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Kit di conversione da C3 a C5: Trasformazione del drone per scenari standard
Nel mondo dei droni, le normative europee hanno stabilito diverse classi (da C0 a C6) in base alle caratteristiche e agli usi consentiti. Recentemente, le classi C5 e C6 hanno acquisito importanza in quanto destinate a operazioni più complesse della categoria specifica (standard). Un kit di conversione da C3 a C5 è un insieme di accessori progettati per consentire a un drone originariamente certificato come classe C3 di soddisfare i requisiti tecnici della classe C5. In altre parole, consente di trasformare un drone C3 in un drone C5 aggiungendo dispositivi di sicurezza e modificando alcuni parametri senza dover acquistare un nuovo drone.
Lo scopo principale di questo kit è quello di consentire ai droni esistenti di operare in scenari operativi più impegnativi (come gli scenari standard STS-01 dell’EASA) nel rispetto delle normative vigenti. I vantaggi sono evidenti:
- Ampliare l’ambito operativo del drone (consentendo voli in ambienti e missioni non consentiti a un drone C3),
- Ridurre i costi evitando di investire in una nuova piattaforma,
- Aumento della sicurezza operativa grazie a sistemi aggiuntivi come i paracadute e i sistemi di terminazione del volo di emergenza.
Data l’iniziale mancanza di droni con marchio C5 sul mercato, questi kit di conversione sono diventati la soluzione migliore per conformarsi alle norme europee senza aspettare nuovi modelli.
Confronto tra i droni C3 e C5
Un tipico drone C3 deve soddisfare, tra gli altri, i seguenti requisiti:
- Massa massima al decollo (MTOM)<25 kg
- Dimensione massima < 3 metri
- Alimentazione esclusivamente elettrica
- Numero di serie univoco
- Sistema di identificazione a distanza
- Sistema di geo-consapevolezza
- Luci per il controllo dell’assetto/volo notturno
- Sistema di avviso di batteria scarica sia per il velivolo che per la stazione di terra
- Collegamento dati sicuro per impedire l’accesso non autorizzato alle funzioni di comando
La classificazione C5, invece, è destinata a operazioni di categoria specifica nell’ambito dello scenario standard STS-01, che consente voli VLOS (Visual Line of Sight) in aree controllate. Un drone C5 deve soddisfare la maggior parte dei requisiti C3, ma con aggiunte fondamentali per la sicurezza.
In particolare, un drone C5 non può essere ad ala fissa (a meno che non sia legato) e deve includere mezzi per terminare il volo in sicurezza e mitigare l’energia d’impatto. Ciò comporta due sistemi critici:
- Un sistema di terminazione del volo (FTS) che consente l’arresto del motore in caso di emergenza.
- Un sistema di riduzione dell’energia d’impatto, in genere un paracadute a sgancio automatico o un altro dispositivo che rallenta la discesa.
Inoltre, il drone C5 (o il suo kit di conversione) deve fornire il monitoraggio del collegamento di controllo (C2), con avvisi visivi/acustici in caso di debolezza o perdita del segnale. Un altro requisito aggiuntivo per il C5 è una modalità a bassa velocità selezionabile, che limiti la velocità a 5 m/s. La conversione di un drone C3 in C5 non cambia le sue specifiche fondamentali (peso, dimensioni, ecc.), ma aggiunge attrezzature di sicurezza e requisiti operativi più severi.
Impatto della conversione sulle prestazioni
In cambio di queste riduzioni minori delle prestazioni, il drone guadagna capacità critiche di sicurezza. Un drone C5 può operare con la certezza che, in caso di guasto critico (ad esempio, guasto al motore, perdita di segnale), il suo FTS interromperà l’alimentazione e il paracadute si aprirà , garantendo una discesa controllata. Questo riduce drasticamente l’energia d’impatto in caso di incidente.
Grazie a questi miglioramenti, un drone C5 convertito può operare in ambienti precedentemente limitati, come i voli su aree popolate o urbane all’interno di uno scenario STS-01, rispettando le condizioni di sicurezza richieste. In breve, la conversione amplia le possibilità di missione al costo di una leggera riduzione delle prestazioni grezze, ma con un significativo salto di qualità in termini di sicurezza e conformità alle normative.
Requisiti e test per il kit di conversione
L’implementazione di un kit di conversione da C3 a C5 non si limita all’aggiunta di hardware, ma implica il rispetto di rigorosi requisiti tecnici e il superamento di test di verifica per garantire che il drone modificato sia conforme alle normative. Ad alto livello, il kit e il drone combinato devono dimostrare la conformità a tutti i requisiti C5 aggiuntivi, pur mantenendo i requisiti C3 originali. Di seguito sono riportati i requisiti principali e i test associati:
Compatibilità e non alterazione del progetto originale
- Non deve superare la MTOM originale
- Non deve superare le dimensioni massime dichiarate
- Il drone deve rimanere stabile e manovrabile in condizioni normali e di guasto.
Integrazione fisica corretta
Il kit deve includere istruzioni chiare per l’installazione e utilizzare le interfacce esistenti sul drone (ad esempio, supporti dedicati per il paracadute). Non sono ammesse modifiche invasive al drone (come la perforazione di nuove porte); se il drone non dispone di un’interfaccia, il kit deve fornire una soluzione adeguata. Durante la valutazione, si verifica che l’attacco sia sicuro, che nessuna parte si stacchi in volo e che la presenza del kit non interferisca con gli elementi critici (ad esempio, eliche libere di muoversi, sensori non ostruiti e ricezione del segnale GPS).
Sistemi elettrici e software
Il kit non deve richiedere la modifica del firmware del drone; al massimo può includere istruzioni per regolare i parametridel software originale (come l’attivazione della modalità a bassa velocità ). Deve essere specificata la compatibilità con le versioni del firmware del drone e, dopo ogni aggiornamento del firmware, la funzionalità del kit deve essere nuovamente testata.
Sistema di terminazione del volo (FTS)
Il kit deve incorporare un FTS affidabile che, una volta attivato, interrompa immediatamente la propulsione. Questo FTS deve essere indipendente dal controllo automatico del volo del dronee consentire attivazione sia manuale che automatica.
Sistema di riduzione dell'impatto (paracadute)
A meno che il drone non sia legato, deve includere un sistema di riduzione dell’energia d’impatto. Questo paracadute deve dispiegarsi rapidamente se il drone entra in caduta libera, riducendo la velocità di discesa a livelli sicuri. Alcuni kit integrano il rilevamento automatico della caduta libera (IMU-based)per dispiegare il paracadute senza l’intervento del pilota.
Modalità bassa velocitÃ
Il drone deve disporre di una modalità a bassa velocità che limiti la velocità a 5 m/s. È stato verificato che l’attivazione di questa modalità impedisce effettivamente il superamento di questo limite.
Monitoraggio dei collegamenti e avvisi
Un drone C5 deve monitorare la qualità del collegamento di controllo (C2) e avvisare il pilota di eventuali problemi, utilizzando almeno quattro livelli di potenza del segnale (forte, medio, debole, perso), con avvisi distinti per segnale debole (attenzione) e perdita imminente (avvertimento).
Sicurezza e cybersecurity
L’installazione del kit non è semplicemente “plug and play”; i produttori devono condurre test rigorosi per garantire che il drone C5 convertito sia sicuro e conforme come richiesto dalle normative.