Le principali funzioni integrate nel sistema elettronico sono:   
 •        Acquisizione parametri chimico-fisici da monitorare;  
 •        Trasmissione via radio dei dati acquisiti;  
 •        Sistema di alimentazione basato su accumulatore e pannello solare;  
 •        Sistema di alimentazione con tecnologia Switching a basso consumo;  
 •        Gestione diagnostica e controllo del sistema da remoto;  
 •        Realizzazione di software per la diffusione dei dati acquisiti su web;
 
 Le attività svolte dal Centro per la realizzazione dei sistemi comprendono:
 
 Identificazione di sensori idonei per la particolare applicazione;  
 Progettazione del sistema elettronico di monitoraggio;  
 Scrittura del software per acquisizione e visualizzazione dati;  
 Progettazione mediante CAD 3D della meccanica del sistema.

Il lavoro sul campo dell’archeologo marino presenta peculiarità e caratteristiche che lo rendono profondamente differente da quello dell’archeologo terrestre. Anche solo dal punto di vista logistico-organizzativo, operazioni che a terra possono essere definite banali, quali la semplice ricognizione di un sito già scoperto e documentato, in mare richiedono personale subacqueo specializzato, una pianificazione opportuna (la profondità del sito limiterà il tempo di immersione di ciascun subacqueo, con conseguente necessità di alternare più persone per la stessa operazione) e costi rilevanti, dovuti all’utilizzo di una imbarcazione d’appoggio dotata delle necessarie risorse e sicurezze per operazioni subacquee. Inoltre, ogni operazione con subacquei in mare espone il personale in immersione a rischi a volte anche mortali. La complessità associata alle operazioni

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archeologiche in mare fa dell’archeologia subacquea il settore nell’ambito dei beni culturali che può maggiormente beneficiare da una stretta collaborazione con le moderne tecnologie dell’informatica, della robotica marina e dell’ingegneria oceanica. In particolare, tali tecnologie possono contribuire all’automazione, parziale o totale, delle operazioni sul campo attraverso l’utilizzo di robot autonomi o supervisionati e tecniche automatiche di raccolta, interpretazione e visualizzazione dati.

Il sistema dialogherà in modo interattivo con un portale web che restituirà in tempo reale i dati acquisiti, attraverso una gestione diagnostica e controllo del sistema da remoto; In tal modo, in tempo reale, si potrà conoscere lo stato dell’ambiente marino e costiero, della qualità delle acque marine, degli ecosistemi e dei sedimenti lungo le coste.

Attraverso l’uso di particolari sensori installati sul veicolo robotizzato

i parametri indagati saranno afferenti :

Caratteristiche tecniche:

Le possibilita’ di impiego dei veicoli subacquei a programmazione autonoma (AUV) nel settore della determinazione dei parametri ambientali ha condotto alla produzione di una nuova generazione di sensori che per caratteristiche di peso, dimensioni e collegamenti con elaboratori incorporati nel veicolo stesso presentano caratteristiche di compattezza ed efficacia.

Sonde CTD (Conducibilita’ Temperatura in profilo di profondita’) e sonde multi-parametriche che misurano Trasparenza, BOD, PH, idrocarburi, nasi elettronici per contaminanti in superficie etc. possono essere alloggiate in appositi moduli predisposti per una agevole intercambiabilita’

I veicoli a basso costo esistenti sul mercato non presentano le necessarie caratteristiche di stabilita’ e di precisione di rotta atte a permettere la necessaria geo-referenziazione dei percorsi. Il veicolo proposto sara’ dotato di piattaforma adeguata che garantira’ l’esecuzione del percorso programmato con la precisione necessaria alla realizzazione delle strategie sopra enunciate.

Inoltre il veicolo autonomo sara’ veramente tale per effetto del suo basso costo e della sua semplicita’ a differenza dei veicoli corredati di equivalente sensoristica che necessitano di continua assistenza dalla superficie per effetto del non trascurabile valore intrinseco esposto.

L’ ingegneria dei veicoli di pattugliamento costiero rispondera’ a criteri di modularita’ estesa al fine di:

• permettere la intercambiabilita’ della sensoristica selezionata a corredo degli stessi;
• specializzare il tipo di missione tecnico scientifica e di non esporre sensori inadatti al tipo di operazioni;
• utilizzare una serie di piattaforme a basso costo corredate da set di sensori minimo per un efficace lavoro in cooperazione;
• permettere il cambio di veicolo in caso di avaria dello stesso senza problemi di interfaccia con la sensoristica necessaria.

 La sensoristica imbarcata sui veicoli necessita per una accettabile qualita’ delle misure ambientali, di caratteristiche di stabilita’ di rotta (yaw), di stabilita’ al rollio (roll) e di stabilita’ al beccheggio (pitch), che la propulsione di tipo tradizionale non riesce a realizzare in modo soddisfacente. Ne risulta una qualita’ ed una frequenza delle misure non realizzabile agli stessi costi con imbarcazioni dotate di personale.

Il veicolo in esame sara’ dotato di propulsori azimutali e laterali che asserviti all‘ inclinometro realizzeranno la necessaria stabilita’ dinamica in aggiunta alla stabilita’ di forma determinata dallo studio idrodinamico dello scafo.

Tali propulsori saranno altresi impiegati in fase di misura in-situ e per una manovrabilita’ aggiuntiva che consente operazioni di chiamata sinergica a variazioni di operazioni nel corso della stessa missione.

 La strumentazione sara’ specializzata per pattugliamento o per percorso programmato da personale scientifico.

La strumentazione di misura sara’ correlata con il sistema di navigazione di bordo al fine di collegare l’ acquisizione dei dati con la geo-referenziazione. A seconda della natura della variabile da misurare sara’ specializzata e concomitante.

L ‘acquisizione dei dati sara’ eseguita mediante un sistema integrato di raccolta dati che provvedera’ ad immagazzinarli ed eventualmente trasmettere campionamenti necessari in tempo reale previa trasmissione dei meta-file di caratterizzazione degli stessi dal punto di vista della qualita’ e scambiabilita’

Schema di allestimento dei componenti principali del veicolo

 1. Descrizione

 Il veicolo e’ stato disegnato con criteri di diffusa modularità al fine di rendere semplice ed immediata la sperimentazione di nuovi set di sensori senza dover riprogettare l’ intera piattaforma dal punto di vista sia statico che dinamico.

I collegamenti tra i vari moduli sono stati realizzato con un semplice sistema di interfaccia meccanico intercambiabile.

Le tenute stagne sono state realizzate con un sistema originale che permette di evitare costose lavorazioni e di facilitare la semplicità di composizione dei moduli.

Il veicolo si compone delle seguenti parti essenziali:

• La propulsione principale
• due propulsori azimutali
• due propulsori laterali
• una unita’ stoccaggio energia a batterie a posizione regolabile
• un modulo di comando controllo e gestione della navigazione
• un modulo ospitante un eventuale carico di sensori utilizzati
• una webcam orientabile di tipo Apple in apposito modulo stagno con illuminatore a LED.

Propulsione principale:

• profondita’ operativa: 100m
• Compatto, lungh. 158mm
• Mantello Kort Tipo 37
• propulsori ad elica reversibile da 85mm diam.
• con 4 pale in bronzo
• L’ elica genera 7 kg di spinta a 24 volts
• motore da 400W brushless con riduttore da 4.28:1
•  Progetto ad elevata affidabilita’ e bassi costi di manutenzione

Due propulsori laterali e due azimutali

La trasmissione del moto verso l’esterno avviene mediante una corona che realizza il trascinamento magnetico al fine di evitare infiltrazioni.

L’unita’ di immagazzinamento dell’ energia di bordo e’ costituita da un apposito pacco batterie. Tale pacco puo’ essere utilizzato attraverso apposito meccanismo per eseguire uno spostamento di pesi per variare l’ assetto longitudinale del veicolo quando l’ allestimento della sensoristica lo richieda.

Le batterie componenti il pacco possono essere batterie al piombo se e’ necessario garantire robustezza e peso per stabilizzare il moto di rollio. Nelle esecuzioni ove sia necessario contenere il peso totale a favore di piu’ pesanti sensori, ad esempio trasduttori acustici, le batterie possono essere sostituite con quelle a polimeri di litio dotandole di apposito circuito di ricarica.

Modulo di comando controllo e gestione della navigazione

Tale modulo contiene le schede elettroniche necessarie a realizzare le contro-reazioni che governano il funzionamento automatico del veicolo e l’unita’ elaboratore centrale che si incarica di gestire le funzioni evolute del veicolo quali la navigazione programmata, la gestione misure ed allarmi inerenti le variabili della sensoristica di funzionamento ed infine della raccolta e gestione dei dati in tempo reale.

Per quanto riguarda la raccolta e gestione dei dati di tipo ottico per la realizzazione del software di realtà virtuale aumentata, puo’ essere in alcuni tipi di missione necessario installare un computer dedicato del tipo PC104..

Funzionalita’

Missioni

Missioni complesse derivanti dalla composizione programmata delle missioni elementari sopra descritte sono possibili data la estrema modularita’ e versatitlita’ dell’ architettura del sistema basato su prestazioni base ben collaudate.

Le missioni tipo possono essere integrate facilmente con missioni definite dall’ utente in relazione anche al tipo di sensoristica imbarcata.

E’ possibile ad esempio attivare una navigazione inerziale qualora necessaria alla missione del cliente mediante l’adozione di apposita piattaforma a basso costo predisposta nell’ integrazione del sistema di comando e controllo.

I protocolli di trasmissione sono ad elevata compatibilità grazie ad una politica di pre analisi dello stato dell’ arte circa la tipologia della componentistica che il mercato degli AUV continuamente propone.