un sistema che permette ai droni di essere monitorati 24 ore su 24 e di avere una autonomia di volo a lungo raggio. Per raggiungere questo obiettivo, hanno sviluppato un algoritmo in grado di rilevare e seguire i droni ottici con precisione. E quando dico "precisione", intendo nonostante le variazioni di luce, scala e rotazione. Secondo il rapporto, questo algoritmo è stato efficace in diverse situazioni ambientali ed è stato in grado di fornire un posizionamento preciso dei droni.
Li e il suo team hanno dovuto affrontare una sfida importante: come estendere la portata della trasmissione di energia senza fili senza perdere troppa potenza lungo il percorso? La loro soluzione innovativa è stata quella di utilizzare una tecnologia di modellazione adattiva dei raggi laser, in grado di regolare automaticamente la loro intensità per minimizzare l'attenuazione nell'atmosfera.
Grazie a questo sistema, gli impatti negativi causati dalla turbolenza dell'aria e dai cambiamenti di densità nell'atmosfera possono essere ridotti. E questo rende più efficace e affidabile la trasmissione di energia con raggi laser a lunga distanza. Inoltre, è stato aggiunto anche un algoritmo di protezione, che regola automaticamente la potenza del laser per mantenerla entro livelli di sicurezza in caso di ostacoli lungo il percorso.
Il team ha condotto tre test di volo con successo: volo al coperto, volo diurno all'aperto e volo notturno all'aperto. I droni hanno dimostrato di funzionare bene in tutte le condizioni.
Droni alimentati con raggi laser, le possibili applicazioni
Il team di ricerca ha tenuto segreti i dettagli sulla capacità del loro nuovo sistema di conversione fotoelettrica. Perchè? Ovvio, la tecnologia ha potenziali usi in ambito militare. Tuttavia, una rappresentazione animata mostrata nel loro rapporto ha suggerito che i droni ottici (ODD) alimentati da raggi laser potrebbero volare fino all'altezza di un grattacielo.
I droni sono già ampiamente utilizzati in diverse applicazioni. Prime fra tutte, purtroppo, quelle militari: ma anche applicazioni agricole e commerciali. Tuttavia, se i loro limiti di resistenza vengono superati, potrebbero aprire la strada a nuove possibilità nel mondo. Potremmo risparmiare tempo prezioso durante missioni di soccorso, come la ricerca di turisti intrappolati in inondazioni. I droni "eterni" tornano utili anche per il controllo del traffico, la sicurezza e la logistica senza contatto.
In futuro, i grandi droni potrebbero persino diventare autobus aerei per costruire una rete di traffico tridimensionale. Nel frattempo però mi sa tanto che vedremo i raggi laser all'opera per alimentare sciami di droni militari.
