Droni: Safety First! 10 argomenti su cui riflettere

Droni: Safety First! 10 argomenti su cui riflettere

Volare in sicurezza dovrebbe essere il primo obiettivo di ogni pilota di droni.

Con ‘safety’ si intendono tutte quelle attività ed azioni necessarie per la sicurezza del volo, intesa come incolumità delle persone e dei beni.

La sicurezza del volo (flight safety) indica tutte quelle condizioni che occorrono per mantenere il rischio di incidente sotto una soglia considerata accettabile.


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Ma all’atto pratico cosa bisonga fare per mantenere il volo di un drone il più sicuro possibile?

In aeronautica, quella vera in cui si vola e si trasportano persone, i rischi devono essere abbattuti per evitare potenziali catastrofi.

Gli incidenti sono causati spesso da piccoli eventi, che entrano in correlazione stretta e imprevedibile con i sistemi di volo, compromettendoli.

Non è possibile ridurre a zero il rischio di incidenti, però si possono usare metodologie per ridurre al minimo le probabilità che avvengano: le procedure. In aeronautica le procedure sono complesse, e razionalizzano qualsiasi aspetto del volo, e delle operazioni a terra.

Per i droni di possono usare una serie di accortezze, dato che chiamarle procedure mi pare un po’ eccessivo, per ridurre al minimo il rischio di incidente.

1: La Macchina

La prima parte della sicurezza in volo passa dall’affidabilità della componentistica fisica del drone.

Durante la preparazione per il volo è bene prendere alcune precauzioni: il controllo del telaio e delle aerosuperfici (eliche, alettoni, timoni). Sono operazioni veloci da eseguire, che possono evitare di decollare in condizioni insicure.

Nel caso di multicotteri effettuate un controllo visivo alla ricerca di crepe o danni al telatio del drone, in particolare vicino all’attacco dei motori, o nella zona in cui i bracci che supportano i rotori si articolano al telaio.

Occorre anche controllare le eliche, e vedere se presentano crepe o scheggiature, e in tal caso sostituirle. Volare con eliche deteriorate può provocare un aumento delle vibrazioni tale da danneggiare il telaio.

E’ meglio decollare con le batterie fresche di carica, innanzitutto per garantire una buona autonomia di volo, ma anche per evitare scariche improvvise. Più una batteria è usata, meno assicurerà autonomia di volo.

Quando la batteria è molto vecchia, l’indicazione di carica potrebbe essere fasulla, e la carica reale potrebbe essere molto inferiore a quella che ci si aspetta.

2: I Sensori

Tutti quei componenti in grado di trasformare variazioni di assetto, pressione e inclinazione in segnali elettrici fanno parte della dotazioni di sensori del drone. Alcuni sono nella piattaforma inerziale, altri sono sensori barometrici o magnetici.

Tutti quanti i sensori contribuiscono al volo e alla sua sicurezza, ed è importante che funzionino correttamente.

Uno dei controlli essenziali prima del decollo è che la bussola restituisca un segnale corretto. Un errore sulla bussola potrebbe compromettere i voli automatici, quali il ritorno al punto di decollo.

In alcuni droni è possibile controllare le letture della piattaforma inerziale, per caipre se sono ottimali, o se qualcosa non funziona.

3: Il Sitema di Posizionamento Satellitare

Prima del decollo controllate che sia presente una buona copertura di GPS o GLONASS.

Per buona copertura intendo la visibilità di almeno 8 satelliti, per garantire il posizionamento in qualsiasi area della missione.

4: Il Radiolink

Comunicate con il vostro drone tramite una connessione radio bidirezionale (radiolink).

E’ importante effettuare un controllo sulla qualità della connessione, in modo da evitare interferenze prevedibili e perdite di controllo.

Generalmente l’app di comando segnala il degrado della connessione radio o la presenza di disturbi.

5: L’Ambiente

L’area in cui fate volare il drone può essere causa di incidenti. Prima del decollo è davvero importante valutare qualsiasi tipologia di ostacolo che può essere d’intralcio al volo.

Occorre prestare attenzione a posizione di alberi, linee elettriche, lampioni, reti in modo evitare collisioni.

In particolare è importante evitare il volo in zone fuori dalla linea di visuale (ad esempio dietro un albero) perchè potrebbero esservi ostacoli che non avete valutato in precedenza, o superfici in grado di degradare il radiolink.

Vi possono essere insidie invisibili nell’area delle operazioni, quali segnali radio che possono creare interferenza, o correnti d’aria orizontali o verticali.

Un soffio di vento sul sensore barometrico può comportare letture errate, facendogli rilevare un abbassamento di pressione, interpretato dal computer di bordo come un movimento ascensionale, corretto di conseguenza con una riduzione di potenza ai motori. Il drone non si era alzato, ma l’inganno del sensore lo porta a perdere di quota.

Per effettuare correzioni manuali durante il volo, occorre essere piuttosto ‘presenti’ e reattivi.

L’osservazione dell’ambiente è necessaria per impostare la corretta altezza per il ritorno automatico al punto di decollo, che deve ovviamente essere sopra l’ostacolo più alto.

6: La Temperatura

Un fattore ambientale spesso ignorato è la temperatura. Nel manuale d’uso degli apparati elettronici, tra cui i droni, è disponibile il range di temperatura a cui possono operare, in genere 10 – 40°.

Questo significa che in una torrida estate a 45 gradi, un drone potrebbe avere serie difficoltà a volare.

Innanzitutto la temperarura interna sale rapidamente per il riscaldamento dei componenti di potenza: batteria e ESC; non ho citato i motori, perchè in genere sono lontani dal corpo centrale del drone e non contribuiscono al suo riscaldamento.

Il riscaldamento della piattaforma inerziale incide negativamente sulla precisione dei sensori, ma questo non è il peggio.

L’elevata informatizzazione dei droni implica microrprocessori veloci e potenti, che si scaldano molto durante il loro funzionamento normale.

Una elevata temperatura ambientale può portare un processore a scaldarsi oltre la temperatura massima di lavoro, che è attorno ai sessanta / settanta gradi; il rischio è un funzionamento errato che può causare il blocco del sistema, facendo precipitare il drone.

A basse temperature è la batteria ad essere a rischio: potrebbe non fornire la potenza necessaria a mantenere il volo, ma potrebbe anche fornire indicazioni errate sulla carica residua.

Per lavorare con una certa sicurezza al freddo è meglio scaldare le batterie a 25 gradi prima del decollo, e considerare l’autonomia di volo come la metà di quella standard.

7: I Comandi

Una volta decollati, sollevate il drone a un paio di metri da terra, a qualche metro di distanza da voi, e laciatelo in hovering, per vedere come si comporta. Alcuni droni quali il Phantom 3 possono non essere immediatamente stabili, a causa del loro sistema GPS piuttosto lento.

Quando il drone è stabile, fate un test dei comandi di traslazione e di imbardata, per vedere se risponde coerentemente. Sembra un controllo sciocco, ma è meglio non dare nulla per scontato. Se un comando non risponde correttamente e il drone è già ad un centinaio di metri da voi, potrebbe essere difficile riportarlo a casa integro.

8: Gli Animali

L’avifauna può essere un grosso problema ed è sempre da valutare.

Ci sono alcune specie quali rapaci, corvidi, o laridi (gabbiani) che si sono dimostrate in varie occasioni aggressive nei confronti dei droni.

Ma gli attacchi da parte di uccelli non sono l’unico problema. Vi sono volatili più miti, quali i colombi, che se spaventati possono alzarsi in volo in branco e, nel panico, urtare il drone.

In caso di voli entro i due metri da terra, occorre fare attenzione ai cani o altri animali domestici, che potrebbero voler giocare con il drone o attaccarlo.

9: Il Failsafe

Alcuni sistermi di sicurezza del drone, se non configurati correttamente, o se non consciuti, possono essere la causa di incidenti.

Nello specifico sto parlando del comportamento durante un evento di failsafe (evento di sicurezza), quali dell’RTH (Return to Home) o l’atterraggio automatico in caso di problemi alla batteria (sbilanciamento delle celle causato dall’usura o dal freddo, che non equivale alla batteria scarica).

Il failsafe è una caratteristica progettuale che attua una serie di azioni per evitare danni al drone.

L’RTH può essere attivato dal radiocomando, oppure da eventi quali la batteria scarica o la perdita di segnale radio.

Volando sopra un campo piatto, l’altezza dell’RTH è quasi irrilevante (quasi); ovviamente diventa cruciale volando su un campo con qualche albero: in questo caso, con la corretta altezza di RTH, il volo di rientro avverrà sopra l’ostacolo più alto.

Ma che succede se state volando in un’area con ostacoli sopra il drone? Nel momento in cui viene attivato l’RTH il drone il drone si alzerà per raggiungere l’altezza impostata con il rischio di una collisione.

In questo caso diventa importante riconfigurare il comportamento di failsafe, impostandolo su hovering invece che su RTH. Ricordo che non tutti i droni sono in grado di evitare gli ostacoli (vedi il Parrot Anafi, o i DJI Phantom 3).

In caso di problemi alla batteria, il comportamento di failsafe è un atterraggio sulla verticale. Il drone resta comunque gestibile, ma è compito del pilota scegliere velocemente un’area per un atterraggio sicuro; per contrastare la discesa occorre agire sul comando del gas.

Conoscere il comportamento del drone in caso di attivazione del failsafe è decisivo per evitare spiacevoli conseguenze.

10: Il Fattore Umano

Il punto è molto semplice: tutti i fattori di rischio e le valutazioni che ho citato nell’articolo possono essere mitigate o accentuate da personalità, esperienza, capacità di pilotaggio, conoscenza delle proprie reali capacità, resistenza allo stress, reattività e capacità decisionale del pilota.

Il pilota è il punto chiave della safety culture, e la sicurezza del volo dev’essere il suo primo obiettivo.

Il buon senso può sicuramente essere d’aiuto, ma non è sufficiente.

Occorre conoscere il proprio drone in ogni suo difetto, per poterlo prevenire; occorrono ore di volo e di allenamento senza gli ausili, quali gps e barometro, per poter reagire velocemente, e con le corrette manovre, ad un pericolo.

A volte le manovre da effettuare sono anti istintive: il mio drone si è trovato a volare, nel giro di un istante, in mezzo ad uno stormo di piccioni spaventati. Tra tutto quello che potevo fare, ho deciso di fermarlo in hovering: é stata la scelta corretta perchè i piccioni lo hanno visto ed evitato. Qualsiasi altra manovra avrebbe potuto coglierli di sorpresa e terminare in una collisione. Ed è stata la scelta corretta perchè i piccioni non sono aggressivi, quindi non lo hanno attaccato.

In Conclusione

I dorni sono in un momento di crescita tecnologica che li rende sempre più sicuri e facili da pilotare. Questo però non esclude la prudenza e tutte le attenzioni necessarie alla sicurezza.

E’ importante ricordare che, nel panorama normativo sui droni, è sempre il pilota il primo responsabile della sicurezza del volo.

Inoltre in Italia ignorantia legis non excusat cioè l’ignoranza della legge non discolpa: è dovere del cittadino (il pilota, in questo caso) essere al corrente delle leggi, e un ‘non lo sapevo’ non serve ad evitare guai legali in caso di incidente o violazione delle normative vigenti.

Per ricordare i controlli pre volo atti a ridurre la possibilità di incidenti evitabili è utile una checklist.

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