La scorsa settimana, secondo quanto riferito, un drone di fabbricazione russa che trasportava una “bomba aerea” ha volato per almeno 560 chilometri su Croazia, Ungheria e Romania – tutti membri della NATO – del tutto inosservati dalle difese aeree.
Punti chiave:
I droni sono sempre più potenti e difficili da rilevare, il che ha implicazioni per la difesa, così come per i viaggi aerei commerciali
I ricercatori hanno creato un nuovo modello per rilevare i droni a lungo raggio analizzando il modo in cui i sirfidi vedono il mondo
Segnalano un miglioramento del 50% nel raggio di rilevamento
Era solo l’ultimo promemoria urgente del fatto che man mano che i droni diventano più furtivi, la tecnologia di rilevamento dei droni sta lottando per tenere il passo.
Allo stesso tempo, la guerra in Ucraina ci ha mostrato la potenza dei droni, visibile nei video sgranati a volo d’uccello degli attacchi missilistici sui carri armati russi.
Negli ultimi anni, droni economici e facilmente disponibili hanno chiuso interi aeroporti e sono stati persino utilizzati in tentativi di omicidio di leader nazionali.
Ciò ha suscitato l’interesse globale in modi nuovi e migliori per rilevare queste minuscole macchine volanti.
Ora i ricercatori della University of South Australia e della Flinders University stanno segnalando un netto miglioramento dei range di rilevamento, grazie a una fonte improbabile: l’hoverfly.
Misurando e modellando scrupolosamente la neurologia del sistema di visione dell’hoverfly, hanno costruito un algoritmo che estende i campi di rilevamento fino al 50%, affermano i ricercatori.
I risultati sono stati pubblicati su The Journal of the Acoustical Society of America .
Come si mappa il cervello di un hoverfly?
Molto lentamente e con un elettrodo molto affilato.
Per oltre un decennio, Russell Brinkworth, esperto di sistemi autonomi presso la Flinders University, ha assemblato un modello del cervello dell’hoverfly. Ma perché l’hoverfly?
“Le mosche sono molto più piccole e meno complicate delle persone”, ha detto.
“Inoltre, le mosche sono davvero brave a volare. Le mosche sono così brave a volare, le chiamiamo mosche. Quindi, se vuoi sapere come volare, guardare una mosca per trarre ispirazione è una buona idea”.
Il dottor Brinkworth ha passato anni a scrutare nel cervello dei sirfidi. ( In dotazione: Flinders University )
Il talento aeronautico delle mosche si basa in parte sulla loro rapida elaborazione visiva del mondo che li circonda.
Sebbene i loro cervelli siano piccoli, ognuno ha ancora un milione di neuroni.
E questi neuroni sono a loro volta minuscoli, più piccoli di quelli che possono essere risolti al microscopio ottico.
“Sono più piccoli di quanto potresti mai vedere”, ha detto il dottor Brinkworth.
Per mappare il cervello, i ricercatori hanno utilizzato una sonda che doveva essere anche più piccola di un neurone e poteva registrare solo l’attività di un neurone alla volta.
“E quindi devi colpire un bersaglio invisibile con la punta di una lancia invisibile. È molto difficile.”
Per molti anni, il dottor Brinkworth e i suoi colleghi hanno puntato luci negli occhi delle mosche e registrato la risposta dei singoli neuroni.
Alla fine, hanno avuto un modello matematico di come i cervelli dell’hoverfly elaborano i segnali visivi, ha affermato Anthony Finn, esperto di elaborazione dei sensori presso l’Università del South Australia.
“Essenzialmente quello di cui stiamo parlando qui è un algoritmo”, ha detto.
Come trovare un drone a 4 km di distanza
Questo modello bio-ispirato si è rivelato migliore di quelli esistenti nell’elaborazione e nel dare un senso ai segnali visivi, dalla risoluzione del bagliore e dalla ricerca di oggetti in scene molto luminose o molto scure, al discernimento di obiettivi su sfondi disordinati, ha affermato il professor Finn.
Il passo successivo è stato vedere se il modello visivo funzionava con segnali acustici.
“Abbiamo preso i concetti di elaborazione del segnale del sistema di visione e poi li abbiamo applicati all’area acustica”, ha detto.
“Invece di elaborare, ad esempio, un singolo pixel, stai elaborando un singolo canale di frequenza”.
Il professor Finn afferma che l’ADF è molto interessato ai risultati della ricerca. ( In dotazione: Università dell’Australia Meridionale )
L’algoritmo ha funzionato altrettanto bene sui segnali acustici.
“È stato davvero sorprendente, anche per noi che pensavamo che avrebbe dovuto fare la differenza”, ha detto il dottor Brinkworth.
“Pensavo che sarebbe stato efficace, ma non mi aspettavo che sarebbe stato così efficace come lo era: un miglioramento del 50 per cento”.
In un caso, sono stati in grado di rilevare e localizzare un drone a 4 km di distanza.
Hanno riscontrato lo stesso miglioramento del 50% quando hanno utilizzato l’algoritmo per elaborare segnali visivi e infrarossi.
Cosa sta succedendo con i droni militari
La tecnologia dei droni si sta evolvendo rapidamente per gli Stati Uniti e i suoi alleati.
Per saperne di più
Reece Clothier, un esperto di droni che non è stato coinvolto nella ricerca, ha affermato che l’approccio ha mostrato risultati promettenti.
“C’è un significativo interesse globale per i sistemi in grado di rilevare in modo affidabile i droni a una distanza sufficiente per rendere possibile l’intervento o la mitigazione”, ha affermato.
Per essere distribuito più ampiamente, dovrebbe essere sottoposto a ulteriori test, ha aggiunto.
Il dottor Clothier, che è il presidente dell’Associazione australiana per i sistemi senza pilota e consiglia la Civil Aviation Safety Authority (CASA) sulla sicurezza dei droni, ha affermato che ciò includerebbe test in luoghi con rumori di fondo più elevati, nonché ostruzioni visive e acustiche.
“Il sistema è stato testato in Woomera, che è un ambiente molto favorevole”, ha affermato.
“Questo è del tutto appropriato per la fase iniziale di sviluppo, test e valutazione.
“La sfida arriverà testando il sistema in condizioni più realistiche”.
Perché concentrarsi sul rilevamento dei droni?
La ricerca è co-autrice della società di difesa Midspar Systems con sede a Sydney e in parte finanziata dall’Australian Defence Force.
“Poiché l’ADF ne è davvero interessato, non significa che abbia solo applicazioni militari, ma sicuramente sì”, ha affermato il dottor Brinkworth.
“Ci sono molte ragioni per cui vuoi sapere dove sono i droni.”
Nel 2018, un singolo drone ha chiuso l’aeroporto di Gatwick di Londra per 33 ore, interrompendo più di 1.000 voli e colpendo 140.000 passeggeri.
Il drone non è mai stato catturato, né l’identità del suo operatore è mai stata rivelata.
Nello stesso anno, due droni carichi di esplosivo furono usati in un tentativo di omicidio sventato contro il presidente venezuelano Nicolas Maduro.
Uno dei droni si è schiantato contro il lato di un edificio, mentre l’altro è esploso sopra le guardie in uniforme e ha causato ferite.
Il presidente Maduro è rimasto illeso dal tentativo di omicidio. ( Xinhua via AP )
I due eventi sono stati un campanello d’allarme per il potere nascosto dei droni.
Negli anni successivi, governi, operatori aeroportuali privati, forze armate e altre organizzazioni si sono affrettati a potenziare le loro capacità di rilevamento.
La società australiana DroneShield, ad esempio, vende sistemi di rilevamento in tutto il mondo, inclusi il governo e l’esercito degli Stati Uniti.
Nel 2021, ha registrato un aumento del 91% delle entrate a oltre $ 10 milioni.
CASA e Airservices Australia stanno sviluppando un sistema nazionale di rilevamento dei droni per 29 aeroporti in tutto il paese.
L’invasione russa dell’Ucraina ha messo ancora una volta i droni sotto i riflettori.
La piccola flotta ucraina di droni armati Bayraktar TB2 di fabbricazione turca, che costano circa 1 milione di dollari ciascuno, ha distrutto un gran numero di veicoli russi.
L’Ucraina ha utilizzato i droni con “grandi effetti”, ha detto la scorsa settimana un funzionario del Pentagono.
Il dottor Brinkworth ha affermato che la tecnologia potrebbe essere utilizzata anche per migliorare i sistemi di rilevamento degli incidenti nelle auto senza conducente o per migliorare gli impianti cocleari e potenziare i microfoni sui telefoni cellulari.
“Potresti avere un intero casino di persone che parlano allo stesso tempo e aiuterebbe a differenziare il suono di sottofondo dal suono in primo piano”, ha detto.
“Va solo a mostrare come l’adattamento che avviene in biologia sia così ben sintonizzato e così universalmente applicabile”.
