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Drone Alcor fotografato dall’alto durante una prova a terra

ALCOR / CONNETTIVITÀ

Alcor

Il drone per la connettività.

Alcor è un progetto di drone vincolato, alimentato via cavo da una stazione a terra e pensato come ponte di comunicazione per Mizar.

Sotto le chiome, la vegetazione può ostacolare la ricezione di internet satellitare; nelle aree rurali anche le reti 4G e 5G possono essere deboli o assenti. Alcor porta il punto di connessione sopra gli alberi, riceve il collegamento dal satellite e lo rilancia via radio verso Mizar.

ALCOR — PROGETTO IN SVILUPPO

ALCOR / SCHEMA DEL SISTEMA

Dal satellite al robot.

La stazione alimenta Alcor attraverso il cavo. Sopra le chiome, il drone riceve la connessione satellitare e la rilancia verso Mizar con un’antenna direzionale robotizzata. La posizione della stazione e la quota di volo dipendono dal contesto.

Esempio di installazione: stazione sulla collina, cavo di alimentazione fino ad Alcor e collegamento radio direzionale verso Mizar nella valle
Esempio di una possibile installazione: stazione sulla collina e robot nella valle. Schema non in scala; posizione e quota variano in base al contesto.
  1. 01

    Alimentare da terra

    La stazione a terra alimenta il drone attraverso il cavo.

  2. 02

    Ricevere dal satellite

    L’antenna superiore del drone guarda il cielo e riceve la connessione satellitare.

  3. 03

    Seguire Mizar via radio

    L’antenna robotizzata segue la posizione relativa di Mizar e resta puntata sul trattore: il collegamento radio è il «cavo virtuale».

Alcor è progettato per il collegamento dati. Mizar è studiato per stimare la propria posizione e orientarsi sotto gli alberi integrando sensori, mappe e sistemi di localizzazione a bordo.

ALCOR / COLLEGAMENTO SOTTO CHIOMA

Perché portare il segnale più in alto.

Sollevare il punto di rilancio può aumentare l’angolo del collegamento verso Mizar e ridurre la vegetazione attraversata dal segnale. Il risultato dipende dalla distanza, dalla disposizione degli alberi e dalla densità delle chiome.

Confronto illustrativo tra un collegamento radio a basso angolo attraverso gli alberi e un collegamento da Alcor più in alto verso Mizar
A: collegamento con angolo basso. B: collegamento con angolo maggiore dal drone. Le chiome attraversate variano con la posizione e la vegetazione. Disegno indicativo, non in scala.

Con antenne su pali fissi, altezza e posizione devono essere scelte per cercare una visuale utile sopra le chiome. Alcor permette di portare il punto di rilancio in quota, mentre l’antenna robotizzata segue la posizione di Mizar.

ALCOR / ANTENNA ROBOTIZZATA

Il collegamento segue Mizar.

L’antenna direzionale a bordo di Alcor usa la posizione relativa di Mizar per orientarsi sul trattore. Il puntamento robotizzato mantiene il collegamento mentre il mezzo si muove.

Dettaglio del gruppo antenna e del meccanismo di puntamento sotto il drone Alcor
Il gruppo antenna a bordo del prototipo. Apri la fotografia per vedere il drone completo.
  1. Conoscere la posizione

    Il sistema usa la posizione relativa di Mizar rispetto ad Alcor.

  2. Orientare l’antenna

    Il meccanismo robotizzato corregge il puntamento mentre il robot si muove.

  3. Mantenere il collegamento

    Il fascio radio direzionale resta orientato verso Mizar: il «cavo virtuale» tra cielo e campo.

ALCOR / DATI TECNICI

Il prototipo, nei numeri.

Dati dichiarati da CLRobotix e verificati nelle prove sul campo.

Peso del drone completo

5,5 kg

Antenne ed elettronica comprese.

Assorbimento in hovering

800 W

Potenza assorbita durante il volo stazionario.

Vento continuativo

50 km/h

Operatività verificata con vento continuo.

Raffiche fino a 10 secondi

70 km/h

Resistenza verificata per raffiche di questa durata.

Resistente alla pioggia

Pioggia

Verificato nelle prove sul campo.

Permanenza in volo

Mesi

Senza atterrare, grazie all’alimentazione dalla stazione a terra.

ALCOR / STAZIONE A TERRA

La continuità parte da terra.

Il volo prolungato dipende dall’intero sistema: alimentazione, gestione del cavo, protezione della base e osservazione delle condizioni ambientali.

Cavo di alimentazione

La stazione invia energia al drone attraverso un cavo ad alta tensione. Il rinforzo in Kevlar sostiene la trazione meccanica del collegamento.

Dispiegamento e recupero

La base gestisce il dispiegamento del drone, lo svolgimento e il recupero del cavo. Una copertura protegge il sistema dalle intemperie.

Stazione meteo

Il collegamento con la stazione meteo permette di osservare le condizioni ambientali durante l’operatività.

Atterraggio con RTK

Il GPS RTK a bordo consente un atterraggio con precisione centimetrica.

ALCOR / CAVO TETHER

L’energia sale da terra.

Il tether è il cavo aeronautico che collega Alcor alla stazione a terra e porta l’energia necessaria al volo. Combina alimentazione elettrica e resistenza alla trazione in un unico collegamento.

Il cavo è progettato e assemblato da CLRobotix.

420 V DCAlimentazione in corrente continua
120 mQuota di volo
900 gCavo ultraleggero: 120 metri
Sezione illustrativa del tether: due conduttori rivestiti in PVDF, cavetto in Kevlar e guaina esterna in PET.
Sezione illustrativa, non in scala. Tocca l’immagine per ingrandirla.
  1. 01

    Doppio conduttore · PVDF

    Due conduttori portano l’alimentazione continua. Il rivestimento in PVDF è scelto per resistere all’esposizione al sole e all’usura.

  2. 02

    Cavetto in Kevlar

    Il cavetto in Kevlar sostiene la trazione meccanica del collegamento tra drone e stazione.

  3. 03

    Guaina esterna · PET

    La guaina in PET raccoglie e protegge gli elementi del cavo.

ALCOR / VIDEO

Le prove in movimento.

Alcune riprese del drone durante le prove di volo.

Una prova di volo

Il drone in movimento

Una vista dal campo