VolAnti è un rilevatore acustico open source di droni: ascolta il suono delle eliche invece del segnale radio. Perciò funziona anche contro gli FPV in fibra ottica, che non emettono nulla e restano invisibili a qualunque ricevitore. Il progetto è di Agam Rossen e rileva e avvisa soltanto, senza jamming, intercettazione o contromisure.
Il cuore è un ESP32-S3. Quattro microfoni MEMS ICS-43434 sono disposti a croce, a 79 mm da angolo ad angolo, e sincronizzati da un’unica sorgente. I quattro flussi vengono sommati: a queste frequenze 79 mm è un decimo di lunghezza d’onda, quindi il suono da ogni direzione si somma in fase e il rumore proprio di ogni capsula no. Il guadagno è di circa 6 dB di rapporto segnale-rumore gratis, con una risposta quasi omnidirezionale.
Lo spettro viene calcolato con una FFT da 2048 punti ogni 512 campioni a 16 kHz, cioè una finestra ogni 32 ms. Il rilevatore mantiene un’immagine corrente di quello che il sito suona normalmente a ogni frequenza e la sottrae. Le cose silenziose vengono apprese in circa 6 s, i burst forti a banda larga in meno di un secondo.
Il pettine armonico delle eliche e le sei finestre consecutive
Un’elica con B pale a R giri al secondo genera un pettine armonico con picchi a spaziatura uniforme e valli silenziose. Per ogni velocità candidata da 70 a 2000 Hz il firmware somma l’energia sui denti del pettine, sottrae quella nelle valli, normalizza e tiene il punteggio migliore. Inoltre la stessa velocità deve vincere sei finestre consecutive entro il 2%: un singolo frame ad alto punteggio non significa nulla, il rumore non si comporta così, un rotore sì.
Quattro rilevatori indipendenti lavorano sullo stesso spettro e l’allarme è quello che per primo è sicuro. Le latenze misurate cambiano molto da uno all’altro:
- rilevatore 1, fast comb: latenza di 0,23 s
- rilevatore 2, slow comb: latenza da 1,4 a 4 s
- rilevatore 3, envelope wash: latenza da 1 a 3 s
- rilevatore 4, no-floor comb: latenza da 5 a 15 s
Il 6 settembre 2026 il tier 4 ha fatto scattare l’allarme a 104,2 m, 114 iarde sulla mappa. Il 21 agosto, su terreno aperto con vento variabile, il rilevamento è stato di 14 m con eliche cariche e nessun falso allarme per tutta la giornata. Il 28 agosto, con la prima scheda di produzione, l’uscita del rilevatore è risultata identica al riferimento sui vettori golden, con frame peggiore di 29,4 ms contro il budget di 32 ms su 1.938 frame e nessun overrun.
Alimentazione, schermo e-paper e pacchetto LoRa da 18 byte
L’alimentazione parte da una LiPo 1S da 2500 mAh, caricata dal BQ24074 e stabilizzata a 3,3 V dal buck-boost TPS63020. L’autonomia dichiarata è di 18-22 h con una sola carica. La scatola misura 91 mm e ospita anche uno schermo e-paper. La radio è un modulo Ra-01H: il pacchetto di allarme LoRa è di 18 byte, quindi bastano poche decine di byte per far sapere a un secondo VolAnti che c’è qualcosa in aria.
La frequenza va impostata per il paese d’uso: 868 MHz nel Regno Unito e in UE, 915 MHz negli Stati Uniti. In aria ferma e in un sito silenzioso ci si aspetta da 100 a 200 m. In un sito ventoso o rumoroso ci si può aspettare da 15 a 50 m, e sopra 8 m/s si assume che il rilevamento sia degradato. Finora non si sono avuti falsi allarmi nelle sessioni sul campo.
Per rifarlo servono poche cose. La costruzione su breadboard costa circa 35-45 sterline e una serata, mentre l’unità completa costa circa 50-80 sterline e un fine settimana. Nel repository di Agam Rossen si trovano il firmware, il simulatore live, la guida breadboard, la guida per l’unità completa, le istruzioni di flashing, l’esecuzione di più unità, il test audio e il sorgente del sito web.
Il montaggio non richiede strumenti esotici: saldatura, un po’ di pazienza e la voglia di tarare il rilevatore sul proprio sito. Una scuola o una fattoria possono costruirlo e ripararlo da soli, senza dipendere da un fornitore. Per chi vuole partire da una scheda di sviluppo, il kit ESP32-C6-Zero IoT è un’opzione per fare pratica con Wi-Fi 6 e periferiche integrate, mentre un display HMI rotondo ESP32-S3 con manopola touch e grafica LVGL può servire come interfaccia di controllo in una versione più ambiziosa.
