Il radar, studiato fin dai primi del ‘900, è stato definitivamente sviluppato durante la Seconda Guerra Mondiale per l’intercettazione a distanza degli aerei nemici. Utilizza onde elettromagnetiche appartenenti allo spettro delle onde radio o microonde e, dall'analisi del segnale riflesso da un oggetto colpito, consente di ricavare la posizione e la velocità dell'oggetto stesso.
Questione di dimensioni. Per le vetture senza conducente il radar fa da organo della vista: insieme a telecamere e ad altri sensori permette al sistema auto di sapere che cosa c'è nei suoi dintorni affinché possa adattare di conseguenza il proprio comportamento.
Fino ad oggi tecnici e scienziati hanno sempre ritenuto che la risoluzione (il livello di dettaglio) delle immagini ottenute dai radar fosse proporzionale a un parametro (la frequenza delle onde radio impiegata) che a sua volta incide, da un punto di vista pratico, sulle dimensioni dei radar: in estrema sintesi, per ottenere immagini più dettagliate occorre usare una gamma di frequenza più alta, ma per ottenere questo servono radar più ingombranti (e costosi). Al contrario per un'auto a guida autonoma servirebbe invece un radar di dimensioni (e costi) contenuti, in grado di rilevare anche oggetti piccoli e veloci.
E l'affollamento? Inoltre c’è il problema dell'uso delle frequenze: oggi le auto in circolazione che si affidano alla tecnologia radar sono ancora poche, ma cosa succederà tra qualche anno quando - secondo molti analisti - saranno la totalità o la quasi totalità? Dovranno competere tra loro per assicurarsi le frequenze radio necessarie?
Pavel Ginzburg della School of Electrical Engineering dell’Università di Tel Aviv ha recentemente proposto un approccio completamente nuovo alla tecnologia radar, che permette di ottenere immagini ad altissima risoluzione senza vincoli sulla frequenza impegnata.
La nuova tecnologia sfrutta un principio (la coerenza delle onde elettromagnetiche) che ha consentito di costruire un radar in grado di ottenere immagini in alta definizione anche con segnali a bassa frequenza, dunque a costi più contenuti. Inoltre, rispetto ai radar "tradizionali", questa nuova tecnologia occupa solo una piccola porzione dello spettro elettromoagnetico, allontanando dunque i rischi di sovrapposizioni di segnale anche in un futuro in cui le auto a impiegare questa tecnologia saranno molto numerose.
Altre applicazioni. Altro punto di forza di questa innovazione è che può essere applicata fin da subito anche tutti gli impianti radar esistenti, senza bisogno di grandi interventi di aggiornamento o sostituzione. Lo studio di Ginzburg è stato pubblicato lo scorso 29 marzo su Nature Communications. Gli scienziati pensano ora di estendere i risultati del loro lavoro anche ad altri campi come la ricerca di persone sepolte sotto frane o crolli.
Entro la fine di quest’anno potremmo veder circolare sulle strade europee le prime auto senza conducente. Il governo di Amsterdam ha infatti approvato lo scorso gennaio un test su larga scala per automobili, furgoni e autobus a guida automatica.
Tra le aziende in pole position nella messa a punto delle auto intelligenti c’è
Google, che qualche mese fa ha annunciato la messa in produzione del primo centinaio di prototipi. Le vetture saranno controllate da un computer che analizza in tempo reale le informazioni sul traffico, sulle condizioni della strada e sul meteo ottenute dalla Rete e dai sensori disposti sulla vettura stessa.
Ma anche altre aziende sono pronte a entrare in questo mercato: Audi, Ford, BMW, Mercedes e anche Apple.
Foto: © Google
Nelle grandi miniere australiane, da almeno un paio d’anni, sono già al lavoro intere flotte di dumper senza conducente che si occupano del trasporto del materiale dal sito di estrazione a quello di lavorazione.
Si tratta di enormi camion alti fino a 8 metri in grado di trasportare 400 tonnellate di roccia alla volta: controllati da un computer centrale che li guida su un percorso predeterminato, questi enormi automezzi possono operare in completa autonomia e lavorare 24 ore su 24.
Si fermano solo per fare il pieno: 3700 litri di gasolio alla volta.
Nel giro di una decina d’anni anche i bisonti della strada potrebbero essere pronti per viaggiare in completa autonomia sulle strade d’Europa. È la previsione di Mercedes-Benz, che ha recentemente presentato il suo primo prototipo di autotreno senza conducente (o meglio con conducente che fa altro).
Dall’aspetto del tutto simile a quello di un comune TIR, anche se molto più tecnologico, il gigante tedesco è dotato di telecamere, GPS e radar che, al pari delle auto, dovrebbero fornire al computer di bordo tutte le informazioni necessarie per rispondere in tempo reale all’evoluzione del traffico e delle condizioni stradali.
Un altrettanto interessante esperimento di "treni di tir" automatici è anche allo studio in Nevada, negli USA.
Foto: © Mercedes-Benz
I treni in grado di viaggiare senza macchinista non sono certo una novità: il primo convoglio completamente automatico venne inaugurato nella metropolitana di New York nel 1961. E l’anno seguente le ferrovie canadesi sperimentarono il primo treno merci senza personale a bordo.
Ad oggi, nel mondo, esistono oltre 50 ferrovie senza macchinista: si tratta per lo più di metropolitane (come la M5 di Milano), metropolitane leggere, ferrovie sopraelevate o altri sistemi di trasporto su rotaia relativamente semplici.
Il flusso dei convogli è gestito da un computer centrale ed è costantemente sorvegliato da una centrale operativa dove lavorano specialisti in carne e ossa. Le stesse tecnologie potrebbero essere applicate già oggi al trasporto ferroviario convenzionale (che in parte già si appoggia all’elettronica per la gestione della segnaletica e degli scambi) ma il timore di emergenze e imprevisti non permette ancora la completa sostituzione dell’uomo con l’elettronica
Foto: © Priestmangood Desing
Grandi navi portacontainer potrebbero presto solcare gli oceani da un capo all’altro del pianeta in completa autonomia, senza equipaggio e controllate da un computer. È il progetto al quale sta lavorando Rolls-Royce insieme agli esperti di Blue Ocean, studio di ingegneria britannico.
Monitorate costantemente da operatori umani che lavorano in un ufficio a terra, le navi da carico sarebbero equipaggiate con un complesso sistema di telecamere, radar e GPS in grado di identificare ed evitare gli ostacoli (altre navi, iceberg ecc).
Il timoniere umano potrebbe intervenire in ogni momento sul timone e su tutti gli apparati di bordo grazie a un sistema di realtà virtuale che gli permetterebbe di avere la stessa visuale e le stesse informazioni che potrebbe avere dal ponte di comando del vascello.
10 cose che forse non sai sulle navi da trasporto
Foto: © Rolls-Royce
"È il vostro comandante che vi parla. Da terra...". Volereste mai su un aereo senza pilota controllato esclusivamente da computer e dispositivi elettronici?
Le tecnologie per il volo senza equipaggio sono disponibili già da anni e ampiamente utilizzate in ambito militare per la sorveglianza e la guerra elettronica. Il prossimo passo, ma ci vorranno ancora parecchi anni per la messa a punto dei regolamenti e dei dispositivi di sicurezza, saranno i voli commerciali senza pilota per il trasporto delle merci.
Tra i progetti più evoluti in questo ambito c'è quello di ASTRAEA che vi abbiamo raccontato qui.
