Sistema di Monitoraggio Avanzato del Territorio (SMAT) – Fase 2

(SMAT-F2)

Flotta UAVs - (a) Male UAV, (B) Mame UAV, (C) Light UAV, (D) Mini/Micro UAV

Background

La sorveglianza del territorio ha diverse finalità, tra cui la prevenzione di rischi idrogeologici, l’individuazione di incendi boschivi, la prevenzione e soppressione di attività illegali.
Il progetto SMAT-F2 ha come obbiettivo la realizzazione di un Sistema di Monitoraggio Avanzato del Territorio tramite l’utilizzo di velivoli unmanned. La prima fase del progetto, denominata SMAT-F1, si è conclusa nel 31/12/2011 raggiungendo con successo gli obiettivi prefissati. L’operatività del sistema è stata dimostrata durante l’evento finale (30/09/2011) facendo volare contemporaneamente tre piattaforme UAVs controllate da una unica Stazione Supervisione e Coordinamento (SSC) a terra. SMAT-F2 sta ulteriormente sviluppando i sistemi per giungere a delle soluzioni realmente operative.

Scopo

SMAT-F2 è incentrato sull’implementazione di una serie di piattaforme UAV; la flotta è costituita da: i) mini/micro UAV, ii) Light UAV, iii) Male e iv) Mame. In particolare, le attività previste riguardano lo sviluppo dei sensori (EO/IR, SAR, Iperspettrale) e degli strumenti ospitati a bordo e necessari per poter acquisire e trattare i dati durante i diversi contesti operativi ipotizzati.

In tale ambito, il CNR IRPI, in qualità di partner e potenziale “end user”, collabora con il consorzio SMAT mettendo a disposizione le proprie competenze e le esperienze acquisite e sviluppate durante gli anni nel campo dello studio e monitoraggio del dissesto geo-idrologico.

Metodi

L’attività è suddivisa secondo i seguenti Work Package (WPs) :

  • SMAT Requirements & Business Elements (WP1)
  • UAS Autonomy (WP2)
  • Sensors and Payloads Management (WP3)
  • SSC (Stazione di Supervisione e Coordinamento) evolution (WP4)
  • Airspace Integration (WP5)

L’attività del CNR IRPI è incentrata sulla definizione e sulla simulazione di scenari operativi nel contesto del dissesto idrogeologico (WP1, WP4). Nel contesto del WP3, invece, il CNR IRPI si è occupato dello studio delle potenzialità del sensore LiDAR e della sua potenziale integrabilità nelle piattaforme previste nel progetto SMAT. Questo studio è finalizzato a incrementare lo spettro dell’offerta SMAT e ottenere un valore aggiunto dall’eventuale integrazione e dalla fusione di dati provenienti dai vari sensori.

Risultati

Il progetto SMAT F2 punta alla creazione di una flotta di velivoli Unmanned caratterizzati da capacità autonoma del volo e della missione. Questa flotta verrà coordinata e gestita da Stazioni di Supervisione e Coordinamento che operano a terra e che si occuperanno della raccolta e della prima elaborazione dei dati.

Il CNR IRPI si adopera nella definizione di requisiti guida per la progettazione e sviluppo di applicazioni e algoritmi relativi al data processing sui dati acquisiti in contesti di dissesto idrogeologico.

Prodotti

I prodotti attesi dal progetto SMAT saranno mirati a consolidare la flotta prevista dal progetto potenziando le innovazioni e le soluzioni tecnologiche sviluppate durante la prima fase del progetto. I prodotti finali saranno quindi il completamento della Stazione di Supervisione e Coordinamento (SSC), l’implementazione e lo sviluppo della sensoristica di bordo e la definizione della interfaccia per l’interazione dell’utente finale con il sistema SMAT.

Il prodotto atteso per il CNR IRPI è l’individuazione di una serie di procedure standard attuabili a diverse tipologie di eventi geo-idrologici in grado di generare un prodotto finale comprensibile e facilmente utilizzabile dagli utenti finali.

Conclusioni

Le funzionalità maturate dal sistema SMAT dalla prima alla seconda fase saranno dimostrate in un evento finale, che sarà definito in dettaglio nel corso del progetto e che simulerà un vero contesto operativo. Le conclusioni attese saranno il passaggio dalla capacità della flotta di volare contemporaneamente con una unica Stazione Supervisione e Coordinamento (SSC) a terra, alla capacità di acquisire dati e trasmetterli in tempo reale alla SSC. Qui i dati raccolti subiranno un primo processamento con produzione di un primo set di dati utilizzabile dagli utenti finali.

Il contributo conclusivo del CNR IRPI prevede la partecipazione alla simulazione di scenari connessi al dissesto idrogeologico. È prevista la possibilità di utilizzare nella simulazione il laboratorio mobile in dotazione al gruppo Geohazard Monitoring Group.