Attività

Definizione delle specifiche
Progettazione scafi
Sistema di gestione della strumentazione scientifica
Sistema di comunicazione
Esecuzione dei rilievi
Verifica delle potenzialità di funzionamento
Elaborazione e validazione dei dati raccolti
Attività di diffusione dei risultati

ELENCO OBIETTIVI REALIZZATIVI DEL PROGETTO

Obiettivi:
Ciascuno degli ambienti in cui i mezzi dovranno operare presenta le sue peculiarità morfologiche: fondali con profondità da svariate decine di metri a pochi centimetri, e di natura rocciosa, ghiaiosa o fangosa. Inoltre la possibilità di incontrare oggetti galleggianti e la presenza o meno di corrente anche debole e di moto ondoso, costituiscono per la navigazione autonoma, un problema da risolvere.
La scelta delle caratteristiche dei 3 prototipi andrà quindi effettuata in funzione della: morfologia dell’ambiente legata alla tipologia di fondale; grado di difficoltà alla navigazione ed infine della tipologia di parametri fisico/chimici che dovranno essere misurati. Quest’aspetto verrà affrontato anche grazie al contributo di MICOPERI, ETW, COMM-TECH e CADF, che proponendo casi applicativi concreti e problematiche ambientali, contribuiranno alla definizione delle caratteristiche dei mezzi.
L’individuazione, per ciascun ambiente, di queste caratteristiche rappresenta il primo obiettivo di questo OR e costituirà le linee guida per i successivi OR.
Il secondo obiettivo è quello di realizzare gli algoritmi di navigazione autoadattativi che permettono al mezzo di seguire un percorso preimpostato e rilevare eventuali ostacoli.

Attività previste:

utilizzo dell’attuale prototipo di mezzo autonomo in varie configurazioni al fine di evidenziare, per ciascun ambiente operativo, gli aspetti problematici e le possibili soluzioni da adottare.

Incontri con le imprese atte a raccogliere informazioni circa lo stato dell’arte delle tecnologie utilizzate e delle problematiche ambientali e casi applicativi concreti.

Successivamente si lavorerà alla progettazione e alla realizzazione del software che comprenderà: la navigazione autonoma su rotte preimpostate; il controllo dei sistemi di propulsione e del posizionamento (motori, sistema inerziale); il rilevamento ostacoli.

Le attività verranno quindi suddivise in: Definizione dei parametri sui quali progettare gli scafi e le strumentazioni per ciascun tipo di ambiente;
progettazione, realizzazione e debug dei software realizzati; Progettazione del sistema di individuazione degli ostacoli e correzione della rotta.

Risultati attesi:

parametri operativi e costruttivi sui quali verranno in seguito progettati gli scafi (OR2) e il parco strumentale.

Obiettivi:

I 3 prototipi realizzati saranno l’evoluzione del Veicolo Autonomo di Superficie attualmente utilizzato da Proambiente (TRL 4), con migliorate caratteristiche di autonomia ed elevata stabilità anche alle più elevate velocità.

I principali obiettivi da perseguire saranno:

– progettazione di una famiglia di Veicoli Autonomi di Superficie (USV), ottimizzata per soddisfare le esigenze ambientali caratteristiche dei tre macro gruppi descritti nell’OR1;

– progettazione di motorizzazioni a zero impatto ambientale, alternative a quelle attualmente in uso;

– realizzazione delle motorizzazioni e dei tre prototipi che, in fase di progetto, abbiano evidenziato le migliori prestazioni;

– realizzazione ed assemblaggio finale dei tre prototipi.

Attività previste:

1) Studio e progettazione del miglior tipo di imbarcazione per ognuno dei tre ambienti: bacini confinati, corsi d’acqua, acque libere. Valutazione comparata tra differenti tipi di imbarcazioni (monoscafi, catamarani o trimarani) al fine di definire innovative forme di carena che garantiscano dislocamenti verticali minimi ed una drastica riduzione dell’onda generata dallo scafo stesso; analisi idrostatica ed idrodinamica comparata tra le imbarcazioni allo studio.

2) Analisi ed ottimizzazioni avanzate CFD (Computational Fluid Dynamics) finalizzate alla riduzione della resistenza all’avanzamento ed all’incremento di stabilità della imbarcazione. Le ottimizzazioni opereranno un controllo sul dominio imponendo variazioni geometriche di forma, ponendosi come obiettivo la minimizzazione del beccheggio, della stabilità e della generazione di onde.

3) Studio di soluzioni motoristiche innovative che portino a maggiori prestazioni ed individuate tra le seguenti tipologie:

– idrogetto: sistema che risolve i problemi di pescaggio e navigazione in acque basse;

– motore elettrico fuoribordo ad eliche sommerse: aggiornamento della motorizzazione attuale, agendo direttamente sulle principali caratteristiche del motore stesso;

– propulsione elettrica “aerea” mediante due doppi rotori: minimizza il rischio che organi immersi possano restare intrappolati da alghe ed altri oggetti galleggianti;

– sperimentazione delle motorizzazioni innovative al fine di valutarne l’impatto ambientale, ed esecuzione delle prove d’insieme delle imbarcazioni nelle condizioni previste dai cicli di utilizzo.

Obiettivi:

Il parco strumentale costituisce la sensoristica geofisica e geochimica che dovrà essere predisposta ed integrata nel mezzo. La sezione geofisica ha lo scopo di investigare le caratteristiche del fondale e del sottofondale ed è rappresentata da sistemi di ecoscandagli e da profilatori ad onde acustiche. La sezione geochimica ha lo scopo di misurare le caratteristiche chimiche della colonna d’acqua e comprende sonde multiparametriche, (conducibilità, temperatura, densità, O2, pH, clorofilla ed altri parametri) e strumenti di prelievo campioni di acque superficiali per le analisi di laboratorio.

L’obiettivo è quello di realizzare tali strumenti, in parte reperiti sul mercato ed in parte sviluppati all’interno del progetto. All’interno di questa OR, è previsto il contributo da parte di Communication Technology per quanto riguarda l’integrazione di una sonda geochimica multiparametrica. Il contributo da parte di ETW riguarderà invece la progettazione e realizzazione di un sistema di rilascio di prodotti per il trattamento delle acque, secondo le specifiche che verranno fornite dall’impresa.

Successivamente, verrà realizzato il sistema per il controllo remoto dell’USV, che consisterà in una consolle con monitor integrato e da un software di gestione interattiva della navigazione e dei sensori di bordo.

Attività previste:

– Ricerca di mercato per la strumentazione adattabile ai mezzi USV, di quanto più compatto e a basso consumo energetico esistente sul mercato;

– Acquisizione e integrazione di strumentazione geofisica/geochimica, quali side-scan sonar, multibeam e sonde multiparametriche;

– Customizzazione del controllo della strumentazione acquisita;

– Ingegnerizzazione del sub bottom profiler;

– Ingegnerizzazione del prototipo attuale di single beam;

– Ingegnerizzazione del prototipo attuale di multi-campionatore automatico d’acqua;

– Progettazione e realizzazione del sistema di movimentazione verticale della sonda CTD nella colonna d’acqua. Progettazione e realizzazione del sistema di rilascio di sostanza per il trattamento delle acque di bacini confinati.

– Progettazione e realizzazione del sistema di controllo del parco strumentale e del sistema di navigazione di bordo attraverso un software di controllo interattivo che permetta di gestire in tempo reale e da remoto tutte le informazioni necessarie all’esecuzione del monitoraggio ambientale, in particolare dei:

  • Parametri di navigazione (posizionamento, rotta, velocità, stato delle batterie);
  • Parametri strumentali (visione sottocampionata dei dati acquisiti, parametri di acquisizione, ecc.).

Obiettivi:

Prima di procedere ai casi di applicazione verranno effettuati, parallelamente allo svolgimento di OR2 e OR3, diversi test strumentali atti a perfezionare e testare gli scafi, le motorizzazioni ed il parco strumentale.

Successivamente i casi di applicazione verranno eseguiti su 3 diversi ambienti dell’ambito regionale (lago/laguna, canale/acque interne, zona portuale/zona costiera).

Per ciascun ambiente verrà eseguito un primo rilievo di parametri geofisici e geochimici al fine di dimostrare il corretto funzionamento dei mezzi e dei loro sensori. Al termine delle acquisizioni verranno prodotti degli elaborati cartografici e dei rapporti tecnici che conterranno tutte le informazioni ed i dati acquisiti ed elaborati. Inoltre, tali dati verranno resi in formati digitali compatibili con i più diffusi sistemi GIS commerciali e Open Source esistenti.

Verranno redatti i protocolli di operazione che rappresenteranno per ciascun ambiente e relativo prototipo, le modalità di utilizzo del mezzo.

Attività previste:

Test strumentali e di navigazione in ambienti controllati (bacini artificiali, vasche di test e laghi artificiali) e successivamente in ambienti naturali (canali, laghi e zone costiere).

Esecuzione dei casi di applicazione nei 3 ambienti con i 3 diversi prototipi.

Recupero dati acquisiti, elaborazione e restituzione dei dati.

Redazione dei protocolli di operazione.

Obiettivi:

La mission di CNA Innovazione – Area Trasferimento Tecnologico e Innovazione di Siaer Scarl – in quanto Centro di Trasferimento Tecnologico prevede un supporto continuo all’innovazione tecnologica e manageriale, facilitando l’incontro tra ricerca e imprese, agendo come “intermediario” e “integratore” tra l’offerta di ricerca e tecnologia ed i fabbisogni del sistema imprenditoriale.

L’obiettivo principale di questo OR è rappresentato dall’intenzione di supportare il sistema imprenditoriale regionale, assicurando la più ampia ricaduta dei risultati raggiunti dal progetto sulle filiere locali. Attraverso l’implementazione di un piano di diffusione e valorizzazione degli stessi, appositamente tarato sul target di riferimento, il Centro garantirà infatti la divulgazione degli avanzamenti tecnologici maggiormente significativi per il sistema produttivo alle imprese ed ai soggetti potenziali utilizzatori dei risultati della ricerca. Le attività programmate concorreranno a favorire lo sviluppo di iniziative per il raggiungimento degli obiettivi della S3 della regione E-R (Smart Specialisation Strategy Emilia-Romagna, www.regione.emilia-romagna.it/s3), con l’intento di informare, valorizzare e stimolare un coinvolgimento proattivo del territorio.

Attività previste:

Si prevede la progettazione e realizzazione di un piano di diffusione e valorizzazione dei risultati di progetto che, in base agli obiettivi di progetto, si articola nelle seguenti attività:

– organizzazione, in collaborazione con ASTER, di un workshop;

– diffusione e comunicazione attraverso la Newsletter mensile di CNA Innovazione;

– organizzazione di focus group/cocktail della ricerca/seminario: la metodologia verrà scelta in base alle esigenze specifiche di progetto ma si opterà per metodi di divulgazione nuovi e diretti che superano i formalismi che possono ostacolare il dialogo tra i protagonisti dei due versanti Ricerca-Impresa. Declinato su specifiche tematiche e settori aziendali, il tema del trasferimento tecnologico verrà affrontato da diverse prospettive e delineato nei suoi aspetti più specifici;

– la realizzazione di un sito web di progetto, ed eventuali altri strumenti di diffusione che saranno ritenuti opportuni

– l’organizzazione di visite o incontri personalizzati con imprese e altri utilizzatori dei risultati;

– dimostrazioni pubbliche del funzionamento delle tecnologie sviluppate;

– supporto informativo per eventuali studi di fattibilità rivolti alla predisposizione di proposte da presentare nell’ambito di Horizon 2020 o altri finanziamenti pubblici nazionali, europei ed internazionali, derivanti dai risultati del progetto.

Progetto cofinanziato dal Fondo europeo di sviluppo regionale