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Rilevamento dei droni nelle aree edificate

L’occhio umano fatica a riconoscere i droni che volano a bassa quota, anche con l’ausilio di strumenti tecnici. Ancora più difficile è riconoscerli nelle aree edificate a causa della visibilità limitata. Per questo motivo armasuisse S+T ha studiato nel centro di addestramento dell’esercito a Bure nuovi metodi di rilevamento dei droni. A tal fine su tetti, su veicoli e a terra sono stati distribuiti rilevatori all’avanguardia.

09.09.2020 | Gestione della ricerca e Operations Research, Dr. Peter Wellig

Il drone vola sopra l'area di addestramento dell'esercito
Con il rilevamento dei droni nel centro di addestramento militare in località Nalé, sulla piazza d’armi di Bure, si dovevano identificare i droni che volano ad alta e bassa quota.

Fino a qualche tempo fa, i droni erano spesso riservati ai militari. Da quando però i piccoli droni si possono acquistare a poco prezzo presso rivenditori specializzati, sono sempre più utilizzati – anche abusivamente – dai civili. In passato, criminali e terroristi hanno usato piccoli droni, sia acquistati che costruiti artigianalmente, per scopi illegali. Un precedente famoso è il blocco dell’aeroporto di Londra Gatwick, quando diversi droni si sono trovati illegalmente per oltre 32 ore nello spazio aereo dell’aeroporto mettendo a rischio l’atterraggio e il decollo di tutti gli aerei. Altri casi riguardano il terrorismo nelle guerre in Iraq e in Siria, dove i terroristi hanno fatto ricorso a droni per effettuare diversi attentati contro persone e infrastrutture.

Per questo motivo, ci sono aziende che forniscono soluzioni di sistema per rilevare tempestivamente il pericolo causato dai droni. Tali sistemi consentono di identificare agevolmente anche a grande distanza i droni che volano a bassa quota. Ma come avviene il rilevamento dei droni in un’area edificata e senza visuale?

Dal 24 al 28 agosto 2020 per studiare nuove modalità di rilevamento dei droni nelle aree edificate, armasuisse Scienza e Tecnologia ha svolto a titolo di esperimento di ricerca un test pratico sulla piazza d’armi di Bure nel Cantone del Giura. Il centro di addestramento dell’esercito in località Nalé ha ricreato una situazione edificata e senza visuale in cui diversi rilevatori moderni come apparecchi radar, microfoni e telecamere – sistemi commerciali e sperimentali non ancora in vendita – dovevano rilevare i droni.

Microfoni e telecamere promettenti nelle aree edificate

Per poter sentirne il rumore, ad esempio anche quando il drone resta in sospensione dietro un muro, sono stati distribuiti dei microfoni in modo uniforme nel centro dell’esercito e installati su un veicolo. Nel rilevare i droni nell’area edificata, non si sono dimostrati promettenti solo i microfoni, ma anche i sistemi di telecamere utilizzati e testati. Un drone dotato di telecamere è stato in grado di monitorare il centro di addestramento militare a un’altezza di circa 80 metri e di identificare chiaramente i droni in avvicinamento sopra i tetti. Il drone di sorveglianza, collegato a terra con un cavo per la trasmissione dei dati e un cavo di alimentazione, ha potuto effettuare la sorveglianza per ore senza la necessità di sostituire le batterie. Pure l’impiego di una telecamera speciale – la cosiddetta telecamera per eventi – che rilevando i cambiamenti rapidi può intercettare molto bene i droni in avvicinamento, ha fornito risultati interessanti. Anche le telecamere che hanno registrato immagini in diversi campi spettrali hanno dimostrato di completarsi bene a vicenda. In futuro, la fusione di immagini provenienti da diverse telecamere potrebbe quindi aumentare il contrasto del drone rispetto allo sfondo e consentire così un buon rilevamento nelle aree edificate.

Impiego di nuove geometrie trasmettitore-ricevitore per apparecchi radar

Anche gli apparecchi radar si possono impiegare per rilevare i droni. A tal fine, a Bure si sono prese in considerazione nuove strade. Una rete radar multistatica composta da un trasmettitore e due unità riceventi ha utilizzato ad esempio una nuova geometria trasmettitore-ricevitore per il rilevamento dei droni. Per illuminare i canyon urbani si è ricorso anche a una cosiddetta rete radar cognitiva con quattro piccoli apparecchi radar. Sono state testate anche le prestazioni di rilevamento di un sistema radar passivo. Passivo perché l’apparecchio radar non emette onde radar, ma riceve i segnali dai trasmettitori radio. I segnali ricevuti sono stati riflessi dai droni e dovrebbero quindi essere rilevati, ma questo sarà dimostrato solo da ulteriori analisi.

Dopo il test pratico, armasuisse S+T e i suoi partner di ricerca analizzeranno i dati di misura registrati ed elaboreranno i risultati. Le raccomandazioni dedotte dovrebbero mostrare quali tecnologie sono più adatte di altre per il futuro rilevamento dei droni e quali sviluppi è consigliabile continuare a osservare.