{{{sourceTextContent.title}}}

Sistema di visione a doppia telecamera progettato per consentire atterraggi automatici in piccoli aerodromi

{{{sourceTextContent.subTitle}}}

RGB e termocamere ad infrarossi che lavorano in concerto possono essere in grado di sostituire costose apparecchiature di navigazione radio che i piccoli campi d'aviazione non possono permettersi.

{{{sourceTextContent.description}}}

Un team di ricercatori dell'Università Tecnica di Monaco di Baviera (TUM) e Braunschweig (TUBS) ha ideato un modo per consentire agli aeromobili di effettuare atterraggi automatici in piccoli aeroporti senza bisogno di sistemi a terra, normalmente presenti solo nei grandi aeroporti commerciali.

Un sistema di atterraggio strumentale (ILS) utilizza le onde radio per effettuare misurazioni da radiofari elettrici e fornire una guida laterale e verticale ai piloti. Queste misure sono essenziali per rendere possibili atterraggi automatici. Pertanto, atterraggi automatici sono impossibili in campi d'aviazione più piccoli che non hanno un costoso sistema ILS installato.

Il nuovo sistema "C2Land" sviluppato da TUM e TUBS in collaborazione con il governo federale tedesco, come descritto nel documento di ricerca intitolato "Linear Blend: Data Fusion in the Image Domain for Image-based Aircraft Positioning during Landing Approach," utilizza una telecamera nel normale campo visivo e una telecamera a infrarossi, abbinata a un software di elaborazione delle immagini progettato per determinare la posizione relativa dell'aeromobile rispetto a una pista, per sostituire efficacemente le informazioni fornite dai sistemi ILS.

Una telecamera a infrarossi termici (TIR) InfraTec VarioCam HD620 con risoluzione 640 x 480 e obiettivo da 14 mm che trasmette le misure di temperatura in virgola mobile a 24 bit e una telecamera RGB Photonfocus MV1-D1312C con risoluzione 1280 x 1024 e obiettivo grandangolare da 9 mm di lunghezza focale, sono montati sotto la parte anteriore della fusoliera dell'aereo di prova, un Dornier Do 128-6 e un Diamond DA42.

Il principio di base del sistema C2Land è quello di far passare le immagini RGB e TIR attraverso un PC che passa entrambe le immagini attraverso algoritmi di computer vision per il rilevamento e il posizionamento delle piste. Le immagini sono sincronizzate individualmente con le informazioni di cronometraggio basate sul Global Navigational Satellite System (GNSS), che consente di monitorare con precisione le soluzioni GPS/Space Based Augmentation System (SBAS) generate dall'aereo in volo.

Quando la pista viene rilevata, viene calcolata la distanza dalla pista e questi dati 3D vengono inviati ad un server di navigazione che elabora i segnali GPS/SBAS e calcola una soluzione di atterraggio. Il sistema C2Land controlla quindi la soluzione di atterraggio. Se la discrepanza tra le due soluzioni di posizionamento è troppo elevata, il sistema avverte il pilota, interrompe l'atterraggio e aumenta automaticamente l'altitudine dell'aereo per impostare un altro avvicinamento all'atterraggio.

Poiché il sistema C2Land utilizza il rilevamento ottico della pista, potrebbe potenzialmente servire anche per monitorare e verificare i sistemi ILS se il sistema C2Land può mantenere il contatto visivo con la pista.

I test di notte o in condizioni di forte nebbia non è stato ancora possibile a causa delle restrizioni di volo per l'aeromobile di prova. Tuttavia, i ricercatori ritengono che la termocamera a infrarossi, con un ROI limitato intorno alla pista, potrebbe essere utilizzata per evidenziare piccoli sbalzi di temperatura tra la pista e il suolo circostante attraverso un algoritmo di mappatura della temperatura creato dai ricercatori. Ciò potrebbe consentire al sistema C2Land di funzionare in condizioni di scarsa visibilità.

Di notte, tuttavia, quando le differenze di temperatura tra la pista e il terreno si sarebbero livellate, utilizzare il sistema C2Land sarebbe stato più impegnativo, dicono i ricercatori.