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APR - Inside drone's world

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Publicado el

Un introduzione al mondo degli APR partendo da 0, dalla struttura all'elettronica, alle dinamiche fisiche che innescano il movimento, senza tralasciare la sicurezza

Trovate il video della prima serata qui :
http://lanyrd.com/2014/inside-drones-world/

L'evento verrà ripetuto più approfondito e mirato alla fotogrammetria
All'evento "Google I/O Extended GDG Camerino"
http://gdg-camerino-io-ext.eventbrite.com/?aff=estw via @eventbrite

A settembre al polo di Ingegneria di Ancona per 2 giornate compreso un LAB pratico

Publicado en: Tecnología
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APR - Inside drone's world

  1. 1. Inside drone's world Un tuffo nel mondo degli APR
  2. 2. Che cos’è un Drone ? UAV : Unmanned Aerial Vehicle APR : Aeromobile a Pilotaggio Remoto L’origine è militare: negli anni ‘30 del secolo scorso la marina britannica aveva sviluppato un bersaglio telecomandato per esercitazioni di tiro derivato dal biplano DH 82 Tiger Moth(“falena tigrata”) e denominato DH 82B Queen Bee (“ape regina”). La marina americana si era basata sul Queen Bee per costruire un proprio modello che in omaggio all’originale aveva chiamato Drone (“fuco”), continuando così il tema entomologico.
  3. 3. Come funzionano? Il multirotore vola agendo esclusivamente sulla velocità di rotazione dei gruppi elica/motore, nessun’altra parte meccanica e’ in movimento. Eccezione: il ‘tricottero’ richiede un servo per il movimento del motore di coda. Nel multirotore esistono due tipi di eliche: Destrorse (pusher o CW Clock Wise) Sinistrorse (standard o CCW Counter Clock Wise)
  4. 4. Le forze in gioco Ogni accoppiata motore-elica produce due componenti di forza utili a governare il multirotore: SPINTA e MOMENTO TORCENTE (coppia) Regolando queste due forze si può spostare il multi in qualsiasi direzione nello spazio Per mantenersi in equilibrio sull'asse Z (YAW o IMBARDATA) il momento torcente dei motori 1-3 deve essere uguale e contrario a quello sviluppato dai motori 2-4. Per l’equilibrio degli assi X e Y la somma delle spinte sui motori 1-3 (ROLL o rollio) e 2-4 (PITCH o beccheggio) deve essere uguale. Per il movimento si mantiene un angolo di ROLL o PITCH diverso da 0. Nell' esempio, controllando la velocità dei motori 1-3 (aumentando 3 e diminuendo 1) il momento rimane costante ma cambia l'inclinazione facendo ruotare il quad sull’asse x. Yaw Per la rotazione sull’asse z si modificano le velocità delle due coppie in modo che la differenza di momento torcente faccia ruotare il quad. La somma delle forze però deve rimanere costante quindi si agisce aumentando la velocità di una coppia e diminuendo l'altra X Y Z
  5. 5. L’orientamento nello spazio La DCM (Direction Cosine Matrix) usa le rotazioni di matrice per calcolare la posizione dell'oggetto relativa ad un sistema di riferimento fisso (es. il multirotore in riferimento alla terra). I multirotori usano, a seconda della modalita’ di volo configurata, due sistemi di riferimento fissi: Il corpo stesso e la terra. L’ attitude per l’orientamento Il risultato della DCM viene trasformato in "angoli di eulero". Gli angoli di Eulero sono utili per comprendere l' inclinazione del corpo rispetto ad un sistema fisso, utile nelle funzioni automatiche di navigazione.
  6. 6. Configurazioni Di norma le configurazioni degli APR a multirotori vanno da 3 a 8 motori, le varie configurazioni, hanno rispettivamente pregi e difetti che le caratterizzano, ad esempio nelle configurazioni di numero pari troviamo le varianti “I” e “X”, rispettivamente la “I” rimane più agile nei movimenti avendo gli assi Y X allineati a quelli dei motori ma meno stabile e più soggetta a vibrazioni dato che è solo un motore a stabilizzare quell’asse, la configurazione a X rimane stabile ma un pò più lenta nei movimenti, quindi la nostra scelta andrà molto in base alluso che ne faremo e se abbiamo un quad, esa o octo. Un’altra configurazione è quella coassiale, Y6, X8 sono configurazioni dove due motori vengono sovrapposti, questo non và a favore del payload, dato che la forza viene persa in parte in turbolenze, ma questa configurazione favorisce stabilità e sicurezza di volo.
  7. 7. APR Multirotore e la sua struttura Principalmente gli attori in essere sono : Frame Landing gear ESC (Electronic Speed Control) Motori brushless IMU (Inertial Measurement Unit) Eliche Radio e ricevente
  8. 8. Frame Corpo centrale che è la struttura portante, dove viene alloggiata l’elettronica ed ancorate le braccia. Le braccia, che siano 3/4/6/8, ma devono esserci, altrimenti le nostre eliche non avrebbero la superficie libera per spingere l’aria sotto di loro Supporti motore sono quei piatti o contenitori dove andremo ad avvitare il nostro motore, dovranno essere ben saldi alla struttura per evitare rotazioni Supporto batteria non sempre presente aiuta a tenere ordinata la struttura e a far areare meglio (o tener calda) la batteria nelle diverse situazioni
  9. 9. Landing gear Landing gear o carrello di atterraggio, in alcuni frame facente parte della struttura stessa, in altri casi è persino “retrattile” o meglio ripiegabile, questo permette a un’eventuale telecamera sotto, di potersi muovere a 360° sull’asse Z
  10. 10. ESC Electronic Speed Control Sembra un componente semplice ma, è di fatto quello che ci farà girare le pale! E’ composto da un piccolo integrato che data una frequenza in PWM (Power With Modulation) e un’alimentazione adeguata, dà le fasi ai cavi in uscita A B C, questo aggiornamento viene effettuato anche 600 volte al secondo
  11. 11. Motori Brushless I motori brushless (senza spazzole) sono motori sincroni alimentati da una sorgente a corrente alternata controllata elettronicamente. Per la costruzione dei multirotori si utilizzano gli outrunners caratterizzati da magneti permanenti fissati sulla campana esterna che funge da rotore. Gli outrunners hanno una elevata coppia a ridotto numero di giri, cosa che rende non necessario un riduttore di giri con i conseguenti benefici di leggerezza.
  12. 12. IMU, MCU e GPS Proprietarie o OpenSource sono logicamente tre sono le unità necessarie alla gestione ottimale del nostro APR IMU : Inertial Measurement Unit MCU: Main Controller Unit GPS : Global Position System
  13. 13. IMU Esistono 4 tipi di sensori che sono alla base del volo autonomo di un multirotore: ● Giroscopio (essenziale) ● Accelerometro (opzionale) ● Bussola (opzionale) ● Barometro (opzionale) L’insieme dei sensori combinati su di una scheda compongono quella che viene chiamata IMU (Inertial Measurement Unit o Unità di Misura Inerziale).
  14. 14. MCU La centralina si occupa di variare la velocità dei motori ad una frequenza molto elevata; operare un multirotore senza centralina è impossibile. Le centraline devono disporre di almeno 4 ingressi e 4 uscite per poter controllare un Quadricottero. I 4 ingressi base sono Roll, Pitch, Throttle, Yaw (Rollio, Beccheggio, Gas, Imbardata). Gli ulteriori ingressi servono per le modalità di volo e funzionalita’ opzionali, come ad esempio per comandare un carrello retrattile o un gimbal. Le uscite sono 1:1 con i motori/eliche e generano degli impulsi (PWM) che comandano i motori tramite gli ESC (Electronic Speed Controller).
  15. 15. GPS Oramai di uso quotidiano, sono 31 satelliti attualmente in orbita GPS: Global positioning system Come funziona il GPS Misurando la distanza da almeno 3 satelliti (con posizione nota) e’ possibile ottenere un posizionamento 2D (delle due possibili soluzioni una viene scartata perche’ non compatibile con la superficie terrestre). Con quattro satelliti si ottiene un posizionamento 3D, ogni satellite addizionale contribuisce a migliorare la precisione.
  16. 16. Tanti sensori ma poi ?? Il passo successivo è il Software di controllo, colui riesce a acquisire i diversi valori da sensori e ingressi PWM e tramite complessi algoritmi stabilizza e direziona il nostro mezzo nel suo cammino. Il SW ha il compito di: Mantenere in equilibrio il drone usando i sensori dell’IMU Interpretare i comandi del pilota convertendoli in segnali per i motori Eseguire funzioni di volo autonomo attraverso il GPS Verificare la funzionalità delle componenti di bordo Inviare alla stazione di controllo i dati di telemetria
  17. 17. Open VS Closed Il software come l’hardware si divide in OpenSource e Proprietario Alcune piattaforme Open : ● Ardupilot ● Multiwii ● Autoquad ● Aeroquad ● ACopter32 ● MegaPirate Alcune piattaforme Closed : ● Mikrokopter (parz. closed) ● DJI ● ASCTEC ● ZeroUav
  18. 18. Software e modalità di volo Le modalità di volo sono spesso differenti a seconda dell’unità co controllo, principalmente si divisono in : ● ACRO (per volo acrobatico) ● SPORT (molto reattivo) ● STABILIZE (stabilizzato) ● GPS (stabilizzato con l’ausilio supplementare del GPS) ● ALTITUDE HOLD (bloccato ad un’altitudine, es:si utilizza per rilievi) A queste si aggiungono delle modalità automatiche come il RTH o RTL, dove l’APR torna automaticamente al punto di partenza e atterra, Take-Off dove decolla autonomamente ed altre modalità.
  19. 19. Gestione sw del senso di marcia Per il senso di marcia del nostro APR vale la regola della guida in prima persona, questo però ci porta, se abbiamo l’APR di fronte a noi ruotato di 180°, a pensare al contrario, la nostra destra diventa sul radiocomando la sua sinistra, stesso concetto andare avanti diventa tornare indietro verso di noi. Nelle unità di controllo con la gestione IOC Intelligent Orientation Control, possiamo cambiare il comportamento attivando le seguenti due opzioni: Corse Lock : in qualsiasi senso sia ruotato il mezzo, la nostra destra sarà sempre la destra visiva dello stesso Home : La sinistra del mezzo sarà sempre orientata verso di noi in una circonferenza superiore a 10mt
  20. 20. Valori magici : Gain Affinchè il giroscopio funzioni correttamente in un elicottero, bisogna regolare nel migliore dei modi il guadagno (GAIN). Un guadagno troppo basso porterà ad una sotto correzione e quindi l'elicottero avrà difficoltà a mantenere la direzione mentre, un guadagno troppo alto, porterà ad una sovracorrezione e quindi (in gergo si dice che la coda sbacchetta). Si vedrà quindi che la coda dell'elicottero inizierà ad andare rapidamente da una parte all'altra senza fermarsi subito nella posizione in cui dovrebbe. In caso di correzione molto elevata lo sbacchettamento non terminerà mai, anzi tenderà ad aumentare sempre di più fino a far perdere il controllo del mezzo. I multirotori sotto questo punto di vista sono forse un po' più complicati, perchè avendo giroscopi e accelerometri a 3 assi hanno un GAIN da settare per ogni asse e per ogni sensore.
  21. 21. Valori magici : PID Il settaggio della risposta dei sensori in un multirotore viene effettuato tramite il PID che è un sistema ben conosciuto, perchè ampiamente impiegato nei sistemi di controllo dei macchinari di vario genere e non solo nei multirotori. Per ogni asse ci sono 3 valori da settare: P (Proporzionale ) I (Integrale) D (Derivativa) Le tre azioni di un PID vengono calcolate separatamente e semplicemente sommate algebricamente
  22. 22. P [Proporzionale] Ovvero la potenza con cui i giroscopi interverranno, più è alto e più i giroscopi influiranno sui motori cercando di correggere l'assetto del multirotore. L'azione proporzionale è ottenuta moltiplicando il segnale d'errore "e" con un'opportuna costante:
  23. 23. I [Integrale] Ha influenza sulla durata e sulla persistenza con cui il multirotore compensa le variazioni di assetto, cercando di mantenere l'angolo impostato dagli stick. L'azione integrale è proporzionale all'integrale nel tempo del segnale di errore "e", moltiplicato per la costante Questa definizione dell'azione integrale fa sì che il controllore abbia memoria dei valori passati del segnale d'errore; in particolare, il valore dell'azione integrale non è necessariamente nullo se è nullo il segnale d'errore. Questa proprietà dà al PID la capacità di portare il processo esattamente al punto di riferimento richiesto, dove la sola azione proporzionale risulterebbe nulla. L'azione integrale è anche l'elemento metastabile di un PID, perché un ingresso costante non convergerà a un determinato valore. Il fenomeno del windup è dovuto alla presenza dell'integratore.
  24. 24. D [Derivata] Ha influenza sulla velocità con il quale i giroscopi interverranno e quindi nei transitori, sui passaggi dal volato all'hovering, sui cambiamenti di assetto veloci e continuativi. L'azione derivativa: L'idea è compensare rapidamente le variazioni del segnale di errore: se vediamo che "e" sta aumentando, l'azione derivativa cerca di compensare questa deviazione in ragione della sua velocità di cambiamento, senza aspettare che l'errore diventi significativo (azione proporzionale) o che persista per un certo tempo (azione integrale). Se ben tarata e se il processo è abbastanza "tollerante", comunque, l'azione derivativa può dare un contributo determinante alle prestazioni del controllore.
  25. 25. PID ..quindi
  26. 26. Eliche Esistono diversi tipi di eliche, forme, materiali e misure, come già detto, si dividono principalmente in CCW e CW a seconda del senso di rotazione, i materiali di costruzione sono: Plastica: Leggere ma poco resistenti agli urti e poco reattive Nylon: Più costose e pesanti ma robuste ed reattive Carbonio : molto reattive e leggere, ma molto pericolose in caso di contatto con cose e persone. Legno : Pesanti, hanno un leggero effetto volano, più semplici da tarare ma costose, consigliate per l’uso in aree critiche.
  27. 27. Elica e funzionamento Sviluppo è la curva generata da un punto P, dotato di moto circolare e assiale, sulla superficie laterale di un cilindro. Passo è la distanza assiale fra due punti appartenenti alla stessa elica e alla stessa generatrice della superficie cilindrica. Rappresenta l'avanzamento assiale corrispondente alla rotazione di un giro completo. Inclinazione é l'angolo formato dalla tangente all'elica con un piano perpendicolare all'asse del cilindro (fig. 5.3). Vale la relazione: tga = p / p * d Filettatura si definisce filettatura un risalto a sezione costante e a forma di elica, praticato su una superficie cilindrica, chiamato filetto.
  28. 28. Eliche a passo variabile Un'elica a passo variabile è un'elica le cui pale possono essere ruotate attorno al proprio asse longitudinale in modo da cambiarne il passo. Quando questa operazione consente anche di ottenere un passo negativo, e quindi un moto a marcia inverso si parla di elica a pale orientabili. L’unico esempio adottato nei multirotori è quello di Aermatica ANTEOS
  29. 29. Eliche..infine La scelta dell’elica non è da prendere sottogamba, è fondamentale, ma levaribili in gioco sono veramente tante, da, per i più piccoli,la scelta tra bipala/tripala dove si ha un guadagno di spazio, ma perdita di effficenza A variabili più complesse come, calcolo di incidenza, corda, vento relativo, calettamento, infine dobbiamo scontrarci anche con i profili dell’elica che possono essere dei più vari a seconda delle aziende e cambiano il rendimento globale. Quello che è sicuro è che dobbiamo dimensionarle in base al payload totale massimo, Kv del motore, Esc, tipo di batterie, ci sono ottimi tool in rete che ci permettono di farlo, uno ad esempio è eCalc. Da non dimenticare il fatto che un elica efficente deve essere bilanciata!
  30. 30. Radio e ricevente Per controllare un multirotore serve una radio di tipo RC preferibilmente digitale su frequenza 2.4GHz. Le più comuni radio RC generano segnali PWM (un cavo per canale) mentre quelle di fascia medio alta solitamente generano segnali PPMSUM (un cavo per n-canali). Con alcuni sitemi si può usare un Joystick (Fly By Wire) o addirittura un PC/App quando disponibile la telemetria.
  31. 31. TX Mode Praticamente THROTTLE = GAS/Elevazione di quota RUDDER = Rotazione sull’asse Z AILERONS = Scivolamento sull’asse Y ELEVATOR = Scivolamento sull’asse X
  32. 32. GroundStation e Telemetria La telemetria consiste nell’acquisire in tempo reale dati provenienti da un mezzo remoto, nel caso degli APR si avrà un DataLink e una ricevente questi dati potranno essere visualizzati in forma ristretta direttamente sulla radio oppure in un sistema pc/tablet chiamato GroundStation, dove trovate tuti i dati dei sensori del vostro APR.
  33. 33. Mission planner Volo automatico e volo autonomo si distinguono dal fatto che il volo automatico può essere abortito e si riprende il controllo RC una volta programmato, la realizzazione del piano di volo si effettua con un mission planner, nel caso dell’immagine in header, si disegna una griglia per un rilievo fotogrammetrico, attraverso la griglia dei marker possiamo specificare coordinate, altitudine, velocità e gradi di rotazione sull’asse, in alcuni SW gestire anche lo scatto. Una volta pianificato il nostro volo l’APR decolla autonomamente e svolgerà la sua missione, noi possiamo seguire la stessa dalla GroundStation come visto in precedenza, una volta finito la stessa il mezzo tornerà al punto di partenza, atterrando in autonomia.
  34. 34. FPV First Person View L'FPV non è nientaltro che un viaggio in prima persona sui propri modelli di aerei,volare da terra e avere la sensazione di essere a bordo del nostro aereo RC. Sul nostro modello, viene installata una telecamera frontale, questa telecamera, grazie ad un trasmettitore video, con diverse bande (900m /1,2g /1,3g / 2,4g / 5,8g / ..) trasmette il segnale a terra e praticamente ci mostra in tempo reale quello che l'APR vede, un po come se noi fossimo sopra. Normalmente per ricevere meglio il segnale, vengono costruite antenne particolari, che in base alle esigenze vengono sostituite. Naturalmente, anche a terra vengono utilizzate per ricevere il segnale antenne sensibili, in grado di ricevere il segnale anche più debole.
  35. 35. Frequenze radio Le nostre attrezzature di trasmissione lavorano a diverse frequenze : Radio da modellismo si và dalle vecchie radio a 27/72Mhz, alle nuove 2.4Ghz a sistemi 433UHF Long Range Datalink e sistemi di telemetria vanno dai 433/900Mhz ai 2.4Ghz Il video lo troviamo da 900mhz 1.2Ghz 1.3Ghz 2.4Ghz 5.8Ghz Sistemi di emergenza (paracaduti,terminatori,ecc) sui 800/900mhz , 2.4ghz Corretto sarebbe se possibile non usare la stessa frequenza per i diversi apparati, così da evitare interferenze, ma non sarà sempre possibile,dato che dobbiamo sempre stare attenti a non andare contro alla normativa che richiede per alcune frequenze il patentino di radioamatore, per altre ne vieta l’uso categoriamente perchè riservate per ordine pubblico e/o militare qui un’estratto
  36. 36. Batterie LiPo Le batterie LiPo sono batterie ricaricabili composte da un elettrolita a base di sali di Litio incorporati in un polimero; cosa che le rende piu’ economiche, versatili e robuste, la tensione di una cella LiPo varia da 2,7V (scarica) a 4,23V (carica) e mai deve superare i 4,23V. I pacchi batteria LiPo sono tipicamente costituiti da assemblaggi in serie (2/3/4/6S) e parallelo (2/3/4P) in base alle caratteristiche richieste dall’applicazione. Ogni batteria lipo possiede una sigla “C” che identifica la capacità di scarica costante delle celle che la costituiscono, C20 su una LIPO da 10000mAh 10x20=200A, il valore di brust o C Max si calcola allo stesso modo ma può essere tenuto per massimo 10sec
  37. 37. Batterie LiPo :( ...OCIO!!! Quando vi dicono “quella batteria è una bomba!” non è sempre un complimento! Sono pericolose e si rischia la defragrazione: in fase di caricamento, se lesionate, se troppo stressate, e in fine QUANDO VOGLIONO LORO Quindi per tenerle, caricarle, spostarvi: Usate il un contenitore ignifugo!
  38. 38. CAPITO???
  39. 39. APR Multirotori ma non solo Aereomobile non è solo il multirotore, ma tutto ciò che viene usato per scopo lavorativo e sorvola la superficie terrestre. Lavorativamente parlando il mezzo che più si alterna nei ruoli con il multirotore è il TUTTALA questo veicolo utilizza un solo motore e ha una larghezza alare che và dai 60cm ai 3mt, il principio è lo stesso, ha un motore brushless ,un esc al suo interno,il fatto che ha un solo motore e la sua superficie lo portano a un’autonomia di volo anche di 60min, questo ci permette di lavorare ove possibile su grandi superfici con un grande risparmio sui tempi.
  40. 40. Aeremobili e aereomodelli Quelli che tutto comunemente chiamano Droni sono in realtà dei mezzi a pilotaggio remoto, e si distinguono tra aereomobili (come i normali mezzi di aviazione) e aereomodelli. Cosa li differenzia?.. L’uso! Se usiamo per Hobby un quadricottero è un aereomodello e stiamo facendo modellismo, se lo usiamo per lavoro è un aereomobile,... quindi? Il modellista deve assicurarsi, e può avere tutti gli aereomodelli che vuole, l’aereomobile và assicurato singolarmente. L’aereomobile una volta autorizzato dall’ENAC può volare ovunque, l’aereomodello solo in zone sicure, dove non ci sono pericoli per terzi.
  41. 41. Io ce l’ho più grosso.. Anche qui pesi e dimensioni la fanno da padrona, ma al contrario di come pensate, per l’ENAC, più è piccolo e più e meglio… Le categorie al momento civili sono 3, date dai pesi in volo (completi di batterie e materiale <=150kg, <=25kg, <2kg. La categoria dove rientrano il 80% degli APR per operazioni specializzate è la seconda, visto che un’esacottero attrezzato di mirrorless ha un peso di media inferiore ai 4kg e una reflex 8/9kg, un restante buon 15% nella terza, dove l’Enac prevedere un’alleggerimento della normativa ancora non pubblicato. Mentre per le due minori categorie basta un’autocertificazione e documentazione del mezzo, per gli inferiori ai 150kg si prevede solo l’uso di mezzi prodotti in serie, che siano certificati e validati dall’enac direttamente. Sopra 150kg valgono le regole ICAO (International Civil Aviation Organization)
  42. 42. La normativa ENAC L’ENAC è Ente Nazionale per l’Aviazione Civile, per la prima volta l’italia è prima, si a regolamentare il volo di questi mezzi prima libero/vietato. Libero perchè non essendo regolamentato vigeva l’anarchia, Vietato perchè occupando l’aria ed essendo sotto i 500mt era esplicitamente vietato per le regole dell’aria se non si avevano particolari autorizzazioni. Dopo l’annunciato regolamento del 16 dicembre il 14 Febbraio per SanValentino l’Enac ci regala un rinvio dell’entrata in vigore del regolamento, rimandandolo al passato 30 Aprile 2014, il regolamento è molto articolato e complesso, dopo un breve dizionario a cappello, provo a semplificarlo, ma attenzione avendo molte clausole, questa è la mia interpretazione e non vi esula di leggerlo, studiarlo e sottoscriverlo in caso vogliate fare delle attività aeree.
  43. 43. APR e regolamentazione Aree congestionate : Aree con possibili assemblamenti di persone BLOS : Operazioni condotte fuori dalla linea visiva di volo VLOS : Operazioni condotte con il mezzo in contatto visivo EVLOS : Operazioni condotte con l’ausilio di mezzi terzi per il contatto visivo Op. Specilizzate : Attività a titolo oneroso (fotogrammetria,imp. Agricoli..) Osservatore SAPR :Persona designata in VLOS a supportare il pilota remoto V70 :Superficie cilindrica di raggio 200mt e 70mt di altitudine V150 :Superficie cilindrica di raggio 500mt e 150mt di altitudine
  44. 44. Operazioni non Critiche 1/2 Per operazioni specializzate non critiche si intendono quelle operazioni che non prevedono il sorvolo, anche in caso di avarie e malfunzionamenti, di: aree congestionate, assembramenti di persone, agglomerati urbani e infrastrutture; aree riservate ai fini della sicurezza dello Stato; linee e stazioni ferroviarie, autostrade e impianti industriali.
  45. 45. Operazioni non Critiche 2/2 Esse sono condotte nel volume di spazio “V70” e nell’ambito delle seguenti condizioni: Ad una distanza orizzontale di sicurezza adeguata dalle aree congestionate, ma non inferiore a 150 m, e ad una distanza di almeno 50 m da persone e cose, che non siano sotto il diretto controllo dell’operatore; In condizioni di luce diurna; In spazi aerei non controllati; Fuori dalle ATZ e comunque ad almeno 8 km dal perimetro di un aeroporto e dai sentieri di avvicinamento/decollo di/da un aeroporto.
  46. 46. Operazioni Critiche Per operazioni specializzate critiche, si intendono quelle operazioni condotte in VLOS, nell’ambito di limitazioni/condizioni che non rispettano, anche solo parzialmente, quanto al precedente citato per le operazioni non critiche.
  47. 47. Sperimentazione La fase di sperimentazione è una fase transitoria, che vi permette di mettere a punto il vostro mezzo, provare tutte le operazioni di emergenza in caso si avaria o altro,questo per redare un documento chiamato “manuale delle operazioni”. Questa deve essere svolta dopo richiesta all’ENAC, in una zona segregata come un campo volo, oppure richiesta appositamente con un NOTAM, rispettando i limiti V70. La fase di sperimentazione come nelle operazioni, richiede, per volare, una polizza assicurativa apposita.
  48. 48. Patentino? Puntualmente la domanda più fatta è : Dove prendo il patentino?? A Gubbio :) .. ma non serve per l’APR Non ci sono patentini ma una serie di documenti da fornire all’ENAC : I due principali sono Manuale di volo / Manuale operativo, dove dovete descrivere il vostro mezzo in dettaglio, la stazione di terra e tutto ciò che concerne le operazioni che andrete a svolgere, inoltre cosa fare in caso i ogni tipo di emergenza per essere pronti ed avere un protocollo in caso di emergenza.
  49. 49. Dichiarazione op. non critiche Per le operazioni non critiche, nella dichiarazione l’operatore deve attestare la rispondenza al Regolamento e indicare le condizioni e i limiti applicabili alle operazioni di volo previste, incluso, eventualmente, la necessità di operare in spazi aerei segregati e si deve inoltre allegare la seguente documentazione: La descrizione e la configurazione del sistema da impiegare, nonché le caratteristiche e le prestazioni tali da garantirne un impiego sicuro ovvero la dichiarazione di conformità rilasciata dal costruttore, nel caso di SAPR in possesso di certificato di tipo; I risultati delle prove dell’attività sperimentale iniziale; La tipologia delle operazioni specializzate che intende svolgere; I risultati dell’analisi del livello di rischio associato alle operazioni previste, eseguita al fine di sostanziare la sicurezza delle stesse; Il manuale di volo dell’APR o documento equivalente; Il manuale delle operazioni e il programma di manutenzione del SAPR.
  50. 50. Richiesta per op. critiche Nel caso di operazioni critiche, l’operatore presenta all’ENAC la domanda di autorizzazione nella quale attesta la rispondenza al Regolamento e indica le condizioni e i limiti applicabili alle operazioni di volo previste, inclusa, eventualmente, la necessità di operare in spazi aerei segregati. Alla domanda allega la documentazione come da op. non critiche. NB: mentre per le operazioni non critiche la documentazione e l’autocertificazione sono sufficienti, per le operazioni critiche per essere accetata bisogna avere un protocollo di sicurezza più rigido sul mezzo (paracadute, centralina slave ecc), si deve aver superato visita media di 2°Cat., e un’assicurazione adeguata al tipo di attività.
  51. 51. E quindi ?
  52. 52. Un caffè?
  53. 53. Usi e applicazioni Il campo di applicazione degli APR è dato solo dalla nostra fantasia e da limiti tecnici, al momento viene utilizzato per : Sorveglianza e sicurezza territoriale Sopralluoghi, ponti, tralicci, pale eoliche, strutture.. Operazioni di ricerca e soccorso Videoriprese e fotografia Aerofotogrammetria e rilievo dell'architettura Biodiversità e monitoraggio fauna Agricolutura di precisione Monitoraggio centrali termoelettriche e impianti industriali Rilevamento di coltivazioni di mariujana abusivi (attivo in Olanda) ecc
  54. 54. Cosa serve di base? A seconda dello scopo di utilizzo si applicano sensori di vario tipo e schede elettroniche atte ad esso, uno degli strumenti che spesso scende in campo quando installiamo fotocamere o sensori ottici è il Gimbal, molto spesso disegnato su modello specifico del modello di camera serve per stabilizzare 2 o 3 assi di movimento, un pò come è compito dell’imu de nostro mezzo, l’elettronica si basa su giroscopi e accellerometri,i tre valori sono PAN, ROLL, TILT.
  55. 55. Video riprese e fotografia L’ambito più diffuso di utilizzo per hobbisti e professionisti, in questo caso il nostro gimbal dovrà avere necessariamente una piastra che evita il passaggio di microvibrazioni e possibilimente uno shotter remoto per scattare da remoto le nostre foto.
  56. 56. Aerofotogrammetria e rilievo Aereofotogrammetria ci permette di creare una vista 3D della superficie terrestre, attraverso una serie di foto realizzate con un’ottica calibrata, e da un’altitudine data siamo capaci di ricreare una superficie 3D con un’indice di esattezza tale da permetterci di capire ad esempio i volumi di roccia in una cava o riuscire a calcolare “vie di sfogo” di fiumi e torrenti per prevenire esondazioni, le stesse misurazioni vengono effettuate anche in archeologia, edilizia.
  57. 57. Agricoltura di precisione L’ agricoltura di precisione consente di gestire le operazioni colturali con approccio differenziato per dose, epoca e luogo. La gestione dei fertilizzanti con tecnologie a dose variabile(Vrt) permette di attuare proprio un approccio di questo tipo, impiegando macchine operatrici in grado di leggere mappe di prescrizione sulla concimazione, elaborate dalle letture effettuate con sensori ottici multi spettrali relativamente al vigore delle piante.
  58. 58. Pianificare una missione Sessione pratica
  59. 59. Domande?
  60. 60. Grazie! antonio@apritalia.com afeliziani desartstudio antoniofeliziani 3476279689

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