Quando un drone deve muoversi in completa autonomia dentro un tunnel, nel fitto di una foresta o tra i grattacieli di una grande città, affidarsi al segnale satellitare diventa un problema serio. Il GPS può essere disturbato, schermato o semplicemente assente. E anche le soluzioni basate su telecamere non se la cavano molto meglio: consumano parecchia energia e funzionano bene solo con condizioni di luce ideali. È proprio in questo scenario che entra in gioco CLAK, un nuovo sistema progettato per far volare i droni autonomi senza bisogno né di segnali satellitari né di occhi digitali.
A sviluppare questa tecnologia è stato un team di ricercatori della Prince Sultan University, che ha pensato di ribaltare l’approccio tradizionale alla navigazione aerea senza pilota. Invece di cercare di replicare la vista umana o di dipendere da infrastrutture esterne come i satelliti, CLAK sfrutta esclusivamente i sensori già presenti a bordo del velivolo. Niente telecamere, niente connessioni spaziali. Solo dati grezzi elaborati in modo intelligente.
Come funziona il sistema CLAK nella pratica
Il cuore del sistema si basa su tre fonti di informazione combinate insieme: il LiDAR, il barometro e i sensori inerziali. Il LiDAR misura la distanza dagli ostacoli circostanti, il barometro rileva i cambiamenti di pressione atmosferica (utili per stimare l’altitudine), e i sensori inerziali tengono traccia dell’accelerazione e dell’orientamento del drone durante il volo. Fin qui nulla di particolarmente nuovo, perché questi componenti esistono già da tempo nel mondo della robotica e dell’aviazione.
La vera novità sta nel modo in cui CLAK elabora tutti questi dati. Il sistema utilizza l’intelligenza artificiale per processare simultaneamente le informazioni provenienti dai tre sensori e ricavarne una stima precisa di latitudine, longitudine e altitudine. In pratica, il drone non ha bisogno di “guardare” il terreno sottostante o il cielo sopra di sé. Analizza invece variazioni di pressione, accelerazioni, decelerazioni e distanze dagli oggetti vicini per capire dove si trova e dove sta andando.
Perché CLAK potrebbe cambiare le regole della navigazione autonoma
Questo approccio risolve diversi problemi in un colpo solo. Prima di tutto, elimina la dipendenza dal GPS, che resta il tallone d’Achille di qualsiasi sistema di navigazione quando ci si trova in ambienti chiusi o fortemente ostruiti. Poi riduce drasticamente il fabbisogno energetico rispetto alle soluzioni basate su telecamere, che devono alimentare sensori ottici e algoritmi di visione artificiale molto più esigenti in termini di calcolo.
I droni autonomi dotati del sistema CLAK potrebbero quindi operare in scenari fino a oggi considerati estremamente problematici. Si pensi a operazioni di ricerca e soccorso in gallerie crollate, a ispezioni industriali in spazi confinati, oppure a voli tra edifici altissimi dove il segnale GPS rimbalza e genera errori di posizionamento. In tutti questi casi, poter contare su un sistema che lavora solo con sensori di bordo rappresenta un vantaggio operativo enorme.
