Presentazione di PowerPoint*
ATTIVITA’ DEL DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA AEROSPAZIALE DI PISA NEL SETTORE DEI miniUAV
A. Salvetti, G. Lombardi, R. Galatolo, C. Casarosa
Dipartimento di Ingegneria Aerospaziale
Università di Pisa
Ricerca e tecnologia per la sicurezza: la collaborazione tra Finmeccanica e il sistema universitario
Roma, Auditorium di Finmeccanica, 10 Nov. 2005
CRUI - FINMECCANICA
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Il SISTEMA UAV
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Si intende per UNMANNED AIR VEHICLE (UAV)
Un veicolo senza pilota a bordo
Capace di eseguire una MISSIONE :
Controllata da terra
TRASPORTO DI SENSORI
Mini e Micro UAV
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Le dimensioni influenzano comunque:
Con le dimensioni
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SOVRADIMENSIONATO
UAV grande
PROBLEMATICA: IMPIEGO IN AREE “LIMITATE”
VANTAGGI SIGNIFICATIVI NELL’USO DI PICCOLI UAV
Rapidamente Dispiegabile
Basso Costo
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Mini e Micro UAV
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Peso 5 Kg, Apertura alare 2 m, Lunghezza 1.5 m.
Mini e Micro UAV
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Mini e Micro UAV
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Mini e Micro UAV
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Mini e Micro UAV
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Diametro 70 cm
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Ecole Centrale Paris
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“OVER THE HILL”
“URBAN CANYON”
Rilevamenti in zone oltre il range diretto dell’utilizzatore, per distanza o ostacoli geografici
Range max. 5 - 20 Km
Rilevamenti in zone oltre il range diretto dell’utilizzatore, per ostacoli urbani
Rilevamenti all’interno di edifici
Range max. 1 - 2 Km
Mini e Micro UAV
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Aspetto Generale:
Mini e Micro UAV
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POSSIBILI IMPIEGHI
Dentro zone incendiate
Dentro abitazioni pericolanti
In zone difficilmente raggiungibili per frane, crollo ponti
etc.
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PIATTAFORMA
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Individuazione della specifica
Sviluppo del “Conceptual” design
Architettura del Flight Control System
Caratterizzazione aeromeccanica e sviluppo di leggi di controllo del velivolo
Sviluppo di prototipi di FCS
sviluppo di sistemi di misura del moto (AHRS) con accelerometri, giroscopi e magnetometri
Sviluppo di sistemi di navigazione integrata INS/GPS
Mini e Micro UAV
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Payloads
10 Km
30 minuti
300 m
> 60 Km/h
< 30 Km/h
< 10 m
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Mini e Micro UAV
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Esempio (Over the Hill)
E’ STATO REALIZZATO UN PROTOTIPO CHE HA DIMOSTRATO DI POTER COMPIERE LA MISSIONE
Apertura alare ≈ 1.2 m
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Payloads
1 Km
15 minuti
100 m
> 70 Km/h
< 30 Km/h
< 2 m
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PROTOTIPO DI UAV SU CUI VALIDARE PROTOTIPI DI FCS E DI SISTEMI DI NAVIGAZIONE
Mini e Micro UAV
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Mini e Micro UAV
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ELEMENTI ESSENZIALI DI UN SISTEMA DI CONTROLLO DEL VOLO DI UN mini(micro)-UAV
FLIGHT
CONTROL
COMPUTER
Attuatori
superfici
mobili
Variazione
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Determinazione dell’assetto (pitch e roll) e dell’orientazione (heading) mediante elaborazione dei segnali provenienti dai sensori.
Le misure di assetto, accelerazioni e velocità angolari sui tre assi-corpo sono fondamentali per la stabilizzazione del velivolo, mediante opportune leggi di controllo.
Localizzazione del velivolo: sviluppo di sistemi di navigazione integrata INS/GPS mediante filtro di Kalman
SVILUPPO DI SISTEMI DI MISURA DEL MOTO
Mini e Micro UAV
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Il concetto di UAV e’ utilizzato da molti anni
Per certi tipi di missione sono necessari velivoli piccoli, detti miniUAV e microUAV
Hanno dimostrato notevoli potenzialità nel campo della sicurezza
Il Sistema UAV è fortemente integrato tra vari settori
La ricerca in un singolo settore è complicata dal fatto che non può prescindere dagli sviluppi negli altri settori
Mini e Micro UAV
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Negli ultimi anni:
Riduzione dei pesi strutturali
Forte sviluppo dell’elettronica
Nuovi materiali e tecnologie
Grandi potenzialità per avere Mini e micro UAV piu’ EFFICACI ed EFFICIENTI
L fuselage [m] =
275
Swet fuselage [m
0.890
EVALUATED DATA
275
Swet fuselage [m
0.334
EVALUATED DATA