Project Unearth
Cos'è Unearth?
Il progetto “Unearth” è uno studio riguardo all’applicabilità della sensoristica radar per la rilevazione di mine o di oggetti metallici interrati, atti a nuocere all’integrità strutturale di mezzi di trasporto e alla vita animale o umana. Tale studio vuole focalizzare l’attenzione sull'utilizzo di droni per questo tipo di applicazione: essi, non necessitando di interagire fisicamente con gli oggetti da individuare, permettono di sorvolare la zona da scandagliare a distanza di sicurezza sia per il dispositivo che per l'operatore che lo sta utlizzando.
La funzione innovativa che si vuole sviluppare è la tecnologia radar su drone, da non confondersi con l’accoppiamento induttivo tipico dei metal detector, che per quanto efficace, non è applicabile al campo dei droni. Il radar è uno strumento a onde elettromagnetiche ad alte frequenze, utilizzato per rilevare posizione e velocità di un determinato oggetto per mezzo dell’ effetto Dopler. L’applicazione relativa a questo progetto differisce però da un normale radar, trattandosi infatti di un Ground Penetration Radar: un dispositivo che permette di identificare un oggetto con diversa densità all’interno del terreno per riflessione d’onda. Supponendo di avere a disposizione un drone radiocomandato, abbiamo deciso di sfruttare come tecnica di rilevazione delle mine sotterranee l’emissione, per mezzo di un’antenna, di onde elettromagnetiche modulate ad alta frequenza. Sul drone dovrà dunque essere installato un sistema costituito essenzialmente da due parti: il trasmettitore, che genera il segnale che viene poi irradiato da un’antenna, e il ricevitore, che si occupa di elaborare e visualizzare il segnale riflesso in una forma interpretabile per l’operatore. Tramite una tecnica di questo tipo è possibile rilevare i cambiamenti di impedenza nella materia analizzata; tali variazioni possono essere legate agli obiettivi studiati oppure no: è dunque molto importante riuscire ad interpretare correttamente le informazioni. Analizzando quindi accuratamente i dati raccolti dal ricevitore, in particolare conoscendo potenza trasmessa e potenza ricevuta, è possibile individuare l’eventuale presenza di oggetti nel sottosuolo.
Fasi del progetto
Il progetto si articola in varie fasi progettuali: la prima e più importante è la creazione di un modello che descriva l’andamento delle onde elettromagnetiche sia in aria, mezzo in cui si trova il drone, che nel terreno, dove sarà situato l'oggetto. Con i dati ricavati da questo modello è possibile definire quali fattori di merito prendere in considerazione e creare un prototipo del dispositivo di rilevamento. La fase di prototipazione segue alla progettazione di un sistema di ricetrasmissione dell’onda elettromagnetica, fondamentale per generare un sistema funzionante ed utilizzabile all'interno di un ambiente controllato (laboratorio).
Chi collabora?
Il progetto nasce da un'idea del professore Riccardo Bernardini, sviluppata poi da due studenti del 5° anno di Ingegneria Elettronica presso l'Università degli Studi di Udine: Riccardo Fontanini e Chiara Bergagnini.