VolAnti, il rilevatore acustico open source che intercetta i droni
Un progetto open source utilizza un array di quattro microfoni e un microcontrollore ESP32-S3 per riconoscere il suono delle eliche dei droni multirotore, inclusi quelli che non emettono segnali radio. La sfida è distinguere il rumore dei velivoli da quello di fondo, anche quando restano fermi in hovering.
Un progetto open source utilizza un array di quattro microfoni e un microcontrollore ESP32-S3 per riconoscere il suono delle eliche dei droni multirotore, inclusi quelli che non emettono segnali radio. La sfida è distinguere il rumore dei velivoli da quello di fondo, anche quando restano fermi in hovering.
Rilevare un drone multirotore in arrivo è il primo passo per neutralizzarlo, e il suono delle eliche in rotazione può diventare una firma acustica affidabile. È su questa premessa che si basa VolAnti, un rilevatore open source sviluppato da Agam Rossen, pensato per intercettare i piccoli droni multirotore che oggi rappresentano una minaccia militare sempre più concreta per la loro velocità e la difficoltà di avvistamento.
L'approccio acustico offre un vantaggio decisivo rispetto ai sistemi basati su radiofrequenza: i droni in fibra ottica, che non emettono segnali RF, sfuggono ai tradizionali sistemi di rilevamento elettronico, ma continuano a produrre il rumore inconfondibile delle eliche. VolAnti sfrutta proprio questa caratteristica per fornire un allarme precoce anche contro velivoli progettati per essere invisibili ai sensori radio.
Il cuore del sistema è un piccolo array di quattro microfoni. Le uscite I2S dei quattro sensori vengono sommate tra loro e il segnale risultante viene inviato a una trasformata di Fourier a 2048 punti, eseguita ogni 32 millisecondi su un microcontrollore ESP32-S3. Il dispositivo assegna poi un punteggio di tipo comb per individuare le diverse frequenze di rotazione delle pale, in un intervallo compreso tra 70 Hz e 2000 Hz.
La progettazione ha dovuto affrontare un problema specifico, individuato dallo stesso sviluppatore: un algoritmo basato su un fondo adattivo del rumore tenderebbe a scartare i droni che arrivano nell'area e restano fermi in hovering. In quel caso il rumore non varia e verrebbe filtrato come parte del fondo. Per questo motivo VolAnti esegue in parallelo più algoritmi di rilevamento: uno dei quattro non utilizza alcun fondo adattivo, ed è quindi in grado di intercettare anche i droni che non si muovono.
I file del progetto sono disponibili su GitHub per chiunque voglia studiarne il funzionamento o contribuire allo sviluppo. La scelta dell'open source non è casuale: consente a ricercatori, hobbisti e sviluppatori di accedere agli algoritmi, verificarne l'efficacia e adattarli a contesti diversi, dalla sicurezza civile alla ricerca universitaria.
VolAnti non è il primo progetto di rilevamento acustico presentato in ambito open source, ma si distingue per l'attenzione dedicata al problema dei droni stazionari e per l'uso di un microcontrollore economico e diffuso come l'ESP32-S3. L'impiego di un array di microfoni a basso costo e di un'elaborazione locale riduce la dipendenza da infrastrutture complesse e rende il sistema potenzialmente replicabile su larga scala.
La diffusione dei droni multirotore, sempre più piccoli, agili e difficili da individuare, ha reso il rilevamento acustico un campo di ricerca in crescita. Sistemi come VolAnti mostrano come tecnologie accessibili possano contribuire alla sicurezza, offrendo un livello di allerta aggiuntivo rispetto ai radar e ai sensori radio. La sfida resta la precisione: distinguere il rumore delle eliche da quello di fondo in ambienti urbani o rumorosi richiede algoritmi sempre più raffinati, ed è proprio su questo terreno che si concentrano gli sforzi della comunità open source.