La scelta di un drone può essere travolgente, con così tante opzioni disponibili a una fascia di prezzo così variabile. Può essere difficile scoprire quali sono tutte le funzionalità, cosa significano e se sono qualcosa di cui hai bisogno o meno. Una caratteristica comune sulla maggior parte dei droni consumer di fascia media, ma non sui droni giocattolo di livello inferiore è il GPS. Forse ti starai chiedendo cosa farà per te il GPS e se valga la pena spendere di più per acquistare un drone che lo abbia.

I droni GPS sono dotati di un modulo GPS che consente loro di conoscere la propria posizione rispetto a una rete di satelliti in orbita . Il collegamento ai segnali di questi satelliti consente al drone di eseguire funzioni come mantenimento della posizione, volo autonomo, ritorno a casa e navigazione waypoint.

Avere il GPS sul tuo primo drone potrebbe non essere essenziale, soprattutto se stai cercando un drone molto semplice che non ti dispiace schiantarsi una o due volte (o più!) mentre stai imparando. Ma potresti scoprire che avere il GPS sul tuo drone è più conveniente di quanto pensi. E i vantaggi offerti dal GPS in termini di facilità di volo e funzionalità intelligenti più avanzate compensano ampiamente il leggero aumento dei costi.

Sommario

1. Come funziona
2. Come ti aiuta a volare
3. Perché potresti non volere o aver bisogno del GPS
4. Conclusione

Come funziona

Il GPS è lo stesso sistema che tutti conosciamo nei sistemi di navigazione stradale. Una rete globale di satelliti in orbita invia segnali che un modulo GPS capta con un ricevitore radio. Questi segnali consentono al modulo di determinarne posizione, velocità e tempo. Il GPS utilizza il concetto di triangolazione per determinare la posizione relativa e la velocità, in genere utilizzando tre o quattro segnali satellitari, sebbene alcuni moduli GPS per droni si bloccheranno fino a sette o otto segnali satellitari separati per prestazioni ottimali.

Esistono diversi sistemi GPS in tutto il mondo. Negli Stati Uniti, la rete di satelliti GPS è distribuita in modo da garantire che almeno quattro satelliti siano teoricamente visibili da un dato punto della superficie terrestre. La Russia gestisce il sistema di satelliti GPS GLONASS e l'Europa sta sviluppando il sistema GPS Galileo. La Cina sta anche sviluppando la propria rete GPS, BeiDou, mentre l'India sta sviluppando il sistema GPS IRNSS.

Alcuni moduli GPS sui droni sono in grado di ricevere segnali da una qualsiasi di queste sorgenti, sebbene la maggior parte sia limitata a un singolo sistema. Avere accesso a un numero maggiore di segnali e sistemi può aumentare la precisione del posizionamento e quindi tutte le funzionalità dipendenti dal GPS del tuo drone. Soprattutto se prevedi di viaggiare con il tuo drone, potresti voler cercare specificamente un drone GPS in grado di ricevere segnali da altri sistemi. Il tuo drone GPS standard avrà una precisione della posizione di un metro circa, mentre i droni GPS più avanzati possono avere una precisione fino a un centimetro.

Come ti aiuta a volare

La tecnologia GPS è migliorata abbastanza negli ultimi anni da renderla sufficientemente economica e leggera da essere più o meno standard nel tuo drone di consumo medio. Anche alcuni dei droni che rientrerebbero nella categoria dei giocattoli sono dotati di funzionalità GPS. Avere il GPS sul tuo drone fa una grande differenza nelle sue prestazioni. Svolge un ruolo importante in molte delle caratteristiche su cui i piloti hanno fatto affidamento. Scopri i seguenti modi in cui il GPS aiuta i piloti di droni.

Posizione in attesa

Quando il drone può agganciarsi a un segnale GPS, è in grado di identificare e mantenere la sua posizione in una posizione fissa. Potresti anche chiamare questa la capacità di ottenere un volo stazionario. Se non stai alimentando il drone con alcun controllo, con il GPS sarà in grado di rimanere sul posto anche con una brezza moderata. Se rileva di essersi allontanato dalla sua posizione originale, si correggerà automaticamente e tornerà nello stesso punto a mezz'aria.

Lo stesso principio si applica per ottenere un volo più stabile. Un drone senza GPS è molto più portato fuori rotta dalle brezze e il pilota deve lavorare molto più duramente per mantenere una traiettoria di volo dritta e regolare. Il GPS, tuttavia, aiuta il drone a rimanere sulla rotta in modo molto più fluido e costante identificando dove si trova.

Mantenimento altitudine

Alcuni droni utilizzano anche il GPS per mantenere un'altitudine costante durante il volo. Ciò è particolarmente importante dato il regolamento FAA secondo cui i droni devono operare al di sotto di 400 piedi sopra il livello del suolo (AGL). Molti droni GPS avranno questo limite di altitudine preprogrammato nei controlli di volo. Tuttavia, molti droni utilizzano effettivamente sensori barometrici integrati per determinare l'altitudine o sensori di imaging per determinare la vicinanza o la distanza da oggetti direttamente sottostanti, quindi il mantenimento dell'altitudine non dipende necessariamente dal GPS. Dipende dal drone. In ogni caso, mantenere un'altezza costante durante il volo manuale (senza GPS o altri sensori) può essere una vera sfida.

Torna a casa

La funzione di ritorno a casa è uno dei migliori amici di un pilota principiante (e anche più avanzato!). Il drone ricorderà e tornerà alla sua esatta posizione di decollo, entro un piede o due. Questo ovviamente è possibile solo con il GPS per dire al drone dove si trova in un dato momento e da dove è partito.

Il ritorno a casa diventa importante se la carica della batteria si sta scaricando, stai raggiungendo il raggio di connessione esterno al tuo controller o sei disorientato ai comandi e non sai come riportare il tuo drone nella giusta direzione. Alcuni droni avranno una funzione di ritorno automatico a casa che si attiva se la batteria si scarica troppo o il segnale del controller viene interrotto. Quasi tutti i droni GPS hanno un pulsante che rimanda automaticamente il drone al punto di decollo.

Segnalazione

Molti droni GPS creano un registro di volo di ogni volo:per quanto tempo hai volato, dove hai volato, ecc. Questo può essere utile solo in termini di conservazione dei registri, ma è anche utile per localizzare e recuperare un drone caduto. Puoi accedere al registro di volo tramite il controller o l'app del controller e determinare l'ultima posizione GPS nota. È probabile che il tuo drone sia lì o da qualche parte non troppo lontano.

Navigazione waypoint

Se desideri pianificare in anticipo un percorso di volo o una missione per il tuo drone, questo può essere fatto indirizzandolo a navigare verso coordinate GPS specifiche lungo il percorso, chiamate waypoint. Un drone GPS può utilizzare la funzione di pilota automatico per viaggiare lungo il percorso che hai predeterminato. Le istruzioni di volo autonome ai waypoint possono anche indirizzare il drone a librarsi per un determinato periodo di tempo in ciascuna posizione.

Potresti farlo se vuoi ottenere immagini di un'area specifica. Per un fotografo aereo, se il drone è impostato su una rotta predeterminata e lo fa volare senza bisogno di input dal controller, il pilota può concentrarsi sul lavoro con la fotocamera per lo scatto desiderato. Il volo autonomo sarà probabilmente più fluido di quanto qualsiasi controllo manuale possa ottenere e quindi fornirà anche immagini della fotocamera più fluide e chiare.

Molti settori commerciali fanno molto affidamento sulla navigazione waypoint nella tecnologia dei droni. Il GPS è assolutamente essenziale per l'uso dei droni nella mappatura, ispezione, edilizia, agricoltura e altro ancora.

Mappatura?

Questa non è una funzione di assistenza al volo, ma come nota a margine, se speri di utilizzare le immagini con qualsiasi software di mappatura 3D o fotogrammetria, il GPS sui droni è essenziale per la geo-tagging delle immagini per creare le mappe.

Perché potresti non volere o aver bisogno del GPS

Il GPS non è una soluzione perfetta per un volo regolare e controllato in tutte le situazioni. Ci sono alcuni fattori da considerare su come il GPS può causare frustrazione o danno, o semplicemente non essere pratico o utile. In quelle situazioni potresti preferire un drone che non ha il GPS o ha la possibilità di spegnerlo. Ciò potrebbe essere ottenuto scegliendo la fascia bassa (pensa a un drone economico), oppure andando davvero di fascia alta e basandosi su altri tipi di metodi di determinazione della posizione. Prendi alcuni dei seguenti per esempio.

Batteria scarica

Il GPS in un drone scarica la batteria più velocemente. Non c'è modo di aggirarlo. Se hai un piccolo drone con una piccola batteria, il peso extra e la tecnologia extra necessari per far funzionare il modulo GPS ridurranno la durata della batteria. Tuttavia, a tutti gli effetti, i droni di oggi che non sono dotati di GPS avranno una durata della batteria relativamente più breve rispetto a un drone di consumo standard, solo perché sono più economici e hanno comunque batterie più piccole.

Costo maggiore

I droni con GPS costeranno un po' di più dei droni senza di esso. In parte è il modulo GPS, ma soprattutto è tutta l'altra tecnologia che deve essere utilizzata per utilizzare i segnali satellitari:la stabilità in volo stazionario, il ritorno a casa, tutte le altre funzionalità intelligenti devono essere programmate e ciò equivale a un costo maggiore.

Potenziali complicazioni

Le funzioni dipendenti dal GPS del drone si basano sui segnali che sono in grado di ricevere. A volte può esserci un ritardo nel segnale, oppure il modulo GPS può passare da un segnale all'altro durante il volo e confondere il drone sulla sua posizione effettiva, causando eventualmente un incidente o un volo volante. Per quanto rari possano essere questi casi, se succede a te, sarà sicuramente estremamente frustrante.

Un'altra complicazione è che molti droni GPS cercheranno la connessione simultanea a tre satelliti, o potrebbero non essere nemmeno pronti a volare fino a quando non verranno rilevati sette segnali. Anche se questo è presumibilmente per ottenere un volo ottimale, potresti trovarti in una posizione che non può raccogliere così tanti satelliti e rimani a terra. Quindi sarebbe meglio volare senza alcun GPS o non alzarsi affatto da terra perché non riesci a ricevere abbastanza segnali? Una scelta frustrante.

Scenari con GPS negato

Ci sono alcune situazioni in cui il GPS semplicemente non è disponibile, ma sono necessari droni che abbiano alti livelli di precisione e accuratezza della posizione. La maggior parte di questi scenari coinvolge applicazioni commerciali o professionali di droni e possono aggirare la mancanza di GPS con altri sensori e programmazione sofisticati. Alcune di queste situazioni includono:

• Ispezioni interne – Se un drone sta volando all'interno di un magazzino, o all'interno di un bene come serbatoi di petrolio o caldaie industriali, è molto probabile che riesca a trovare segnali GPS con qualsiasi grado di affidabilità.

• Estrazione mineraria – I segnali GPS non possono arrivare sottoterra, quindi, ancora una volta, i droni non potranno fare affidamento sul GPS per la posizione.

• Ispezioni di ponti o edifici – Grandi oggetti metallici possono ostruire il segnale GPS, causando problemi alla capacità del drone di funzionare in modo affidabile.

• Infrastrutture critiche o posizioni ad alta sicurezza – C'è una certa preoccupazione per la sicurezza dei segnali GPS, e per questo motivo alcune agenzie governative sono riluttanti a utilizzare il GPS per operazioni con i droni vicino a luoghi come basi militari o centrali elettriche.

In questi tipi di casi, i droni professionali di fascia alta utilizzano una varietà di metodi per ottenere un volo stabile, librarsi sul posto e "conoscere" la sua posizione relativa nello spazio. Il metodo più comune sono i sensori di evitamento degli ostacoli che forniscono al drone punti di riferimento, dandogli la capacità di mantenersi stabile rispetto ad essi. Un altro approccio è un sistema chiamato SLAM (Simultaneous Location and Mapping) mediante il quale i droni utilizzano sensori per creare mappe in tempo reale dell'ambiente circostante e navigare da esse.

Conclusione

Se sei pronto per un drone GPS e tutti i vantaggi che la tecnologia GPS può offrire, c'è ancora una grande decisione da prendere, come quanto vuoi spendere, che tipo di funzionalità intelligenti ti interessa, e quale qualità di fotocamera stai cercando. Di seguito sono riportati alcuni dei migliori droni GPS consumer. Per la nostra raccomandazione più recente sul miglior drone GPS, visita la nostra guida all'acquisto.