La funzione del GIS nell’addestramento di piloti di veicoli Unmanned

I velivoli unmanned, cioè i velivoli a controllo remoto, costituiscono a tutti gli effetti la nuova frontiera della ricerca aeronautica contemporanea.

I possibili utilizzi dei droni sono letteralmente decine e consentono di eseguire a costi ridotti funzioni che un tempo potevano essere svolte esclusivamente da elicotteri, satelliti o altri oggetti volanti meno controllabili e versatili di un drone.

Com’era facile prevedere, il settore militare ha guidato per anni lo sviluppo di aeromobili a pilotaggio remoto: non è raro ormai l’impiego in zone di guerra di velivoli senza pilota, utilizzati per ridurre al minimo i costi umani durante vari tipi di missioni ad alto rischio.

In ambito civile vari tipi di velivoli a controllo remoto vengono utilizzati per svolgere compiti “dull, dirty and dangerous”, ovvero compiti noiosi, sporchi o pericolosi come l’ispezione di oleodotti e linee elettriche a scopo preventivo o per dirigere gli interventi di manutenzione, la sorveglianza di vaste aree naturali a scopo di controllo e protezione, la mappatura di aree urbane o cimiteriali al fine di realizzare database e censimenti. 

Naturalmente l’addestramento dei piloti addetti al controllo remoto di questo tipo di velivoli è un passaggio fondamentale, soprattutto perché con il passare del tempo il progresso tecnologico ha immesso sul mercato droni sempre più complessi dal punto di vista tecnologico e, naturalmente, sempre più costosi.

Proprio al training di addestramento di piloti professionisti è dedicato il simulatore UAV CRAFT, dell’azienda canadese Presagis. 

Ecco com’è stato immaginato e realizzato uno dei sistemi di simulazione di volo più sofisticati e all’avanguardia in tutto il mondo e come il telerilevamento e la tecnologia GIS interagiscono in maniera sempre più profonda con lo sviluppo del settore UAV (Unmanned Aerial Vehicle).

Premessa: tutti i perché della diffusione dei velivoli unmanned

Come già accennato, l’utilizzo di droni ha conosciuto un’enorme espansione negli ultimi anni, grazie anche all’inarrestabile sviluppo tecnologico del settore.

I droni oggi possono essere utilizzati per eseguire: 

• Soccorso di emergenza: consegna di materiale medico (farmaci, attrezzature eccetera) in luoghi difficilmente accessibili con altri mezzi, individuazione dei feriti eccetera
• Ricognizioni di aree vaste e difficilmente accessibili dopo disastri naturali (terremoti, tsunami, inondazioni) o di origine umana (deflagrazione di ordigni, conflitti bellici) al fine di coordinare il salvataggio dei superstiti o di valutare i danni
• Coordinamento logistico: raccolta dei dati necessari alle autorità per prendere decisioni informate per una gestione ottimale di situazioni di emergenza (interruzioni di strade, ponti o altre vie di comunicazione, monitoraggio costante della tenuta di infrastrutture danneggiate e dei flussi di individui da e per un luogo in stato di emergenza)
• Raccolta dati ambientali: esame della qualità dell’aria attraverso la raccolta di dati sulle sostanze inquinanti in essa presenti, controllo di specie animali e parassiti, monitoraggio e protezione aree naturali
• Movimentazione merci: consegna di merci e pacchi postali in aree urbane sfruttando corridoi aerei prestabiliti. Dopo la Cina, l’Italia è uno dei Paesi più all’avanguardia nel settore
• Sorveglianza: investigazione, controllo, attività di pubblica sicurezza in ambiente urbano ed extraurbano
• Supporto attività agricole: trattamenti chimici e biologici, salvataggio animali, monitoraggio incendi, frane ed effrazioni

È abbastanza semplice prevedere che l’utilizzo di veicoli senza pilota possa espandersi progressivamente anche ad altre aree di applicazione nel corso dei prossimi anni, a seconda delle richieste del mercato e naturalmente delle nuove opportunità offerte dal futuro sviluppo tecnologico.

Formazione e addestramento piloti: UAV CRAFT by Presagis

La realizzazione di modelli di droni sempre nuovi e il loro utilizzo sempre più frequente implica naturalmente la necessità di addestrare piloti professionisti, in grado di pilotare vari tipi di velivolo su qualsiasi territorio, in qualsiasi condizione ambientale e con qualsiasi carico.

I sistemi di addestramento tradizionali prevedono il concreto utilizzo di droni e l’effettuazione di varie sedute di addestramento in volo. All’introduzione di un nuovo modello di drone si rende ovviamente necessario sottoporre il pilota a un nuovo addestramento, spesso estremamente specializzato.

Com’è perfettamente naturale che sia, questo approccio implica dei costi di gestione molto alti e, naturalmente, una serie di problemi non facilmente risolvibili. Innanzitutto potrebbe risultare difficile addestrare i piloti al volo in varie condizioni ambientali, poiché si dovrebbe semplicemente attendere che quelle condizioni si verifichino e organizzare tempestivamente una seduta di addestramento.

In secondo luogo sarebbe complesso addestrare i piloti all’utilizzo di vari tipi di drone nello stesso arco di tempo, soprattutto se i vari modelli di UAV non sono tutti disponibili contemporaneamente.

Anche l’addestramento per il volo su diversi tipi di paesaggio potrebbe essere complesso, poiché richiederebbe lo spostamento di piloti, istruttori e attrezzatura su vari tipi di scenario.

Tutti questi problemi logistici possono essere risolti contemporaneamente ed efficacemente grazie all’utilizzo di un sistema avanzato di simulazione di volo per piloti di droni.

Il software realizzato da Presagis è un simulatore che gira su una piattaforma modulare, in grado di offrire una vasta gamma di scenari ad alta definizione su cui eseguire i voli di addestramento. Offre inoltre una serie di parametri personalizzabili per simulare la guida di vari tipi di droni, anche di velivoli non ancora in commercio o non ancora inventati.

La flessibilità è la chiave del successo della piattaforma UAV CRAFT by Presagis, che permette agli utilizzatori di avere il pieno controllo di avionica, aerodinamica, peso e bilanciamento, controllo di volo, funzionamento dei motori, condizioni meteorologiche di volo e molto altro.

Se uno dei vantaggi principali di questo sistema di addestramento è offerto dalla sensibile riduzione dei costi, bisogna anche sottolineare che le prove di volo eseguite su simulatore sono molto più utili ai fini dell’esecuzione di test rispetto alle prove di volo tradizionali in virtù della loro perfetta ripetibilità.

Una prova eseguita su simulatore può essere ripetuta un numero illimitato di volte nelle stesse identiche condizioni ambientali, liberando le statistiche da tutte le variazioni che necessariamente inquinano i dati finali relativi alle prestazioni del pilota. Vale la pena sottolineare che, dal punto di vista dei costi, eseguire una o cento prove di volo simulato implica investimenti economici molto simili, quindi l’investimento iniziale finisce per essere ammortizzato piuttosto rapidamente.

Dal punto di vista degli sviluppatori del sistema, questa coerenza ha permesso di effettuare confronti accurati per elevare in maniera significativa le prestazioni del prodotto, che oggi è quindi tra i più affidabili e innovativi presenti sul mercato.

Con questo sistema è anche possibile ridurre l’impatto ambientale dell’addestramento dal momento che, limitando i voli di prova necessari a formare un pilota, si limitano anche le emissioni inquinanti derivate dalla combustione del carburante necessario a far volare i veicoli.

Grazie inoltre all’estrema versatilità di un sistema di controllo che nasce per essere modulare, sulla piattaforma messa a punto da Presagis è possibile ripetere lo stesso test con software e hardware differenti fino individuare la combinazione in grado di soddisfare pienamente le esigenze dell’utente.

È inoltre possibile implementare sulla stessa piattaforma sistemi e sottosistemi: la piattaforma viene venduta con licenze apposite che consentono a sviluppatori esterni di lavorare sul sistema personalizzandolo ed estendendolo anche molto tempo dopo il suo acquisto.

Il ruolo del telerilevamento e dei GIS nel settore dei velivoli unmanned

Fedele ai principi di versatilità e personalizzazione, la piattaforma UAV CRAFT consente di creare ambienti realistici che riproducono ambienti naturali ma anche tecnici e tattici con amplissime possibilità di diversificazione e adattamento a vari tipi di esigenze.

Il vastissimo database da cui è possibile attingere include strade, fiumi, coste, edifici, oceani, vegetazione, rete elettrica aerea, aeroporti e molto altro.

Risulta piuttosto logico ipotizzare che per la creazione di tale database Presagis abbia attinto a piene mani dai database open source in cui vengono organizzati i dati derivati dal telerilevamento satellitare della superficie terrestre e che questi dati siano stati rielaborati attraverso i GIS per realizzare modelli onnicomprensivi, in grado di restituire un’esperienza assolutamente realistica di un ambiente naturale o artificiale.

Il telerilevamento però non svolge la sua funzione di supporto unicamente nella fase di addestramento dei piloti. I dati ottenuti dal telerilevamento e rielaborati da GIS vengono utilizzati nel corso di attività reali per creare scenari realistici all’interno dei quali è possibile programmare nel dettaglio ogni missione di volo con velivoli senza pilota e prendere decisioni informate anche mentre pilota e velivolo sono impegnati a portare a termine il loro compito.

Velivoli Unmanned e Telerilevamento: un circolo virtuoso

Il rapporto tra il telerilevamento, la tecnologia GIS e l’utilizzo di droni però si struttura soltanto in un senso: se il telerilevamento e la Geo Intelligence è assolutamente fondamentale per un utilizzo efficiente e produttivo di droni di ogni tipo, è vero anche che l’utilizzo di droni permette di eseguire telerilevamenti di estrema precisione. 

Oikos Engineering è in grado di utilizzare la versatilità e l’altissima manovrabilità dei droni proprio al fine di realizzare telerilevamenti di altissima precisione anche in aree dove gli strumenti di telerilevamento tradizionali sarebbero inutilizzabili o semplicemente inefficaci.

Impieghiamo i nostri droni per operazioni di telerilevamento lungo letti di fiume o su zone interessate da frane o valanghe, nonché in tutti quei luoghi dove il rilevamento da parte di una flotta satellitare sarebbe impossibile e un mezzo volante più ingombrante sarebbe poco maneggevole.Per richiedere informazioni sui nostri servizi, un preventivo o una consulenza tecnica è possibile contattare l’azienda compilando il nostro modulo digitale.