Test and Knowledge-based Environment for Operations, Flight and Facility.

ABSTRACT

The research project goal is studying, designing and achieve a technology infrastructure to support experimentation and test activites at Grottaglie Airport Testbed. That infrastructure will allow acquisition, processing and visualization of data and results coming from the flight trials of GA (General Avionics) aircrafts as well as UAVs (Unmanned Aerial Vehicles) with inputs from heterogeneous data sources. Information will come either from flight procedures, knowledge contents or planning data, or real-time or deferred-time sensors, mission data analyzes, etc. …

PRINCIPAL INVESTIGATOR
Guido Pasquariello

   TYPE AND DATE
   P.O.R. PROJECT
   STARTING DATE – Nov 1, 2015
   ENDING DATE – Dic 31, 2017

COST
TOTAL COST €: 3.144.108
TOTAL FUNDING € 1.555.560

CNR ISSIA
COST € 301.605
FUNDING € 211.123,70

SUMMARY

2015-2016: Title “TAKE-OFF  – Research and development about an innovative system for acquisition, processing and rendering data/results of flight trials of GA and UAV aircrafts, based on data fusion algoritms and clound platforms”. FSC 2007—2013 – A regional program to support high-tech specialization and social and environmental sustainability.: “Regional Technological Clusters”.
Scientific and technological coordination: Distretto Tecnologico Aereospaziale Scarl.

The research project goal is studying, designing and achieve a technology infrastructure to support experimentation and test activites at Grottaglie Airport Testbed. That infrastructure will allow acquisition, processing and visualization of data and results coming from the flight trials of GA (General Avionics) aircrafts as well as UAVs (Unmanned Aerial Vehicles) with inputs from heterogeneous data sources. Information will come either from flight procedures, knowledge contents or planning data, or real-time or deferred-time sensors, mission data analyzes, etc. Data processings will be provided by a Data Fusion system with dashboard functionalities useful for analysis and presentation of information, as well as visualization tools and simulations systems to compare test results.    Measures and variables – as found for any sensors considered in any test conditions – will be significantly changing for natural evolutions of sensors characteristics, as well as for non standard testing procedures required. CNR ISSIA is responsible of the  “Payload Data Ground Segment” work package with the following features: 1) plan of data acquisition downlink for sensors observations (SO) which are the payload for UAV/GA aircrafts tests; 2) acquisition and pre-processing for SO data; 3) calibration and verification of products in pre and post-processing; 4) cataloging and dissemination of data acquired. SO classes will be: optical sensors; thermal sensors; active microwave sensors (SAR, Synthetic Aperture Radar); LIDAR. It will be relevant the integration of a TIR (Thermal Infrared) sensor for GA aircrafts, for a final prototyping phase. This phase will require the implementation of a cloud based architecture for archiving and processing, with enough scalability in both storage and computing power. 

2015-2017: Titolo “TAKE OFF – Ricerca e sviluppo di un sistema innovativo per l’acquisizione, elaborazione e presentazione dati/risultati delle prove di volo su velivoli GA e UAV basato su tecniche di Data Fusion in ambiente Cloud”. FSC 2007‐2013 – Programma regionale a sostegno della specializzazione intelligente e della sostenibilità sociale ed ambientale: “Cluster Tecnologici Regionali”. Coordinamento tecnico-scientifico: Distretto Tecnologico Aerospaziale Scarl. 

Sommario

Obiettivo del progetto di ricerca è quello di studiare, progettare e realizzare un infrastruttura tecnologica in grado di sostenere le attività di sperimentazione e di test che si svolgeranno presso il Grottaglie Airport Testbed.  Questa infrastruttura tecnologica dovrà consentire l’acquisizione, l’elaborazione e la visualizzazione di dati e i risultati delle prove di volo su velivoli GA (General Avionic) e UAV (Unmanned Aerial Vehicle) avendo come input sorgenti di dati eterogenei che possono riguardare sia dati industriali quali flight procedures, knowledge content o dati di pianificazione dei test che dati di test provenienti da sistemi di sensoristica sia in tempo reale che in modalità asincrona attraverso cui si alimenteranno il sistema di alert e quello di analisi dati della missione. Le elaborazioni dei dati saranno affidate ad un sistema di Data Fusion al quale sono connessi strumenti di dashboard utili alla presentazione e analisi delle informazioni nonché strumenti di visualizzazione dei dati di prodotto e di simulazione quale confronto con i dati di test visualizzati. Le variabili da misurare, caratteristiche di una data famiglia di sensori in una data condizione di test, potranno variare in modo estremamente significativo sia a causa delle potenziali richieste di test con procedure non standardizzate che per una naturale evoluzione delle caratteristiche dei sensori rispetto alla baseline attuale.

ISSIA ha la responsabilità del Pacco di lavoro “Payload Data Ground Segment” che dovrà implementare le funzionalità di: 1) pianificazione del downlink dei dati acquisiti dai Sensori di Osservazione (SO) che costituiscono il payload del’UAV/GA in test; 2) acquisizione e pre-processing dei dati SO; 3) calibrazione dati processati e verifica della qualità del prodotto processato; 4) catalogazione e diffusione dei dati acquisiti. La categorie di SO potranno riguardare: sensori ottici; sensori termici, sensori attivi nella regione delle microonde (SAR Synthetic Aperture Radar), LIDAR. Particolare rilevanza sarà data alla integrazione di un sensore TIR (Thermal InfraRed)  interferometrico per velivoli di tipo GA, da destinarsi anche alla prototipizzazione finale. La fase di sviluppo prototipale comporterà l’implementazione di un sistema cloud based integrato realizzato a componenti, per l’archiviazione e il processing, che sia scalabile per capacità di calcolo e memorizzazione.

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