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Droni natanti per il monitoraggio lacustre

Galileo USV: l’innovazione applicata al monitoraggio dei laghi umbri

Gli interventi per la tutela e il monitoraggio dell’ambiente stanno vivendo una svolta tecnologica

senza pari. Diversi gli ambiti di ricerca dedicati a temi ambietali: dal telerilevamento ottico a quelloa microonde; dalle tecniche per l’integrazione di informazioni geografiche multisorgente alle

infrastrutture di dati geospaziali, fino allo sviluppo di sistemi radar per il monitoraggio dello stato

del mare. Fra le tecnologie utilizzate in questo ambito sta prendendo sempre più piede anche

l’utilizzo di piccoli droni.

uesta tecnologia pu! avere una serie di vantaggi rispetto ai metodi più tradizionali. "ossono

essere più efficaci in termini di costi e tempo rispetto alle indagini sul campo tradizionali. # droni

possono essere utili inoltre per fornire una prima panoramica di un territorio, al fine di stabilire se

devono essere intrapresi ulteriori studi.

 $rpa %mbria, attenta da sempre alle novit& e alle innovazione nel campo della conoscenza

ambientale, ha preso parte al progetto finalizzato alla realizzazione di Galileo, vascello a controlloremoto '%()*, con funzionalit& di navigazione autonoma, da impiegare sia nelle attivit& di

approfondimento delle conoscenze degli ecosistemi lacustri, sia in attivit& di monitoraggio.

#l progetto, ideato dalla (iralab +obotics srl, azienda umbra che da anni opera nel settore della

robotica con particolare riferimento alle tecnologie Unmanned , nata come spinoff accademico dal

Dipartimento di #ngegneria -lettronica e dell’#nformazione 'D#-#* dell’%niversit& di "erugia,

stato promosso grazie alla partecipazione di $rpa %mbria, Fondazione /assa di +isparmio di

"erugia e soggetti privati. Galileo un ottimo esempio, quindi, di collaborazione tra pubblico e

privato.

0a come funziona Galileo1 #n qualit& di natante equipaggiato con la strumentazione necessaria

per la navigazione in sicurezza ed dotato di sistemi di controllo remoto che ne garantiscono lagovernance anche in caso di imprevisti, avarie o cambiamenti improvvisi delle condizioni meteo.

'(i vedano le tabelle di approfondimento*.

2a sua qualifica di drone lo sottopone, inoltre, a una disciplina specifica, recentemente normata dal

+#3$ '+egistro #taliano 3avale* nell’apposito regolamento "Rules for the Certification of

 Remotely Piloted Vessels".

Galileo dotato anche di telecamera a infrarosso ed ecoscandaglio con cui si possono verificare

nell’immediato eventuali scarichi abusivi e come si diffondono nei laghi e si distribuiscono gli

scarichi esistenti. 2e telecamere permettono di raccogliere dati in grado di arricchire le conoscenze

sugli specchi lacustri, attraverso la ricerca applicata in collaborazione con l’universit& di "erugia.

2e performance descritte apportano valore aggiunto nell’ambito delle attivit& che $rpa %mbria

dedica all’approfondimento della conoscenza dell’ecosistema lago e delle zone %mide.

ueste ultime sono a livello globale tra gli ecosistemi più vulnerabili e con il più alto tasso di

scomparsa in epoche recenti. (vologono, inoltre un ruolo centrale per gli equilibri degli

ecosistemi acquatici da un punto di vista qualitativo e quantitativo, favorendo miglioramento della

qualit& delle acque e riduzione della loro scarsit&. 0a Galileo potrebbe essere utile non sono per il

controllo dei laghi, $rpa %mbria ha, infatti, in programma di valutare l’utilizzo di $"+ '111111*

come ausilio nelle ispezioni presso le aziende del territorio umbro, offrendo un punto di vista

privilegiato per individuazione di particolari pressioni ambientali.

 $llo stesso tempo possibile attrezzare tali droni con sensori di inquinanti gassosi, o di polvere, per

ottenere un’analisi delle dinamiche spaziali di un’emissione come, ad esempio, valutare l’area di

influenza delle emissioni diffuse di una discarica o l’andamento e l’estensione di un pennacchio diinquinanti soprattutto in caso di incidenti rilevanti.

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Caratteristiche generali

• Produttore e modello:

SiralabRobotics, TrasiBot/01• Lunghezza fuori tutto: m• Baglio ma!: ",## m• Ti$ologia: catamarano• Pescaggio ma!: 0,# m

• %islocamento: 00 &g• Strumentazione: 'no a "00

&g• Pro$ulsione: elettrica• (otorizzazione: " motori

(inn)ota Ri$tide *0 S +" !

*0 lb Thrust, 1-- .att

"- • S$inta massima motori:

210 3+2" &g

Strumentazione per la navigazione e la sicurezza

• Radar: La4rance short range -5• Luci: regolamentari di na6igazione, fonda e faro di illuminazione a L7%• 8ncora sal$a ancora: 8ncora Trefoil 10 &g, sal$a ancora Le4mar

9R.-00 9a$ti6e Reel .indlass• Segnalatore acustico: regolamentare R38• 8nemometro: 3asa (arine 9li$$er .ind +6elocit; e direzionale• 5PS: ublo! L78<=• Bussola: =(9#**L digital com$ass• Protezioni esterne: $arabordo in gomma da - cm sul $ro'lo esterno• Sistemi di controllo na6igazione e sicurezza: 8uto$ilota, controllo

remoto $rinci$ale mediante 5round 9ontrol Station, controllo remoto

secondario mediante radiocomando• Sistemi di sicurezza: radar anticollisione, ST3 +Sistema di Terminazione della 3a6igazione, inserimento auto$ilota in caso di$erdita radio lin&, batteria di bac&u$ $er luci e telemetria

• 9onnetti6it;: internet 5, telemetria

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B>?

(issioni di monitoraggio

L@atti6it; di osser6azione e rile6azione scienti'ca, $iA consona a un $rototi$o

dal nome cos illustre, $assa attra6erso la $rogettazione di 6ere e $ro$rie

Cmissioni di monitoraggioDEn $rimo luogo 6iene tracciata su una ma$$a la rotta che 5alileo de6e

com$iere, georeferenziando i $unti (waypoint) che ne segnino il tracciatoF

Guindi il $ercorso 6iene memorizzato sulla stazione di controllo del drone

+5round 9ontrol StationE

Prima che si inserisca la modalit; automatica di controllo, 6erranno eHettuate

le o$erazioni di $rossimit; mediante radio<comando, $er $ermettere al natante

di uscire dal $ortoF una 6olta raggiunto il $rimo 4aI $oint 'ssato fuori dalla

darsena, 5alileo inizier; la missione in modalit; 8uto$ilotaE

8l termine della missione, $er rientrare in $orto, le mano6re saranno eseguite

dall@o$eratore mediante controllo remoto o da radiocomandoE

8ttualmente l@autonomia del 5alileo $er l@esecuzione di una missione si attesta

tra le # e le 2 ore di na6igazioneE

5razie al $atrimonio strumentale installato a bordo e controllato in automatico

dal soft4are del drone, nel corso delle missioni $rogrammate le informazioni e

le misure che $ossono essere acGuisite sono:

Pro'li batimetrici del fondale ottenuti mediante l@uso dell@ecoscandaglioF mmagini della 6egetazione s$ondale e sommersa +con l@im$iego di

fotocamere digitali =%, che consentono di registrarne caratteristiche e

cambiamenti nel tem$oF misure di $arametri chimico<'sici mediante l@utilizzo di una sonda

multi$arametrica, Guali:- >ssigeno disciolto-  Tem$eratura dell@acGua- 9onducibilit;- $=

- Torbidit;

- Potenziale redo!- 9loro'lla

La determinazione di Guesti $arametri in $unti 5PS selezionati, e a Guote

diHerenziate lungo la colonna d@acGua, $ermette la ricostruzione di

ma$$e tematiche tridimensionali, che $ossono essere utilizzate $er

tarare modelli $re6isionali di 6alutazione di Gualit; delle acGue, e messi a

confronto con le informazioni re$eribili dall@7arth >bser6ationE

Pro'li termici della costa ottenuti mediante l@elaborazione delle immaginiacGuisite dalla Termocamera ad infrarossoE

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L@im$iego della termocamera R $uJ consentire di registrare 6ariazioni

anomale della tem$eratura sullo s$ecchio d@acGua, circoscri6erne la

$ro6enienza e studiare la natura della fonte e del $lume di $ro$agazioneE 5alileo os$ita a bordo un autocam$ionatore, $rogettato da 8r$a, in grado

di $rele6are aliGuote d@acGua in $osizioni georeferenziate e a Guote

diHerenziate lungo la colonna d@acGua, ris$ettando condizioni di sterilit;

del cam$ionamentoE cam$ioni cos $rele6ati, conser6ati a tem$eratura controllata +-K9 nella

cella frigo di cui corredato il cam$ionatore, $ossono essere tras$ortati

in laboratorio e sotto$osti anche ad analisi batteriologicheE