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Fail-safe: Cos'è e perché è fondamentale per la sicurezza delle operazioni con i droni

Indice

Affinché l’industria dei droni continui a prosperare, è molto importante che possano volare in sicurezza. Ecco perché l’obiettivo di questo articolo è parlare di Fail-Safe, costituito da software e hardware che hanno il compito di mantenere la sicurezza delle operazioni in caso di compromissione.

Controllore di volo

Il controllore di volo è responsabile dell’invio di ordini ai diversi componenti dell’aeromobile per consentirgli di effettuare il volo, ma per funzionare correttamente deve anche raccogliere una serie di dati che lo aiutino a convalidare che tutto sia stato eseguito correttamente. Questi dati di input provengono da diversi componenti dell’aeromobile, quali:

    • Giroscopi e inerziali


    • GNSS (GPS, GLONASS, GALILEO, ecc.)


    • Regolatori di tensione e amperaggio della batteria


    • Collegamento di comunicazione


Tutti questi sistemi eseguono centinaia di calcoli al secondo e il controllore di volo ha il compito di interpretarli e di prendere le decisioni necessarie per proseguire il volo. Ma cosa succede se alcune delle informazioni ricevute non sono corrette?

L'uso di Fail-Safe

Fail-Safe sono azioni configurate nel controllore di volo che verranno eseguite per proteggere il volo in corso. Queste azioni possono essere il ripristino del controllo o la terminazione del volo. Di seguito analizzeremo alcuni dei più comuni nel settore:

Batteria scarica

Quando l’aeromobile non dispone di una batteria sufficiente per effettuare il volo, il Fail-Safe configurato nel controllore di volo informerà il pilota dello stato della batteria e avvierà una procedura per tornare al punto di decollo. Se lo stato della batteria è molto basso, il drone inizierà una procedura di terminazione del volo eseguendo un atterraggio nel punto in cui si trova.

Perdita del collegamento di comunicazione

In questo caso, l’interfaccia di volo deve mostrarci continuamente lo stato della qualità del collegamento che abbiamo con l’aeromobile e avvisarci se si sta degradando, causando problemi durante il volo. Quando il collegamento viene interrotto, il Fail-Safe programmato nel controllore di volo deve eseguire automaticamente una procedura di recupero del collegamento. Questa procedura consiste normalmente in un aumento dell’altezza di volo e in un ritorno al punto di decollo. Aumentando l’altitudine e riducendo la distanza, il pilota dovrebbe essere in grado di recuperare il segnale di controllo dell’aeromobile e, se lo desidera, annullare il Fail-Safe e continuare il volo.

Se il collegamento non può essere recuperato, l’aeromobile inizierà una manovra di terminazione del volo al punto di decollo, che causerà l’atterraggio dell’aeromobile.

Volo al di fuori del volume operativo

Se l’aereo esce dal volume di volo definito o oltrepassa le barriere di geo-consapevolezza e viene rilevato dal controllore di volo con il suo GNSS, l’aereo deve avvisare il pilota e, come programmato, interrompere il volo e rientrare nei limiti definiti.

Attivazione manuale

Un’altra risorsa molto tipica è quella di attivare manualmente un Fail-Safe attraverso l’interfaccia di controllo dell’aereo o del trasmettitore. Il pilota dispone di questa opzione e può utilizzarla ogni volta che lo ritiene necessario, sia per osservare qualche strano comportamento dell’aeromobile, sia per non essere in grado di continuare a pilotare (ad esempio, abbagliamento, vertigini, ecc.) o per attivarla per evitare di continuare a pilotare o per verificare che il sistema funzioni correttamente.

Altri

Il controllore di volo può avere altri Fail-Safe programmati, come nel caso in cui rilevi un malfunzionamento dei motori, della stabilizzazione del volo, delle interferenze, ecc. A seconda del produttore, l’aereo può interrompere il volo atterrando, tornando al punto di decollo o semplicemente informando il pilota.

Certificazione Fail-Safe e UAS

L’uso di Fail-Safe è assolutamente necessario negli UAS certificati, dove non si analizza solo la loro esistenza, ma anche il modo in cui comunicano con i piloti attraverso avvisi sonori, messaggi nell’interfaccia di volo, indicatori luminosi, ecc.


Le procedure per l’utilizzo del Fail-Safe devono essere debitamente documentate nel manuale d’uso dell’aeromobile e il pilota deve conoscerle perfettamente prima di effettuare qualsiasi volo.