la Repubblica, 29 agosto 2018
Aeroporti invasi dagli uccelli ci penserà il drone pastore
Lo stormo di uccelli si avvicina pericolosamente all’aeroporto, ma s’alza in volo un drone che, strategicamente, segue una traiettoria che ha il potere di influenzare quella dei volatili, condotti via dall’aeroporto proprio come un gregge di pecore che segue le indicazioni del pastore. Grazie a un algoritmo capace di controllare dinamicamente la traiettoria del drone a seconda della posizione e della dimensione dello stormo. È il nuovo sistema progettato al California Institute Technology per risolvere un problema assai serio.
«I danni causati dagli uccelli e altri animali selvatici ammontano, negli Stati Uniti, a circa 400 milioni di dollari per l’aviazione civile e militare. E oltre 1,2 miliardi di dollari a livello globale», spiega Soon- Jo Chung, docente di ingegneria aerospaziale al California Institute of Technology. «Per questo abbiamo pensato a un drone capace di agire in modo autonomo per allontanare gli uccelli da una zona che deve essere protetta dalle loro incursioni». La necessità di una soluzione innovativa deriva dalla difficoltà del problema. «Le tecniche esistenti includono raggi laser, la riproduzione audio del verso d’allarme con cui gli uccelli segnalano la presenza di un predatore, cannoni a gas, razzi luminosi, spaventapasseri gonfiabili, cani, areoplanini radiocomandati, colpi d’arma da fuoco e uccelli rapaci», spiega Chung. «Secondo ricerche dell’Inernational Bird Strike Committee, l’associazione che studia come minimizzare le collisioni tra aerei e uccelli, nessuno dei sistemi che ho citato funziona in modo soddisfacente: gli uccelli si abituano, oppure si spostano in un’altra parte dell’aeroporto dove continuano a essere un pericolo, o si sparpagliano in tutte le direzioni ma senza abbandonare la zona. Che poi tornano a popolare una volta finita la minaccia». Il sistema che ha mostrato qualche successo in più è stato l’uso di uccelli rapaci. Ad esempio si sono usati falchi all’aeroporto JFK di New York. «Ma non è stato facile addestrarli, e poi quelli che hanno mostrato maggiore capacità, i falchi pellegrini, sono una specie protetta» commenta Chung. «Tra gli aeroplanini radiocomandati, sono stati sperimentati sia quelli dalla sagoma simile a un rapace che gli” ornitotteri”, vale a dire aeromobili che volano battendo le ali, imitando in tutto e per tutto il volo di un grosso uccello. Ma si è visto in entrambi i casi che per un pilota da terra – anche per quelli più esperti – è difficile capire come reagire in tempo reale al comportamento in evoluzione di uno stormo di grandi dimensioni». Invece – lo si è visto negli esperimenti sul campo descritti nello studio appena pubblicato da Chung su Ieee Transaction on Robotics – il sistema del” drone pastore” sembra funzionare.
«È la prima volta che si riesce a controllare il volo di uno stormo grazie a un robot autonomo», spiega Chung. «Per ora abbiamo allontanato con successo stormi di aironi e di strolaghe». Il segreto? Il modo in cui il drone si approccia allo stormo.
Innanzitutto la posizione di partenza del drone deve essere tra la zona da difendere e lo stormo in avvicinamento. Poi, una volta in volo, il drone deve raggiungere la stessa quota degli uccelli e avvicinarsi a loro orizzontalmente, non superando la cosiddetta” distanza di paura”, quella in cui gli uccelli iniziano a notare il drone, che si è visto essere di 20-30 metri. A questo punto bastano minimi movimenti del drone per causare cambi di direzione fino a 45 gradi dello stormo, che si allontanerà dalla zona da proteggere. «Se invece il drone è troppo veloce, o si avvicina a meno di 20 metri, lo stormo per evitarlo si abbasserà bruscamente di quota, ma non cambierà traiettoria, e invaderà la zona da proteggere. Compromettendo quindi l’esito dell’operazione», spiega Soon-Jo Chung. «Inoltre è importante che lo stormo rimanga coeso. Il compito del drone, essenzialmente – prosegue Chung – è indurre gli uccelli sul lato esterno dello stormo a cambiare direzione. Gli altri uccelli reagiranno non al drone, ma al comportamento di quelli più esterni, e per mantenere le giuste distanze e la compattezza dello stormo, cambieranno anche loro direzione». Il sistema non servirà solo per gli aeroporti: sarà sperimentato anche per proteggere dai corvi le vigne californiane.