SMILE - Descrizione Progetto [CLOSED]

La finalità del progetto SMILE (SisteMa a pIlotaggio remoto per il supporto all'agricoLtura di precisionE) è lo sviluppo di un sistema di ricognizione automatico basato su Aeromobili a Pilotaggio Remoto (APR), quale supporto ai metodi dell’agricoltura di precisione, di interesse per agricoltori e ricercatori agronomi. Lo sviluppo di questo programma di ricerca prevede l’interazione progettuale di tre fattori fondamentali:

  • il sistema di volo
  • il sistema di misura
  • gli utenti finali

Il sistema di volo include un segmento di volo e un segmento di terra per il controllo remoto del sistema. Il segmento di volo è un APR, noto più familiarmente come drone.

SMILE - Scopo del progetto

Il progetto si propone lo sviluppo di un sistema di ricognizione automatico basato su Aeromobili a Pilotaggio Remoto, sia ad ala fissa, sia ad ala rotante (multirotore), quale supporto ai metodi dell'agricoltura di precisione, di interesse per agricoltori e ricercatori agronomi.

Lo sviluppo di questo programma di ricerca prevede l'interazione progettuale di tre fattori fondamentali:

  • Sistema di volo;
  • Sistema di misura;
  • Utenti finali.

SMILE - Obiettivi tecnici

Gli obiettivi tecnici preposti nel progetto SMILE sono:

  • progetto e collaudo della tecnologia di volo (piattaforma ad ala fissa con autonomia di 30-45 minuti e massa al decollo inferiore ai 2 kg - piattaforma multi-rotorica con autonomia di 15 minuti e massa al decollo inferiore ai 4 kg)
  • sviluppo di una stazione di tele-navigazione e elaborazione dati basata su tablet (man portable) con resa in tempo reale di segnale video standard e mappa di navigazione / parametri di volo / allarmi
  • sistema di volo portatile semi-autonomo e programmabile per waypoint tramite mappe di rischio con generazione automatica della griglia di sorvolo (minimo costo energetico / massimo sfruttamento dell'autonomia oraria e chilometrica)
  • ridotto intervento dell'operatore umano nelle operazioni di volo
  • progetto HMI a supporto dell'operatore basati sull'ingegneria cognitiva
  • valutazione dei benefici derivanti dall'introduzione di sistemi basati su realtà aumentata
  • sistema di guida, navigazione e controllo sviluppato internamente all'azienda (sensori e computer di bordo integrati)
  • scelta e verifica funzionale del sensore imbarcato (ottico e multi-spettrale)
  • generazione della mappa bi-dimensionale ottenuta da misure a terra (da cui la mappa prescrittiva definita in post processing)
  • sviluppo delle applicazioni software a supporto dell'elaborazione dei dati acquisiti in volo ovvero elaborazione della mappa area (mappa di prescrizione) software di geo-referenziazione e mosaicatura semplice e robusto

SMILE - Cronistoria

Data di avvio del progetto: 01.03.2014

Data di conclusione del progetto: 19.09.2016


  • 31.05.2014: progetto e collaudo piattaforma multi-rotorica (8 rotori coassiali): Autonomia: 15 min, Payload: 1.5 kg.
  • 18.07.2014: test di volo in risaia con sensore multispettrale attivo.
  • 01.09.2014: riconoscimento ENAC per lo svolgimento di operazioni specializzate non-critiche ai sensi del Regolamento ENAC "Mezzi Aerei a Pilotaggio Remoto".
  • 18.09.2014: risultati test di volo: oltre il 90% di correlazione tra gli indici di vegetazione ricavati dalle misure del sensore imbarcato sul multirotore e le misure effettuate a terra con il medesimo sensore.
  • 15.10.2014: dimensionamento nuova versione del multirotore: Autonomia: 20 min, Payload: 2 kg.
  • 16.12.2014: test mantenimento di quota in volo radente automatico.
  • 20.12.2014: dimensionamento nuova versione del multirotore (Q4-Rotor-Power): Autonomia: 40 min (60 min con 2 pacchi batterie), Payload: 2 kg.
  • 30.01.2015: realizzazione Q4-Rotor-Power.
  • 12.02.2015: primi collaudi Q4-Rotor-Power. Viene confermata l'autonomia di volo stimata in fase di progettazione.
  • 16.02.2015: dimensionamento piattaforma ad ala fissa (AGRI-2000): Autonomia: 60 min, Velocità di crociera: 15 m/s (54 km/h), Payload: 1 kg.
  • 31.03.2015: dimensionamento di un multirotore leggero (Q4-Rotor-Light). MTOM: 1.8 kg, Autonomia: 15 min, Payload: 0.3 kg.
  • 24.04.2015: test di volo (Q4-Rotor-Power) su campo di orzo con sensore multispettrale attivo.
  • 11.05.2015: realizzazione AGRI-2000.
  • 22.05.2015: collaudo Q4-Rotor-Light.
  • 09.07.2015: rilievi (Q4-Rotor-Power) presso Ente Risi - Castello d'Agogna (VC) su parcelle di riso con sensore multispettrale attivo. Al termine dei rilievi è stato eseguito un rilievo manuale sulla parcella con un sensore portatile e sono stati prelevati dei campioni della coltura per validare le misurazioni effettuate.
  • 11.07.2015: rilievi (Q4-Rotor-Power) presso la tenuta Palestro - Olcenengo (VC). Sono stati rilevati oltre 20 ha di parcelle di riso.
  • 11.09.2015: primo volo di collaudo AGRI-2000.
  • 30.09.2015: ottimizzazione del multirotore leggero (Q4-Rotor-Light-V2). Autonomia: 20 min, Payload 0.3 kg, MTOM = 1.8 kg.
  • 15.10.2015: realizzazione del Q4-Rotor-Light-V2.
  • 21.11.2015: test di volo con sensore passivo su noccioleto (Cravanzana - CN).
  • 23.04.2016: test di volo con sensore passivo su meleto presso Castel Fragsburg - Merano (BZ).
  • 28.05.2016: rilievo con sensore passivo su meleto presso Centro di ricerca Laimburg, Vadena (BZ).
  • 01.07.2016: rilievo con sensore passivo su meleto presso Centro di ricerca Laimburg, Vadena (BZ).
  • 05.07.2016: rilievo con sensore attivo su risaia presso azienda agricola Varalda - Olcenengo (VC). Sono stati rilevati 22 ha. I dati ottenuti sono stati utilizzati per calcolare le dosi di concimazione da applicare a ciascun appezzamento dell'azienda agricola.
  • 07.07.2016 e 08.07.2016: rilievi con sensore attivo su risaia presso tenuta Palestro - Olcenengo (VC). Sono stati rilevati oltre 180 ettari. I dati ottenuti sono stati utilizzati per calcolare le dosi di concimazione da applicare a ciascun appezzamento dell'azienda agricola.
  • 18.07.2016: rilievi con sensore attivo su risaia presso tenuta Carrà - Olcenengo (VC). Sono stati rilevati 30 ha. I dati ottenuti sono stati utilizzati per calcolare le dosi di concimazione da applicare a ciascun appezzamento dell'azienda agricola.
  • 19.07.2016: rilievi con sensore passivo su vigneto (Tenuta Cannona, Carpeneto - AL).
  • 19.07.2016: rilievi con sensore passivo su vigneto (Azienda agricola La Piria, Rocca Grimalda - AL).
  • 19.07.2016: rilievi con sensore passivo su vigneto (Agriturismo La Bella Vite, Carpeneto - AL).
  • 16.08.2016: rilievi con sensore passivo su mais (Santhià - VC).
  • 19.09.2016: Chiusura progetto SMILE.
 

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