• Non ci sono risultati.

Progetto cluster top down “RADARDRONE”

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Condividi "Progetto cluster top down “RADARDRONE”"

Copied!
27
0
0

Testo completo

(1)

Progetto cluster top down

“RADARDRONE”

WP3 – R.0.1 Progettazione dell’infrastruttura

(2)

R.01-WP3– Progettazione dell’infrastruttura

Il presente report si configura come attività di progettazione dell’infrastruttura di Ricerca e sviluppo essa parte dalle analisi delle esigenze delle aziende in termini di tipologia di consulenza e prototipazione richiestenell’ambito del progetto denominato “Radar modulari per il controllo di Sistemi Aeromobili a Pilotaggio Remoto”, o “RADARDRONE”. Tale progetto è finalizzato alla creazione di un sistema di controllo radar per l’individuazione di droni.

Le imprese che fanno parte del cluster sono:

- Vitrociset S.p.a. (Capo San Lorenzo, Villaputzu, CA), azienda nota a livello internazionale esperta nel fornire attività di supporto, addestramento e logistica nell’ambito della Difesa, della Sicurezza, dello Spazio e dei Trasporti attraverso l’integrazione di tecnologie allo stato dell’arte nell’ICT, nella progettazione di sistemi e nella simulazione.

- AbinsulaS.r.l. (Sassari, SS), è un’azienda che offre soluzioni nei campi Web, Mobile, Smart TV e Sistemi Embedded.

- Bithiatec S.r.l. (Elmas, CA), società operante nell’ambito dello sviluppo software, in particolare sui sistemi embedded.

- ECOS Elettronica (Elmas, CA), creata nel 1977, operante nel settore delle telecomunicazioni e telecontrollo delle reti elettriche, grazie al progetto, alla produzione e alla commercializzazione di sistemi e prodotti innovativi.

- Gexcel S.r.l. (Pula, CA), è una società spin-off dell’Università degli Studi di Brescia con esperienza nel trovare soluzioni innovative per rendere sempre più competitivo ed efficiente il lavoro di chi opera nei settori del rilevamento, del trattamento dati LiDAR, del monitoraggio e del controllo tridimensionale.

- SPE Electronics (Assemini, CA), azienda di punta in Sardegna con esperienza più che ventennale nell'ambito dei sistemi di telecomunicazione, telesorveglianza e monitoraggio ambientale.

- SulcisDrone (Iglesias, CA), è un’azienda creata per lo sviluppo del turismo e del territorio mediante l’utilizzo di droni e coadiuvata dalla piattaforma dedicata droneshare.club.

(3)

- Nurjana S.r.l. (Elmas, CA), è una giovane azienda i cui fondatori, tuttavia, hanno esperienza più che decennale nell’ambito della System Engineering, con particolare focus sulle applicazioni e simulazioni real-time.

- 4CMULTIMEDIA S.r.l. (Pula, CA), altra piccola e giovane azienda interessata a progetti di ricerca legati al contesto Smart Cities.

- 3D Aerospazio srls, Socia del DASS, operatore certificato ENAC per l’impiego dei droni.

- Luche srl, è una startup innovativa avente sede a Capoterra (CA).

Oltre alle sopracitate aziende, del cluster fanno parte anche 2 organizzazioni:

- Distretto Aero Spaziale della Sardegna (DASS) (Cagliari, CA), società consortile a scopo di investimento in attività di ricerca, sviluppo, formazione e diffusione.

- Associazione Lazio Connect (Roma, RM), che fornisce supporto all’attività di progetto e previsione delle ricadute industriali.

(4)

Fig.1: Schema Infrastruttura R&S

In Fig.1 è riportato lo schema dell’infrastruttura, questa mette assieme i laboratori di OAC, i sistemi radar e l’hardware ed il software e definisce un nuovo paradigma per lo sviluppo di servizi ad hoc per l’aerospazio. Il confronto tra gli enti di ricerca e le esigenze delle aziende presenti nel cluster ha permesso di definire una piattaforma per lo sviluppo di servizi 2.0 nel campo della radaristica.

(5)

L’infrastruttura nello specifico è formata dai laboratori di OAC:

 Il laboratorio di elettronica dispone di tutta la strumentazione necessaria (oscilloscopio, generatore di segnali, analizzatore di spettro ecc) allo svolgimento, in maniera efficace ed efficiente, delle attività di progettazione, realizzazione prototipi e manutenzione alle quali è preposto. Il laboratorio inoltre è dotato di una Circuit Board Plotter LPKF C100HF a controllo numerico mediante la quale è possibile realizzare sia schede elettroniche dual layer che componentistica a microonde (antenne stampate e filtri). Sono infine presenti calcolatori di ultima generazione mediante i quali è possibile utilizzare software come LABVIEW e CAD 3D dedicati, destinati alla progettazione di dispositivi elettronici ed a microonde.

 Quello per microonde dispone di strumenti per alte frequenze come per esempio analizzatori di reti vettoriali e scalari. Il personale che opera nel laboratorio si occupa di progettazione di sistema, progettazione e simulazioni elettromagnetiche, progettazione meccanica e realizzazione di antenne e componentistica passiva e attiva a microonde in guida d’onda e in tecnologia planare. Il laboratorio dispone di strumentazione di misura elettronica e a microonde d’avanguardia, come Network Analyzer, Spectrum Analyzer, Oscilloscopi, Generatori di segnali, di attrezzatura per la realizzazione di cavi coassiali a basse perdite, banco di misura a temperatura criogenica, vari software di simulazione elettromagnetica (CST Microwave Studio, Ansys HFSS).

 L’OA-CA è molto attivo nel trasferimento tecnologico, specie nel settore della metrologia e delle applicazioni ottiche, attività che hanno ricevuto nel 2007 supporto da parte dell’UIT dell’INAF. Il laboratorio di sviluppo e trasferimento tecnologico dell’OA- CA, che si sta configurando dal 2007, nasce prevalentemente dall’expertise maturata all’OA-CA nell’ambito delle attività di metrologia di SRT. In particolare sono stati realizzati sistemi di laser radar, particolarmente utili nel mercato automobilistico, finanziati congiuntamente dalla Società ART Srl e dall’UIT dell’INAF.

(6)

Riportiamo qui di seguito l’elenco della strumentazione e dei software presenti nei laboratori sopra descritti:

 HP 54600 13 Up to 100 MHz Oscilloscope

 HP 8664 A 0.1 - 3000 MHz Synthesized signal generator

 HP 8753C 300 kHz — 3 GHz Network analyzer

 HP 8594 E 9 kHz — 2.9 GHz Spectrum analyzer

 HP 85044A 300 kHz — 3 GHz Transmission/Reflection test set

 HP 11850 C Wide band Power splitter HP 85024 A 300 kHz — 3 GHz High frequency probe

 HP 5061 B Cesium Beam Frequency standard HP 86205 A 300 kHz — 6 GHz Directional bridge

 HP 33120 A 15 MHz Function generator

 Agilent N4000A 10 MHz — 18 GHz Noise generator Anritsu ML2437A 100 KHz — 18 GHz Power meter.

 Anritsu MA2421A 100 kHz — 18 GHz Power Sensor Anritsu MG3692A 2 — 20 GHz Synthesized CW signal generator.

 HP 8972A 10 — 1500 MHz Noise figure meter

 LPKF C100 Circuit Board Plotter

 CST Microwave Studio 3D EM analysis FDTD

 HFSS 3D EM analysis FEM

 Microwave Office Circuit analysis

 FEKO 3D EM analysis MOM Based

 LabviewMeasurement and automation

 GRASP Antenna Reflector Analysis

 Autocad Mechanical Design Inventor Mecchanical Design

Ora riportiamo l’elenco dell’hardware che è stata acquisita all’interno del progetto RADARDRONE già descritta in R.0.2-WP3 che fa parte dell’infrastruttura:

 L’SDR (Software Defined Radio), come abbiamo visto, è uno strumento che permette di configurare sistemi radio via software. Il modello è un USRP-2954 della National Instruments. Il vantaggio di questo tipo di sistemi è ovviamente la grande versatilità che

(7)

invece i sistemi radio realizzati fisicamente non possono avere. Il sistema ha una banda 10 MHz-6G Hz. Il range di guadagno programmabile va da 0 a 35 dB in trasmissione e 37.5 dB in ricezione. La risoluzione del convertitore AD è di 14 bit.

 Il radar della SIMRAD è un modello Halo 3; la tecnologia su cui si basa è un radar a stato solido in banda X a compressione d’impulso. Il nome deriva dalla lunghezza dell’antenna, 3 ft, quindi circa 0.91 m. In trasmissione raggiunge una potenza di picco di 25 W e trasmette un fascio orizzontale di circa 2.4° e in verticale di circa 25°. L’antenna ruota a una velocità minima di 20 rpm e, a seconda del vento, può arrivare anche a 48 rpm. Il radar si può vedere nella figura seguente.

 Il sistema di rilevamento dei droni è un DJI Aeroscope. Questo sistema è efficace contro i droni DJI della serie Phantom, Inspire, Mavic e Spark. Questo permette di riconoscere la maggior parte dei droni in commercio (in Italia circa l’80%): Il sistema in particolare riesce ad acquisire le coordinate GPS del drone e del controllore remoto, identificandone il modello; il tutto avviene tramite un’antenna direzionale.

(8)

Grazie a questo mix descritto in precedenza è stato possibile proporre dei servizi per le aziende nell’ambito della radaristica. I servizi che attualmente potranno essere offerti sono descritti in R.0.3 WP3 . L’infrastruttura così definita non solo è in grado di fornire i servizi descritti in R.0.3-WP3 ma anche da altre tipologie di servizi che possono nascere da altre richieste delle aziende del cluster o da aziende che ancora non conoscono il progetto.

(9)

Progetto cluster top down

“RADARDRONE”

WP3 – R.0.2 Definizione dell’hardware e del software da acquistare.

Aggiornato al 01/05/2020

(10)

WP3 -R.0.2 - Definizione dell’hardware e software da acquistare

Il presente documento si configura come report aggiornato finale delle varie attività previste all’interno del WP3:

WP3-A.0.3 - Definire il materiale da acquistare: Questa attività prevede una approfondita analisi e ricerca di mercato, la definizione delle specifiche e degli eventuali tool aggiuntivi degli strumenti e delle attrezzature che serviranno alla infrastruttura.

WP3- A.0.4 - Acquistare la strumentazione e le attrezzature. Questa attività prevede la richiesta di preventivi, l’emissione di buoni d’ordine e il successivo collaudo e inventario della strumentazione.

Allo scopo di garantire un’efficiente ed efficace svolgimento del progetto, si è provveduto all’acquisto dei seguenti sistemi:

 Sistema RADAR SIMRAD HALO-3. L’apparato RADAR in questione è prodotto dalla SIMRAD, ed è stato espressamente progettato e realizzato per essere installato in piccoli natanti da diporto o da pesca. Dall’analisi delle sue caratteristiche, effettuate prima dell’acquisto, si è potuto dedurre che il dispositivo è di facile installazione, non necessita di elevate potenze di alimentazione e può essere agevolmente trasportato.

 Sistema AEROSCOPE costruito dalla DJI. L’apparato è una piattaforma passiva altamente performante progettata appositamente per identificare rapidamente ed agevolmente gli UAV (UnmannedAerial Vehicle) grazie all’intercettazione (mediante le antenne del quale il sistema è dotato) dei segnali radio che vengono scambiati tra il pilota e l’UAV stesso.

delle schede:

(11)

 Scheda SDR USRP-2954R della National Instruments. Il dispositivo, un ricetrasmettitore riconfigurabile operante nella banda da 10 MHz a 6 GHz, rappresenta una soluzione integrata per la costruzione rapida di sistemi wireless (e dunque impiegabile anche in applicazioni RADAR) per l’implementazione di prototipi aventi prestazioni avanzate dotati di un elevato numero di canali.

L’utilizzo opportuno della scheda permette di sviluppare una vasta gamma di applicazioni nell’ambito della ricerca, come ad esempio la sincronizzazione di reti eterogenee, il campionamento di segnali RF, il beamforming ed il rilevamento direzionale.

 Scheda HackrRFone della Great Scott Gadgets. Il dispositivo è una periferica SDR (Software Defined Radio) in grado di trasmettere o ricevere segnali radio da 1 MHz a 6 GHz. Progettato per consentire lo sviluppo di tecnologie radio moderne e di prossima generazione, l’apparato è una piattaforma hardware open source che può essere utilizzata sia come periferica USB, sia come unità autonoma precedentemente programmata.

e dell’amplificatore:

 Amplificatore MICZEN MZPA056059GF100W. Il componente è un amplificatore di potenza, operante in banca C (5.6-5.9 GHz) ed avente un guadagno di 50 dB il cui impiego è indispensabile per il corretto funzionamento del prototipo del sistema RADAR.

I sistemi Radar acquistati e le schede elencate, sono stati oggetto di test hardware e software da parte del personale tecnico del OAC. Tali test hanno avuto lo scopo di acquisire le conoscenze utili per la successiva progettazione sviluppo di una piattaforma RADAR a basso costo volta all’individuazione di aeromobili non pilotati di piccole dimensioni. In particolare, sono state svolte le seguenti attività:

 Studio preliminare riguardanti modifiche hardware o dell’antenna del RADAR HALO3:

in particolare, si è verificata la possibilità, vista la non eccessiva larghezza del fascio

(12)

irradiato in elevazione (circa 25°) dall’antenna attualmente installata (a tal proposito si noti che l’HALO3 è un RADAR marino e, come tale, viene fornito con diverse tipologie di antenne installabili, tutte però caratterizzate da fasci irradiati in grado di sorvegliare esclusivamente delle zone poste in prossimità dell’orizzonte marino), di modificare il posizionamento di quest’ultima in elevazione, ricorrendo sia a modifiche meccaniche del dispositivo, sia alla progettazione e simulazione di idonee transizioni guida/cavo necessarie allo scopo. Infatti, poiché l’obiettivo del progetto è quello di implementare un sistema RADAR volto alla individuazione di aeromobili non pilotati (anche di piccole dimensioni) per la protezione di aree sensibili, è opportuno che l’antenna del RADAR sia in grado di coprire una porzione di spazio la più ampia possibile: tale motivazione trova giustificazione in quanto, allo stato attuale, tenendo conto delle esigenze del progetto unitamente alla richiesta di portabilità e relativa economicità, si è optato per un sistema di sorveglianza imperniato su un dispositivo di radiolocalizzazione dotato di singola antenna posta orientativamente al centro dell’area da sorvegliare. In via del tutto provvisoria, al fine di verificare che le modifiche in elevazione dell’antenna non influissero sulle prestazioni del RADAR, è stata realizzata una guida d’onda curva in STYRODUR con rivestimento metallico, avente lo scopo di collegare l’attacco dell’antenna con la base del RADAR SIMRAD HALO3. Il sistema, così modificato (cioè con l’antenna avente una differente orientazione rispetto a quella di fabbrica) è stato quindi testato al fine di accertare la non degradazione delle prestazioni: i test hanno mostrato come i cambiamenti effettuati non abbiano avuto nessuna conseguenza sulla capacità di rilevazione del RADAR. Successivamente, si è provveduto a progettare e realizzare un’antenna dedicata con la quale equipaggiare il RADAR SIMRAD: tale antenna, del tipo “Waveguide Slot Array”, implementata in un tratto di guida WR90, garantisce un fascio irradiato del tipo “fan beam” in modo tale che la sua larghezza risulti di qualche grado sul piano di azimuth e di circa 60° o più sul piano di elevazione. Infine, allo scopo di poter installare il RADAR sulla stazione mobile della quale l’OAC è dotato, è stata realizzata un’apposita interfaccia meccanica che consente di montare agevolmente il blocco RADAR sul palo estensibile della stazione mobile stessa. Tale soluzione garantisce la portabilità del RADAR HALO3 e la sua

(13)

facile istallazione in qualsiasi area da sorvegliare. Le programmate campagne di test da effettuarsi con la stazione mobile così opportunamente equipaggiata (descritte nella versione precedente di questo documento) non sono state svolte a causa di un’avaria del braccio estensibile della stazione mobile stessa; avaria attualmente non ancora riparata.

 Studio delle caratteristiche del software installato sul sistema RADAR HALO3: le comunicazioni e la gestione delle informazioni del RADAR avvengono tramite un’apposita interfaccia dedicata (RI-12) che gestisce il movimento dell’antenna ed il campo da essa irradiato (il RADAR funziona utilizzando la tecnologia allo stato solido che garantisce ottime prestazioni di rilevazione senza dover utilizzare elevate potenze in trasmissione): attualmente i dati vengono visualizzati mediante l’utilizzo di un processore marino NSOevo2 SIMRAD, acquisito insieme al RADAR. Il software di gestione non è accessibile e tutti i tentativi fatti per reperire librerie open source online non hanno avuto esito positivo. In base alle caratteristiche del sistema ed alle informazioni fornite dalla casa madre, è possibile intervenire su di esso tramite software proprietario SIMRAD, in modo tale da adeguarlo alle esigenze del progetto. A causa della scarsità delle risorse economiche rimanenti per l’acquisizione della strumentazione, non è stato tuttavia possibile acquisire il SIMRAD Software Development Kit che permetterebbe sia di modificare il SIMRAD HALO3 in tal senso, sia di accedere ai dati forniti dal RADAR senza dover impiegare il processore marino NSOevo2: attualmente infatti non è possibile collegare l’interfaccia RI-12 direttamente ad un pc.

 Studio di altre opzioni fruibili dal sistema RADAR HALO3. Oltre alle voci sopra elencate, si è proceduto alla verifica della possibilità di caricare (per ora esclusivamente attraverso l’utilizzo di una SD memory card da inserirsi in un apposito scomparto del processore NSOevo2) cartografia non proprietaria: ai fini di un possibile impiego del RADAR HALO3 come sistema di rilevamento di droni, è indispensabile poter disporre della cartografia da sovrapporre allo schermo PPI del RADAR, in modo da controllare in tempo reale la

(14)

zona monitorata dal RADAR stesso. Secondo quanto riportato nel manuale fornito dalla SIMRAD, il sistema viene fornito con cartografie diverse, integrate a seconda della regione. La cartografia compatibile è la Insight della Navico-SIMRAD, inclusa la Insight Genesis. Il sistema supporta inoltre Navionics Gold, Platinum+ e Navionics+, C-MAP MAX-N/MAX-N+ di Jeppesen, nonché i contenuti creati da un'ampia gamma di fornitori di mappe di terze parti nel formato AT5. Per sfruttare quest’ultima possibilità, si è provveduto, mediante un software freeware disponibile in rete a scaricare della cartografia disponibile sul sito www.openstreetmap.org convertendola in formato AT5 e successivamente caricandola nel processore NSOevo2: l’operazione è stata effettuata con successo, ma non è stato possibile sovrapporre allo schermo PPI la cartografia all’interno del HALO3: tale operazione non è possibile manualmente, in quanto le coordinate geografiche vengono acquisite dal sistema solo mediante un modulo esterno GPS o tramite una bussola. Dopo aver valutato l’acquisto di opportune interfacce che consentano di connettere un comune ricevitore GPS al modulo radar RI-12, a causa dell’esaurimento dei fondi disponibili, non è stato possibile procedere in tal senso.

 Studio delle caratteristiche del sistema di rilevamento passivo AEROSCOPE. Come già descritto all’inizio del documento, L’AEROSCOPE consente di identificare rapidamente ed agevolmente gli UAV (Unmanned Aerial Vehicle) di piccole dimensioni (DRONI). Al fine di verificare le funzionalità del sistema, negli spazi e nei laboratori dell’INAF-OAC sono state condotte un certo numero di prove volte a testare la capacità di individuazione dell’AEROSCOPE, abilitando la piattaforma di rilevazione durante il volo controllato di alcuni DRONI della DJI di varie dimensioni. Al termine delle prove svolte, si è potuto constatare l’estrema facilità di impiego del sistema e l’eccellente capacità di individuazione degli UAV di piccole dimensioni: mediante accesso ad una pagina WEB dedicata (accessibile tramite l’immissione di credenziali personalizzate) è possibile visualizzare, in tempo reale e su una mappa della zona interessata, coordinate, tipo, velocità e quota degli UAV presenti nel raggio d’azione delle antenne in dotazione all’AEROSCOPE.

(15)

 Studio delle caratteristiche delle schede USRP-2954R e HACKRFONE. Le attività hanno consistito nell’implementazione, tramite software LABVIEW 2019 e GNURADIO, di semplici moduli ricetrasmittenti volti a testare l’effettiva capacità delle schede di generare e ricevere segnali radio, nonché dei livelli di potenza disponibili all’uscita dei blocchi trasmettitore.

(16)

Progetto cluster top down

“RADADRDRONE”

Report attività sperimentale condotta sul sistema DJI AEROSCOPE.

Ultimo aggiornamento: 31 dicembre 2020 Report integrativo del documento WP3-R.0.2.

(17)

Questo documento si configura come integrazione del documento WP3-R02 precedentemente allegato al report WP1-R05 relativo alle attività condotte nel secondo semestre nell’ambito del progetto RADARDRONE.

Come già descritto nel citato WP3-R02, l’INAF-OAC ha acquisito il sistema AEROSCOPE, costruito dalla DJI (azienda leader mondiale nella realizzazione e nella commercializzazione di APR, Aeromobili a Pilotaggio Remoto). L’apparato è una piattaforma passiva altamente performante, progettata appositamente per identificare rapidamente ed agevolmente gli APR grazie all’intercettazione (mediante le antenne in dotazione al sistema) dei segnali radio che vengono scambiati tra il pilota ed il drone stesso.

L’AEROSCOPE è attualmente in grado di rilevare esclusivamente i segnali radio emessi dagli APR costruiti dalla DJI (che comunque costituiscono l’80% degli APR attualmente in circolazione nel globo), anche se la DJI non esclude di ampliare le capacità di rilevazione del sistema anche a droni di altre case costruttrici.

Nel periodo compreso tra i mesi di febbraio e giugno del 2019, al fine di verificare le funzionalità del sistema, negli spazi e nei laboratori dell’INAF-OAC sono state condotte un certo numero di prove preliminari volte a testare la capacità di individuazione dell’AEROSCOPE, abilitando la piattaforma di rilevazione durante il volo controllato di alcuni DRONI della DJI di varie dimensioni: i voli sono stati tutti di breve durata e condotti da operatori abilitati ENAC. Al termine delle prove svolte, si è potuto constatare l’estrema facilità di impiego del sistema e l’eccellente capacità di individuazione degli UAV di piccole dimensioni: mediante accesso ad una pagina WEB dedicata (accessibile tramite l’immissione di credenziali personalizzate, rilasciate dalla DJI all’atto dell’acquisto del sistema) è possibile visualizzare, in tempo reale e su una mappa della zona interessata: coordinate, tipo, velocità e quota degli UAV presenti nel raggio d’azione delle antenne in dotazione all’AEROSCOPE.

La fase successiva ha comportato l’istallazione del sistema AEROSCOPE in un apposito sito ricavato sul terrazzo dell’edificio A dell’INAF OAC (figura 1): l’apparato è stato quindi alimentato e lasciato operativo 24 ore su 24 per un mese (dal 01/07/2019 al

(18)

29/07/2019) , effettuando nel complesso 509 avvistamenti di APR situati a varie distanze (fino a circa 20 km), in linea d’aria, dalle antenne dell’apparato.

Figura 1: Installazione dell’AEROSCOPE sulla terrazza dell’edificio A dell’OAC.

Una descrizione esaustiva del numero di avvistamenti settimanali è riportato nel grafico illustrato in figura 2.

Figura 2.

57

129 176 147

509

0 100 200 300 400 500 600

settimana

01/07-07/07 settimana

08/07-14/07 settimana

15/07-21-07 settimana

22/07-29-07 totale mese

luglio (OAC)

Numero avvistamenti

Riepilogo avvistamenti OAC (mese di Luglio 2019)

(19)

La fase successiva della sperimentazione, attualmente in corso, ha riguardato l’istallazione, grazie alla fattiva collaborazione ed interesse della SOGAER del sistema AEROSCOPE nel sedime aeroportuale dell’aeroporto internazionale Mario Mameli di Cagliari-Elmas: il dispositivo, composto dalle quattro antenne e dal corpo centrale è stato posto in posizione sopraelevata all’estremità del settore partenze in prossimità dell’area di sosta degli aeromobili (si veda a tal proposito la figura 3); tale sistemazione consente un’ottima visuale di tutto il perimetro aeroportuale garantendo una pronta individuazione di eventuali APR troppo vicini all’aeroporto stesso.

Figura 3: Installazione dell’AEROSCOPE sul sedime aeroportuale dell’aeroporto M.Mameli di Cagliari-Elmas.

(20)

A tal fine, sfruttando una delle opzioni disponibili del sistema, al momento dell’istallazione è stato definito un perimetro di sicurezza circolare del raggio di 3 km che prevede l’attivazione di un segnale di allarme sulla piattaforma WEB già descritta e un successivo invio di un messaggio di posta elettronica all’indirizzo di un apposito addetto destinato al monitoraggio dell’aerea. Nel periodo di attività intercorso tra il 30 luglio ed il 15 settembre 2019, il sistema AEROSCOPE ha effettuato nel complesso 1037 avvistamenti (il dettaglio delle rilevazioni settimanali è illustrato nei grafici riportati nelle figure 4 e 5):

Figura 4.

127 151 223 191

27

719

0 100 200 300 400 500 600 700 800

settimana

30/07-04/08 settimana

05/08-11/08 settimana

12/08-18/08 settimana

19/08-25/08 settimana

26/08-01/09 totale mese

agosto (SOGAER)

Numero avvistamenti

Riepilogo avvistamenti SOGAER (mese di Agosto

2019)

(21)

Figura 5.

Successivamente alla prima campagna di test, i cui risultati sono stati sinteticamente nelle figure precedenti, è stata avviata una seconda fase di sperimentazione del dispositivo (partita ad ottobre 2020 ed ancora in corso), nella quale è stata studiata la distribuzione percentuale del numero di avvistamenti alle varie distanze dall’aerostazione. Nel periodo compreso tra il 1 ottobre ed il 31 dicembre 2020 il sistema DJI AEROSCOPE ha effettuato complessivamente 2175 avvistamenti, così distribuiti (figura 6):

138

180

318

0 50 100 150 200 250 300 350

settimana 02/08-08/09 settimana 09/09-15/09 totale parziale mese settembre (SOGAER)

Numero avvistamenti

Riepilogo avvistamenti SOGAER (mese di settembre 2019)

(22)

Figura 6.

Nella figura 7 è invece riportato il dettaglio relativo alla percentuale di avvistamenti effettuata all’interno del perimetro di guardia di 3 Km:

Figura 7.

(23)
(24)

Progetto cluster top down

“RADARDRONE”

WP3 – R.0.3 Definizione dei servizi offerti

(25)

Il presente report si configura come attività di definizione dei servizi offerti in termini di tipologia di consulenza e prototipazione richieste nell’ambito del progetto denominato “Radar modulari per il controllo di Sistemi Aeromobili a Pilotaggio Remoto”, o “RADARDRONE”. Tale progetto è finalizzato alla creazione di un sistema di controllo radar per l’individuazione di droni.

Le imprese che fanno parte del cluster sono:

- Vitrociset S.p.a. (Capo San Lorenzo, Villaputzu, CA), azienda nota a livello internazionale esperta nel fornire attività di supporto, addestramento e logistica nell’ambito della Difesa, della Sicurezza, dello Spazio e dei Trasporti attraverso l’integrazione di tecnologie allo stato dell’arte nell’ICT, nella progettazione di sistemi e nella simulazione.

- AbinsulaS.r.l. (Sassari, SS), è un’azienda che offre soluzioni nei campi Web, Mobile, Smart TV e Sistemi Embedded.

- Bithiatec S.r.l. (Elmas, CA), società operante nell’ambito dello sviluppo software, in particolare sui sistemi embedded.

- ECOS Elettronica (Elmas, CA), creata nel 1977, operante nel settore delle telecomunicazioni e telecontrollo delle reti elettriche, grazie al progetto, alla produzione e alla commercializzazione di sistemi e prodotti innovativi.

- 3D Aerospazio srls, Socia del DASS, operatore certificato ENAC per l’impiego dei droni.

- Luche srl, è una startup innovativa avente sede a Capoterra (CA).

- Gexcel S.r.l. (Pula, CA), è una società spin-off dell’Università degli Studi di Brescia con esperienza nel trovare soluzioni innovative per rendere sempre più competitivo ed efficiente il lavoro di chi opera nei settori del rilevamento, del trattamento dati LiDAR, del monitoraggio e del controllo tridimensionale.

- SPE Electronics (Assemini, CA), azienda di punta in Sardegna con esperienza più che ventennale nell'ambito dei sistemi di telecomunicazione, telesorveglianza e monitoraggio ambientale.

- SulcisDrone (Iglesias, CA), è un’azienda creata per lo sviluppo del turismo e del territorio mediante l’utilizzo di droni e coadiuvata dalla piattaforma dedicata droneshare.club.

- Nurjana S.r.l. (Elmas, CA), è una giovane azienda i cui fondatori, tuttavia, hanno esperienza più che decennale nell’ambito della System Engineering, con particolare focus sulle applicazioni e simulazioni real-time.

- 4CMULTIMEDIA S.r.l. (Pula, CA), altra piccola e giovane azienda interessata a progetti di ricerca legati al contesto Smart Cities.

(26)

Oltre alle sopracitate aziende, del cluster fanno parte anche 2 organizzazioni:

- Distretto Aero Spaziale della Sardegna (DASS) (Cagliari, CA), società consortile a scopo di investimento in attività di ricerca, sviluppo, formazione e diffusione.

- Associazione Lazio Connect (Roma, RM), che fornisce supporto all’attività di progetto e previsione delle ricadute industriali.

In base alle informazioni riportate nei report:

WP2 - R.0.2 - Report contenente analisi di mercato WP3 - R.0.1 - Progettazione dell'infrastruttura

saranno ora descritti i servizi erogabili dalla piattaforma RADARDRONE dell’Osservatorio Astronomico INAF di Cagliari, le sue strutture e i mezzi disponibili. I servizi base già disponibili sulla piattaforma sono :

● Progettazione e realizzazione di circuiti elettronici;

● Misure elettriche ed elettroniche;

● Realizzazione e verifica di sistemi RF;

Per la realizzazione di questi servizi sono presenti i laboratori di elettronica-microonde e meccanico. Nel dettaglio, i servizi offerti dai due laboratori sono i seguenti:

● Progettazione, realizzazione prototipi e misura di parti meccaniche.

● Manutenzione di parti meccaniche e componentistica meccanica.

● Progettazione, realizzazione prototipi e misura di schede elettroniche (analogiche e digitali), dispositivi di potenza, dispositivi a microonde (filtri ed antenne stampate), sistemi di controllo;

● Progettazione e programmazione di dispositivi FPGA;

● Caratterizzazione di componentistica a radiofrequenza tramite VNA ed spectrum analyzer;

● Misure di inquinamento EM tramite opportuna strumentazione a banda larga ed a banda stretta;

Grazie alla disponibilità della strumentazione per Radar-Drone, si possono erogare servizi di maggiore portata. In generale la dotazione, che verrà descritta dal punto di vista tecnico nell’ultimo paragrafo, è costituita da tre strumenti principali: un sistema RADAR SIMRAD Halo 3,

(27)

un sistema di rilevazione di droni DJI Aeroscope e una scheda SDR USRP-2954 della National Instruments. I servizi disponibili sono:

1. Tracciamento di droni. Il sistema DJI AEROSCOPE permette di tracciare i movimenti della maggior parte dei droni in commercio. Questo tipo di servizio, in generale, trova applicazione nell’ambito della protezione dello spazio aereo di aree ad accesso limitato come ad esempio aeroporti, prigioni e zone militari dal passaggio di droni.

2. Progettazione di sistemi RADAR. La scheda SDR permette di progettare sistemi radio mediante software, evitando quindi la costruzione hardware ad hoc. In particolare, l’SDR, che ricordiamo essere una tecnologia ancora in avanzamento, ha al suo interno dei circuiti che permettono la ricezione e trasmissione di segnali modulati in un grande range di frequenze; questo dà la possibilità di creare sistemi radio di vario tipo che funzionano con una vasta gamma di protocolli attualmente in uso. Le applicazioni vanno da quelle più semplici, come ad esempio radio amatoriale o reti cellulari, a quelle più complesse che richiedono hardware di supporto più costoso. Tra queste ultime troviamo:

a. il tracciamento di navi, mediante intercettazione e decodifica dei dati provenienti dall’AIS (Automatic Identification System), il sistema che usano le navi per farsi riconoscere e geolocalizzare ed evitare collisioni;

b. il tracciamento di aerei in un determinato spazio aereo, in maniera simile a quanto visto per le navi. Tutti gli aerei possono comunicare in Modo S con i ponti radio degli aeroporti e la comunicazione può essere intercettata come sopra.

c. Un’applicazione avanzata dell’SDR è la creazione di una piccola stazione radio astronomica per l’esplorazione del piano galattico. Grazie al radar Simrad Halo 3, si possono fornire servizi avanzati, come ad esempio il tracciamento delle navi.

Per come è stata strutturata l’infrastruttura essa è già attrezzata per offrire anche altre tipologie di servizio non menzionate, che possono scaturire dall’incontro con altre aziende.

Riferimenti

Documenti correlati

Poiché non esistono norme specifiche per i vari materiali impiegati nel progetto, per l’esecuzione di queste prove si fa riferimento alla norma UNI EN 12504-4:2005 Prove sul

Si riportano di seguito i dati progettuali relativi a tre prototipi di stratigrafie a realizzate con l’elemento portante in Cross Laminated Timber di Pino marittimo sardo e a

WORK PACKAGE 4: DEFINIZIONE DEL PROTOCOLLO SPERIMENTALE PER LA VERIFICA DELLE PRESTAZIONI. DIAGRAMMA DI FLUSSO

Tale norma specifica metodi di prova per la determinazione delle seguenti proprietà del legno strutturale e del legno lamellare incollato: modulo di elasticità a

I metodi di misurazione in opera dell’isolamento acustico per via aerea degli elementi di facciata e delle facciate, descritti dalla Norma UNI EN ISO 16283-3

L’analisi dei processi produttivi relativi ai materiali di interesse per il progetto PLES si è ispirata ai concetti della sostenibilità e dell’economia circolare,

COSTRUIRE COMFORTEVOLE E COMPATIBILE CON L’AMBIENTE - Building management and Building Automation: l’edificio del terzo millennio - Edilizia circolare, riciclo e riuso nel campo

Nell’ambito della esecuzione di prove di laboratorio per la caratterizzazione dei materiali, la tesi “Analisi delle proprietà meccaniche di tavole di pino