L'area di ricerca è dedicata alla progettazione sia della piattaforma volante nel suo complesso, sia di alcuni sottosistemi che equipaggiano la piattaforma stessa: i sensori dei dati aerei di bordo e il sistema di guida e controllo della piattaforma. Le piattaforme di interesse sono principalmente quelle rivolte alla mobilità urbana e all'LTA (lighter-than-air) senza pilota. Per quanto riguarda la progettazione dei sistemi di volo e di controllo, si parte dalla modellizzazione di tali dispositivi per arrivare alla realizzazione e validazione sperimentale del dispositivo stesso.
- Virtual (Synthetic) Sensors and machine learning applications
Lo scopo di questa ricerca è la riduzione del numero dei sensori esterni del velivolo implementando una suite di sensori sintetici basati su reti neurali o soluzioni analitiche. Allo stesso tempo questo progetto vedrà l’implementazione di tecniche di machine learning applicate al campo aeronautico.
Lo studio dei sensori virtuali mira ad affiancare o sostituire parte dei sensori atti a misurare i parametri di volo, nello specifico per misurare l'angolo di attacco e l'angolo di deriva.
L'eliminazione di questi sensori, installati esternamente al velivolo, ha lo scopo di semplificare le architetture ridondanti e di fornire diverse modalità di guasto. Una soluzione, basata su reti neurali, è stata brevettata nel 2013 e studiata sotto diversi aspetti teorici e realizzativi, compresi i requisiti da soddisfare nella fase di campagna di volo sperimentale. Nel 2020 è stata depositata una seconda domanda di brevetto su una nuova soluzione applicabile a qualsiasi tipologia di corpi volanti.
In questo contesto, la ricerca mira anche a fornire una serie di procedure consolidate per lo studio, la progettazione, la realizzazione e la certificazione di questi sensori innovativi che hanno ricevuto interesse da parte dell'industria aeronautica. I risultati di queste ricerche hanno gettato le basi del progetto europeo MIDAS ed ASSE.
- Unmanned LTA platform for monitoring
Il Progetto “VECTOR” consiste nella definizione, progettazione e sviluppo di un dirigibile innovativo di nuova generazione per applicazioni di sicurezza civile e nazionale.
Si tratta di una piattaforma volante completamente elettrica, più leggera dell'aria (LTA), telecomandata, che adotta soluzioni tecniche altamente innovative, in grado di garantire una maggiore efficacia operativa e una forte riduzione dei costi di acquisizione, operativi e di supporto logistico.
Il “VECTOR” può essere equipaggiato con diversi sensori di sorveglianza e monitoraggio, selezionati in base alle specifiche esigenze della missione.
I dirigibili convenzionali esistenti mostrano forti limitazioni operative, dovute principalmente alla scarsa efficienza del sistema di controllo convenzionale, anche per manovre standard e raffiche leggere.
La tecnologia Thrust Vectoring supera i limiti operativi dei dirigibili convenzionali.
Efficacia operativa migliorata: lunga durata, compreso il volo stazionario.
Basso costo: forte riduzione dei costi di acquisizione, operativi e di manutenzione.
Il Progetto è fortemente incentrato sulla realizzazione di un sistema innovativo ad alto contenuto tecnologico:
- Innovativo sistema di controllo del volo basato sulla tecnologia Thrust Vectoring;
- Innovativo sistema di generazione di energia elettrica;
- Elaborazione avanzata dei dati dei sensori di bordo (sostituzione nella massima misura possibile di Operatori Umani con “Operatori Virtuali”, considerando anche possibili evoluzioni verso applicazioni di Intelligenza Artificiale);
- Materiali per buste ultraleggeri.
La ricerca mira ad abilitare velivoli ad ala fissa alle operazioni di decollo e atterraggio verticale (VTOL) utilizzando un sistema modulare denominato ThrustPod. La tecnologia ThrustPod (IT102021000028016, estensione PCT a luglio 2023) non è limitata a un aeromobile specifico ma può essere implementata su varie categorie di aeromobili nell'ambito di operazioni urbane ed ecosostenibili.
La tecnologia ThrustPod è progettata per consentire la mobilità aerea urbana sostenibile, fornendo trasporto elettrico e silenzioso per merci e persone all'interno delle città e tra le città ad alta velocità (circa 250 km/h). Il velivolo equipaggiato con il ThrustPod ha le seguenti caratteristiche:
- Si basa su parti e componenti disponibili o certificati.
- Non richiede parti inclinabili o rotanti per evitare problematiche relative alla certificazione.
- Sistemi propulsivi indipendenti e accumulo di energia per garantire una fase di transizione graduale. Questo aspetto è cruciale per migliorare l’affidabilità complessiva del velivolo.
- Fornisce all'aereo una maggiore efficienza aerodinamica rispetto a concetti simili.