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Monitoraggio del territorio e agricoltura di precisione mediante sistemi a pilotaggio remoto

  • Abstract

    Il progetto si propone di realizzare un sistema di analisi multiscala delle caratteristiche dei suoli e dell’ambiente, basato sulla combinazione delle misure geofisiche di campo con misure ottenute da sensori aviotrasportati (radiazioni ionizzanti di tipo gamma, iperspettrali ottici, multispettrali termici), informazioni satellitari (PRISMA e Copernicus) e indagini di prossimità. PIGNOLETTO si pone come obiettivo lo sviluppo di un HUB di competenze scientifiche e tecnologiche capace di specializzare la rete di monitoraggio del suolo e della vegetazione, dall’architettura di sistema fino al singolo payload di osservazione, sulla base delle esigenze effettive dell’utente finale, pubblico e privato.

  • Descrizione

    PIGNOLETTO intende affrontare bisogni specifici del territorio lombardo relativi a diversi contesti, primo fra tutti quello dell’agricoltura, che deve migliorare qualità ed efficienza e ridurre costi e impatto ambientale. La risposta a questa esigenza è l’Agricoltura di Precisione (AP). Si tratta di un sistema di gestione del suolo che applica pratiche agronomiche efficaci per ottimizzare le fasi di lavorazione meccanica, fertilizzazione, diserbo, irrigazione, distribuzione di fitofarmaci e raccolta a un grado di dettaglio molto spinto (teoricamente a dimensione metrica), dosando l’intensità in funzione delle caratteristiche del terreno e della coltura. PIGNOLETTO si propone di mettere a sistema le competenze presenti in Lombardia nei settori aerospazio e agroalimentare per la costituzione di un HUB tecnologico con proiezione internazionale nel campo dello sviluppo e dell’utilizzo di sistemi di monitoraggio del territorio mediante dispositivi a pilotaggio remoto (veicoli telecomandati, terrestri, avionici e satellitari). Nello specifico, PIGNOLETTO si propone di realizzare un sistema di analisi multiscala delle caratteristiche dei suoli e dell’ambiente, basato sulla combinazione delle misure geofisiche di campo con misure ottenute da sensori aviotrasportati (radiazioni ionizzanti di tipo gamma, iperspettrali ottici, multispettrali termici), informazioni satellitari (PRISMA e Copernicus) e indagini di prossimità.

  • Approfondimento tecnico

    PIGNOLETTO richiede lo sviluppo sinergico, l'implementazione e il test di numerose tecnologie innovative, che spaziano dalla realizzazione di sensori sia ottici sia di radiazione ionizzante, all’elettronica specializzata per droni e satelliti e alla validazione in laboratorio delle misure effettuate da remoto. Per quanto riguarda lo sviluppo sperimentale (integrazione dei sensori UAV), si prevede di alloggiare i differenti sensori in due piattaforme UAV commerciali, sviluppando la parte di integrazione e i protocolli di comunicazione tra i velivoli. L’integrazione dei sensori a bordo degli UAV e tutte le relative procedure di test indoor verranno svolte presso i laboratori di AERMATICA3D. Questa metterà a disposizione un’area di test di volo nella quale, con i suoi piloti e procedure autorizzate da ENAC, si svolgeranno test e collaudi di volo con i droni e gli strumenti integrati. Dal punto di vista avionico si prevede di acquisire tre UAV in grado di alloggiare gli strumenti necessari per il monitoraggio delle proprietà dei suoli. Rover e sistemi di misura verranno acquisiti durante il progetto. Gli apparati per la spettroscopia X, alpha, beta e gamma ad alta risoluzione per l’analisi di elementi radioattivi e di elementi in ultra-tracce nei suoli, verrà messa a disposizione da INFN. Ulteriore strumentazione, compatta e trasportabile su drone, verrà acquisita durante il progetto. I test dei sensori e le catene di acquisizione e trasmissione dati saranno effettuati presso i laboratori ELSE-NUCLEAR. L'elettronica avanzata richiesta da PIGNOLETTO verrà sviluppata presso i laboratori di progettazione (dotati di sistemi di progettazione elettronica avanzati), sviluppo ed integrazione di unità elettroniche ed optoelettroniche, camera bianca e facility di test per sistemi elettronici ed optoelettronici, disponibili presso ANTARES, REDCAT DEVICES e BLUELECTRONIC.

  • Highlight

    L’esperienza europea della costellazione satellitare COPERNICUS ha evidenziato come la disponibilità di dati satellitari liberamente consultabili, potenzialmente con impatto dirompente grazie all’architettura di tipo Open Access, fatichi a incentivare un impiego efficace di tali informazioni da parte di cittadini e imprese. 

    Con PIGNOLETTO saranno integrate reti di piattaforme differenti (satelliti, droni e rover) e diverse tipologie di sensori (geofisici per la mappatura del suolo, ottici per quella della vegetazione), raggiungendo così mappe di dettaglio molto più accurate di quelle attualmente disponibili e con rilievi più frequenti.

  • Impatto territoriale

    PIGNOLETTO intende affrontare bisogni specifici del territorio lombardo relativi a diversi contesti, primo fra tutti quello dell’agricoltura, che deve migliorare qualità ed efficienza e ridurre costi e impatto ambientale. La risposta a questa esigenza è l’Agricoltura di Precisione (AP). Si tratta di un sistema di gestione del suolo che applica pratiche agronomiche efficaci per ottimizzare le fasi di lavorazione meccanica, fertilizzazione, diserbo, irrigazione, distribuzione di fitofarmaci e raccolta a un grado di dettaglio molto spinto (teoricamente a dimensione metrica), dosando l’intensità in funzione delle caratteristiche del terreno e della coltura. L’area geografica di focalizzazione del progetto, che pure intende avere

  • Impatto S3

    L’impatto è focalizzato nell’ambito dell’AEROSPAZIO (SPAZIO)

    AS3 Applicazioni e tecnologie dallo spazio per la società

    AS3.1 Sviluppo di applicazioni innovative downstream tramite l’integrazione di tecnologie aerospaziali con quelle terrestri, con particolare attenzione al monitoraggio in tempo reale della sicurezza del territorio e delle infrastrutture, della entità e distribuzione degli esposti e della loro vulnerabilità, alla prevenzione e riduzione dei rischi di origine naturale e antropica, alla analisi dei rischi e gestione delle emergenze.

  • Ambito europeo

    Le attività del progetto sono facilmente collegabili al filone dello sviluppo sostenibile, in particolare alla call “Greening the economy in line with the Sustainable Development Goals (SDGs)” all’interno del Workprogramme n. 12, “Climate action, environment, resource efficiency and raw materials”. Allo stesso modo, data la varietà dei temi coinvolti, le attività toccano anche aspetti legati al Workprogramme n. 9 “Food security, sustainable agriculture and forestry”.

LOGO DEL PROGETTO
  • Monitoraggio del territorio e agricoltura di precisione mediante sistemi a pilotaggio remoto

  • Acronimo
    PIGNOLETTO
  • Ecosistemi
    • Sostenibilità
  • Numero componenti team
    38
  • Keyword
    Agricoltura di precisione, suolo, ambiente, misure geofisiche di campo, sensori aviotrasportati, informazioni satellitari e indagini di prossimità, droni, monitoraggio ambientale, sviluppo sostenibile
  • Valore economico progetto
    5.822.049,92 €

    Valore economico finanziamento
    2.834.788,02 €
  • Partner
    - ANTARES SOCIETA' CONSORTILE A R.L. - INAF - ISTITUTO NAZIONALE DI ASTROFISICA - ELSE NUCLEAR S.R.L. - FEM2 – AMBIENTE S.R.L. - BLUMATICA S.R.L. - BLU ELECTRONIC S.R.L. - REDCAT DEVICES S.R.L.

    Capofila
    Istituto Nazionale di Fisica Nucleare - INFN
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