Il progetto "Forward Scatter Radar passive system for small airport landing aid and control" (FoScaR) mira all'introduzione di sensori innovativi da impiegarsi nel controllo del traffico aereo (ATC) per l'incremento della sicurezza degli spazi aerei in prossimità delle zone aeroportuali, con particolare riferimento agli aeroporti minori e/o alle aviosuperfici in cui operano velivoli ed aerei ultraleggeri (anche non dotati di trasponder), quali quelli utilizzati per voli turistici o servizi di aerotaxi.
Allo scopo, il progetto FoScaR si propone di studiare, progettare e sviluppare un dimostratore per sensori radar passivi multi-canale in banda FM in configurazione Forward Scatter Radar (FSR). Per le loro caratteristiche di costi contenuti, limitato impatto ambientale e assenza di emissioni elettromagnetiche, tali sistemi si prestano ad essere utilizzati parallelamente a sistemi convenzionali e ad essere impiegati all'interno di fitte reti di sensori opportunamente dislocati sull'area di interesse.
Il presente progetto prevede, quali macro-attività principali:
- la definizione ed ottimizzazione di strategie operative e di tecniche di elaborazione dei segnali acquisiti dai sensori innovativi proposti al fine di incrementarne la capacità di rivelazione e localizzazione di target aerei negli scenari considerati;
- la progettazione e lo sviluppo di un ricevitore sperimentale, basato su hardware già disponibile presso il gruppo di ricerca, oppure su componenti a bassissimo costo (ad es. ricevitori di tipo SDR - Sofware Defined Radio), che consenta di sfruttare le trasmissioni broadcast della radio FM;
- lo svolgimento di test preliminari per la validazione dei risultati teorici e la dimostrazione delle prestazioni ottenibili in scenari di interesse pratico.
Con riferimento agli obiettivi di progetto descritti nella sezione precedente, la valenza innovativa della ricerca proposta può essere dimostrata:
- dallo sviluppo di metodologie abilitanti per sensori radar FSR passivi, rispetto ai quali lo studio della letteratura tecnica ha evidenziato la presenza di pochissimi contributi, e riferiti a metodologie operative e tecniche di elaborazione dei segnali ad uno stato di fatto embrionale;
- dalla realizzazione di un sensore sperimentale, che consentirebbe di dotarsi di un testbed per la validazione e la dimostrazione delle tecniche di elaborazione implementate, nonché di un dimostratore che può essere potenzialmente esteso per includere altre bande di frequenza.
Questo ultimo aspetto apre anche la strada, in prospettiva futura, a possibili attività di trasferimento tecnologico verso imprese del settore, come meglio precisato in seguito.
Da un punto di vista applicativo, lo sviluppo di tale sensore permetterebbe di valorizzare ed incrementare i risultati della ricerca ed il know-how che il Gruppo di Ricerca ha sviluppato negli ultimi anni. Infatti esso consentirebbe la dimostrazione delle potenzialità di un radar passivo multi-canale in banda FM, in configurazione FSR, il che rappresenta un aspetto di significativa innovazione rispetto allo stato dell'arte sia dal punto di vista scientifico che tecnologico. Il valore innovativo del sensore passivo e delle relative tecniche di elaborazione dei dati, oggetto della proposta, apre la via per una valorizzazione dei risultati della ricerca scientifica anche in termini di:
- pubblicazione di articoli su riviste scientifiche del settore;
- presentazione di contributi a congressi e conferenze nazionali ed internazionali;
- organizzazione di eventi ed incontri dedicati al tema del progetto (workshop, seminari, ecc.);
- pubblicizzazione mediante pagine WEB dedicate.
Si noti che la presente proposta viene avanzata da un Gruppo di Ricerca che vanta una densa rete di rapporti e un collegamento stabile con realtà accademiche ed industriali, sia in Italia che all'estero, con le quali è in atto un costante interscambio ed un confronto scientifico-tecnologico. A tal proposito occorre evidenziare che le tecnologie e i sistemi previsti nel progetto, pur con le differenze nelle scelte tecnologiche e nelle finalità applicative, sono oggetto di interesse, di analisi e studio da parte di diversi gruppi nazionali ed internazionali, rendendo possibili scambi di conoscenze, nonché eventuali future collaborazioni in ambito accademico e non solo.
I prodotti ed i servizi derivanti dal presente progetto risultano indirizzabili ad un mercato qualificato con una domanda identificata. In particolare la presente proposta progettuale si inserisce sul mercato ampio e consolidato del trasporto aereo, con specifico riferimento agli aeroporti minori e alle aviosuperfici. Essa risponde alla crescente domanda di sistemi affidabili ed a basso consumo ed impatto ambientale per il monitoraggio del traffico aereo. Infatti il sistema concepito è potenzialmente in grado di aumentare la capacità di sorveglianza di un sistema convenzionale di ATC, consentendo di:
- assicurare una copertura totale, anche a basse quote, riducendo il problema delle cosiddette "zone cieche" senza richiedere elevati investimenti economici e con un basso impatto ambientale;
- effettuare una rivelazione più accurata dei velivoli (anche non cooperanti) grazie alla copertura offerta dai segnali di opportunità considerati e alla disponibilità di canali riceventi multipli;
- rivelare velivoli caratterizzati da un valore limitato di RCS monostatica grazie al potenziale incremento della sezione radar equivalente derivante dalla geometria bistatica, ed in particolare dalla configurazione FSR.
Il sistema radar passivo proposto può essere impiegato per il monitoraggio del traffico aereo in prossimità delle zone aeroportuali (sentieri di decollo ed atterraggio). In tal senso il sensore, oggetto della presente proposta progettuale, può trovare impiego quale sistema di sorveglianza parallelo ed interconnesso con quello esistente con l'obiettivo di massimizzarne le prestazioni ed aumentarne l'affidabilità.
Vale la pena inoltre sottolineare le potenziali applicazioni del sistema proposto nell'ambito di situazioni di crisi e/o eventi calamitosi per i quali non siano disponibili (anche temporaneamente) altri sistemi di monitoraggio. In generale, il sistema oggetto della presente proposta potrebbe garantire, a costi contenuti, la disponibilità di un back-up in caso di guasti dei sensori normalmente preposti alle suddette applicazioni.