I droni usano il GPS per orientarsi senza pilota. Ma i segnali GPS possono essere facilmente bloccati da alti grattacieli o alberi, lasciando i droni persi.

Ora i ricercatori dell'Università di Washington hanno sviluppato un nuovo metodo che fornisce agli aerei un sistema di backup in caso di guasto del GPS:un'antenna a terra che può dire a un drone dove si trova. Il team ha testato con successo il proprio sistema a giugno.

"In questo momento il GPS è l'unico anello per domarli tutti:senza di esso, i piccoli droni fino agli aerei commerciali non possono fare il loro lavoro. È una grande responsabilità, " ha detto Christopher Lum, un professore assistente di ricerca UW di aeronautica e astronautica e il direttore dell'Autonomous Flight Systems Laboratory. "Prima che il GPS fosse ampiamente utilizzato, i piloti avevano una miriade di altre tecniche di navigazione. Ora dobbiamo ricorrere ad alcune di quelle vecchie tecniche per mantenere in volo veicoli senza pilota come i droni senza GPS".

I droni senza equipaggio della squadra trasportano a bordo transponder che inviano segnali agli operatori e agli aerei circostanti sulla loro posizione.

"Un transponder è come Twitter per gli aerei, "disse Lum. "Emette informazioni a chiunque stia ascoltando, ad esempio:"Ecco la mia posizione GPS, ecco la mia posizione GPS.' Poi tutti gli altri sanno dov'è l'aereo".

Se il GPS è fuori uso, il transponder non conosce la sua posizione, ma invierà comunque segnali. Quindi il team ha utilizzato una grande schiera di antenne a terra per raccogliere i segnali e quindi triangolare la posizione dell'aereo.

"La stazione di terra è più intelligente dell'aereo a quel punto, " disse Lum. "Stiamo solo modificando il pilota automatico a bordo dell'aereo. Invece di utilizzare le informazioni GPS per navigare, è ascoltare questo messaggio che arriva da terra per capire dove si trova".

Il 12 giugno, il team ha testato il proprio sistema con l'array di antenne presso l'aeroporto regionale di Columbia Gorge, appena oltre il fiume Columbia da The Dalles, Oregon. Il drone ha completato con successo la sua traiettoria di volo di 1,25 miglia senza utilizzare il GPS. L'unica volta che ha deviato dal percorso designato è stato a causa del vento.

Sebbene questa non sia la prima tecnica sviluppata dai ricercatori per far volare gli aerei senza utilizzare il GPS, la novità è il transponder.

"Ha le dimensioni di un mazzo di carte, " ha detto Helen Kuni, uno studente universitario presso l'UW e il direttore delle operazioni di volo per il laboratorio. "E l'hardware che fa funzionare il sistema è estremamente semplice. È davvero facile installarlo su un aereo e farlo funzionare. Non aggiungerà molto peso a un piccolo aereo con limiti di peso".

Il sistema di antenne a terra, d'altra parte, rende questa tecnica ingombrante. In questo momento funziona solo quando la squadra sta pilotando un drone in un aeroporto con quel sistema di antenne.

Ma il team ha in programma di espandere la portata dei droni. A partire da questo autunno, Lum collaborerà con T-Mobile per provare a utilizzare le torri dei cellulari per svolgere la stessa funzione.

"T-Mobile ha quella magia nera per sapere dove si trova un telefono ovunque all'interno della loro schiera di antenne, " disse Lum. "Quindi, invece di rimanere bloccati nella regione della Columbia Gorge, i nostri droni potrebbero utilizzare la rete cellulare per ottenere informazioni sulla posizione ovunque ci sia copertura cellulare. È bellissimo."

Una volta che i droni possono volare su distanze maggiori senza GPS, il team spera di usarli per aiutare a trasportare forniture mediche da e verso le aree rurali dello stato di Washington.