L’uso professionale dei droni cresce sempre più e la maggior parte delle applicazioni riguarda monitoraggio e misure. L'industria da sempre richiede dati acquisiti dall'alto: satelliti e aerei possono digitalizzare il mondo fisico tramite un processo di "reality capture" realizzando mappe 2D o 3D, come nel caso di Google Maps.
Mediante i loro sensori aerei che forniscono dati con un'accuratezza paragonabile ai laser scanner, i droni possono tuttavia fornire dati ad alta risoluzione a un intervallo di campionamento più elevato dei satelliti e in maniera più economica rispetto a un aeroplano. Tra le applicazioni di misura dei droni (generalmente di tipo mini, nano o micro e operanti a basse quote) figurano il monitoraggio di pannelli fotovoltaici, quello strutturale e quello ambientale, l'ispezione delle linee elettriche, mediante ricevitori GPS, video-camere, camere termiche, a infrarossi, a ultravioletto e multispettrali.
Tema fondamentale e delicato, tuttavia, è l'accuratezza e il margine di incertezza delle misure: i droni sono strumenti di misura mobili, che ottengono misure di grandezze fisiche durante il volo, ma spesso viene trascurata la cosiddetta riferibilità metrologica, ossia la proprietà di una misura di poter essere messa in relazione con un valore stabilito e confermato dopo una serie di confronti con altri campioni a livello locale, nazionale e internazionale.
Poche volte si pensa all'accuratezza e il dato di misura talvolta è impiegato impropriamente: spesso accuratezza e incertezza vengono confuse con il livello di risoluzione. È necessario quindi identificare le fonti di incertezza e le grandezze di influenza: il sistema-drone è complesso perché il suo comportamento viene definito dal contributo di più sotto-sistemi come motore, controllo del volo, alimentazione, che rischiano di falsare la misurazione del dato da parte del sensore anche se il drone è semplicemente fermo, ma acceso e quindi sottoposto al disturbo dato dalla vibrazione dei motori, la turbolenza delle eliche, l'elettromagnetismo ecc.
Di tutto questo si è parlato il 12 marzo presso la Casa dell'Aviatore, nell'ambito dell'iniziativa sulla "Accuratezza delle misure da Droni", relatore il professor Luca De Vito del dipartimento di Ingegneria dell'Università degli Studi del Sannio e ricercatore presso il Laboratorio di Elaborazione dei Segnali ed Informazione di Misura (LESIM). Data la sua specializzazione, De Vito parlava a ridosso della partenza per Shenzhen, in Cina, dove il 22 ha poi tenuto un keynote speech all'International Conference on Unmanned Aerial Systems and Aerospace (ICUASA).
Il LESIM sta attualmente studiando i metodi di misura per identificare le sorgenti principali di incertezza delle applicazioni con maggiore impatto economico sociale, come la fotogrammetria aerea, proponendo metodologie per valutare l'incertezza. Nella fotogrammetria aerea, la ricostruzione 3D è ottenuta mediante structure from motion, con l'osservazione di oggetti da diverse posizioni: la posizione di tali oggetti influisce quindi sul risultato finale e l'incertezza sulla misura dell'altezza dell'oggetto è data dalla risoluzione del sensore ma anche dalla lunghezza focale e soprattutto dai parametri di stereovisione, che portano a maggiore incertezza nelle basse altitudini dove sono presenti maggiori dettagli nelle immagini acquisite.
De Vito ha ricordato il MetroAeroSpace 2019: se l'anno scorso la Casa dell'Aviatore ha ospitato la conferenza "Military Metrology for Aerospace" organizzata da Associazione Arma Aeronautica, CESMA e AFCEA, il prossimo workshop IEEE sulla metrologia aerospaziale si svolgerà dal 19 al 21 giugno pressa ALTEC a Torino.


Aeronautica - M.S. - marzo 2019

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