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Giovedì, 28 Giugno 2012 09:50

All'IREA il Serit Award 2012

premio_Serit_smallNel corso della seconda giornata annuale di Serit (Security Research in ITaly), la piattaforma tecnologica nazionale sulla sicurezza promossa da Cnr e Finmeccanica, il laboratorio Radar per applicazioni di sicurezza e monitoraggio del territorio dell'IREA ha ricevuto ieri, 27 giugno, presso la sede del Consiglio Nazionale delle Ricerche a Roma, il Serit Award.

Il laboratorio, i cui referenti sono l'ing. Gianfranco Fornaro e l’ing. Francesco Soldovieri, opera nei domini "Tecnologie per crisis management & per la protezione di persone, asset e infrastrutture" e "Detection & Identification systems"

Il premio è un riconoscimento per il laboratorio pubblico e/o privato italiano che si è distinto per la ricerca e l’innovazione in ambito Security, valutato sulla base di criteri di Eccellenza Tecnologica & Innovazione, Eccellenza Gestionale, Ambiente di lavoro.

Serit raggruppa le aziende e gli enti italiani che si occupano di ricerca in ambito "Homeland Security", con cui si intende lo sviluppo di capacità e tecnologie volte ad individuare, prevenire, contrastare e gestire l’impatto di atti criminali e dolosi, inclusi quelli terroristici, o rivolte alla mitigazione dei rischi provenienti da disastri naturali, antropici e industriali.

Attualmente fanno parte di Serit oltre 250 partner tra cui il CNR, Alenia aeronautica, Selex Elsag, Enea, il Centro ricerche Fiat, l’Università cattolica del sacro Cuore, il Politecnico di Torino.

 

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Venerdì, 28 Giugno 2013 09:53

Terza giornata annuale SERIT

logo seritIl prossimo 8 Luglio, con il supporto organizzativo e logistico dell'IREA, si svolgerà la Terza giornata annuale SERIT, la piattaforma tecnologica nazionale promossa da CNR e Finmeccanica che raggruppa le aziende e gli enti che in Italia si occupano di ricerca in ambito Sicurezza.

L'evento sarà l'occasione per presentare il Volume 3 della Piattaforma SERIT che include le priorità nazionali da supportare in Horizon 2020.

La giornata si aprirà con il saluto del Presidente del CNR, del Sindaco di Napoli e del Presidente della Regione Campania. A seguire, nella Tavola Rotonda presieduta da un rappresentante della Commissione Europea, si discuteranno le opportunità di finanziamento per le tematiche "Security in H2020", con particolare riferimento al ruolo della ricerca e dell'industria nell'Italia Meridionale.

Nel pomeriggio verrà dato spazio a una breve presentazione dell'IREA che, con il laboratorio Radar per applicazioni di sicurezza e monitoraggio del territorio, ha vinto il Serit Award 2012, il riconoscimento al laboratorio pubblico e/o privato italiano che si è distinto per la ricerca e l’innovazione in ambito Security.

L'evento si svolgerà presso l'aula conferenze dell'Istituto Motori del CNR di Napoli, in via Marconi 8.

Per registrarsi e consultare il programma completo della giornata andare all'indirizzo: http://www.piattaformaserit.it/?p=2003

 

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Sicurezza, monitoraggio di foreste, stima della biomassa e dell’umidità dei suoli, ghiacciai, archeologia, geologia, esplorazioni planetarie: sono alcune delle applicazioni del radar in banda P, un sistema di proprietà dell'Agenzia spaziale italiana (Asi), realizzato dal Corista e sperimentato con la partecipazione dell’Istituto per il rilevamento elettromagnetico dell’ambiente del Cnr, il Politecnico di Milano e l’Università di Trento

figura SAR P-band smallE’ stata completata con successo l'attività di ricerca e sviluppo finalizzata alla realizzazione e sperimentazione di un sistema radar multifrequenza operante in banda P (frequenze inferiori ad 1 GHz), in particolare nelle bande VHF e UHF, di proprietà dell'Agenzia Spaziale Italiana (ASI). Il sistema, realizzato dal Consorzio di Ricerca su Sistemi di Telerilevamento Avanzati (CORISTA) e sperimentato con la partecipazione dell’Istituto per il Rilevamento Elettromagnetico dell’Ambiente del CNR, il Politecnico di Milano e l’Università di Trento, è costituito da un sensore "sounder", operante alla frequenza di 150 MHz, e da due sensori "imager" operanti alle frequenze di 450 e 900 MHz. Grazie all'impiego di frequenze più basse rispetto a quelle delle bande "classiche" L, C ed X, il sistema radar realizzato permette di acquisire informazioni anche sullo strato sub-superficiale dell'area investigata. 

La capacità penetrativa dei radar in banda P presenta interessanti ricadute sia in ambito scientifico (esplorazione planetaria e della Terra, comprensione delle dinamiche di ecosistema, studio dello spessore dei ghiacci) sia applicativo (individuazione nel sottosuolo di installazioni otticamente nascoste sia intenzionalmente - applicazione più propriamente militare - sia per cause naturali - p.es. reperti archeologici o ricerche post frane).
 
 

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L’interesse della Difesa verso l’esplorazione del potenziale offerto dall'impiego militare della banda P ha permesso, tramite i velivoli messi a disposizione dal Centro Sperimentale Volo dell’Aeronautica Militare, di effettuare la sperimentazione del radar, attraverso due campagne di volo, finalizzata ad investigare lo spettro applicativo di tale banda di frequenze con particolare riguardo all’analisi di aree terrestri.

Nell’ambito dell’esperimento l’IREA ha condotto le elaborazioni dei dati necessarie a fornire al radar in banda P la capacità di discriminare gli oggetti al suolo con dettaglio paragonabile a quello dell’occhio umano. Tali elaborazioni richiedono operazioni complesse di trattamento del segnale che, nel caso specifico di installazione su elicottero, hanno riguardato soprattutto la compensazione accurata degli errori di moto della piattaforma. “La capacità penetrativa dei radar in Banda P, ovvero di vedere in 3D anche attraverso la vegetazione o nel sottosuolo”, affermano Gianfranco Fornaro e Francesco Soldovieri, primi Ricercatori dell’IREA che hanno coordinato le attività dell’elaborazione dei dati sia della componente imager che sounder e la generazione delle immagini tra cui quella riportata in figura, “ha applicazioni rilevanti per la sicurezza, il monitoraggio di foreste, la stima della biomassa e dell’umidità dei suoli, come pure per i ghiacciai, l’archeologia, la geologia e le esplorazioni planetarie.”

 

News ASI

Comunicato stampa CNR

 



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Venerdì, 12 Ottobre 2012 10:14

Numero speciale newsletter SERIT

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E dedicato al laboratorio radar per applicazioni di sicurezza e monitoraggio del territorio dell'IREA, vincitore del SERIT Award 2012il numero speciale della newsletter Serit (Security Research in ITaly), la piattaforma tecnologica nazionale sulla sicurezza che raggruppa le aziende e gli enti italiani che si occupano di ricerca in ambito "Homeland Security".

"La Commissione per l’attribuzione dell’award", si legge nell'introduzione di Cristina Leone e Fabio Martinelli, "ha valutato positivamente i risultati e l’approccio descritti dal Laboratorio che hanno consentito di affrontare le sfide tecnologiche proprie della piattaforma SERIT in ambito Tecnologie per crisis management e per la protezione di persone, asset ed infrastrutture".

 

 

 

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Sabato, 20 Dicembre 2014 15:41

Sensori distribuiti in fibra ottica

centralina optoelettronica

La tecnologia dei sensori in fibra ottica oggi giorno è utilizzata in svariati campi di applicazione poiché offre soluzioni notevolmente vantaggiose rispetto alle tecnologie sensoristiche convenzionali. Tipicamente i vantaggi ampiamente riconosciuti rispetto a tecniche convenzionali sono l’elevata sensibilità, l’immunità alle interferenze elettromagnetiche, le dimensioni ridotte, la sicurezza in ambienti potenzialmente esplosivi e la riduzione dei cablaggi. Tali sensori sono ideali per costruire reti di monitoraggio molto estese e sono meccanicamente e chimicamente compatibili con la gran parte dei materiali da costruzione. Tuttavia, i sensori in fibra comunemente usati consentono una misura puntuale dei parametri d’interesse e ciò rappresenta una difficoltà allorché si voglia ottenere un’elevata risoluzione su lunghe distanze.

Tale limitazione può essere superata grazie all’uso di sensori distribuiti ed a tal fine l’attività di ricerca svolta dai ricercatori IREA ha consentito di sviluppare nuove configurazioni di sensori distribuiti basati sullo scattering stimolato di Brillouin, che consentono di misurare con elevata risoluzione temperatura e/o deformazioni di strutture di grandi dimensioni. In questo contesto i ricercatori dell’IREA ricoprono una posizione di leadership a livello nazionale e di eccellenza a livello europeo. I risultati della attività di ricerca svolta hanno, infatti, portato al deposito di due brevetti (RM 2006 A 000302 e RM 2008 A 000626) di cui il primo in fase d’estensione a Stati Uniti ed Europa.

Venerdì, 02 Gennaio 2015 16:09

Monitoraggio dello stato del mare

MonitMare

Secondo uno studio della Agenzia Spaziale Europea (ESA) negli ultimi venti anni oltre 200 superpetroliere e navi container sono affondate in seguito a condizioni di mare estremo ed onde anomale, con conseguente perdita di vite umane e disastri ambientali. A fronte di tale problematica, l'attività di ricerca scientifica e l'innovazione tecnologica stanno aprendo nuovi orizzonti alla possibilità di monitorare lo stato del mare tramite l'ausilio di radar nautici in banda X comunemente installati su navi di grandi dimensioni e presso le Capitanerie di Porto.

Ciò è reso possibile grazie al fatto che il segnale misurato da un comune radar per il supporto alla navigazione dipende non solo dalla riflessione dell’onda elettromagnetica generata dai target (ostacoli, navi) presenti sullo specchio di mare ma anche da quella dovuta alla superficie del mare stesso. Pertanto, elaborando quella parte di segnale comunemente considerata come aliquota di rumore (clutter) e quindi scartata, è possibile ottenere informazioni sull’andamento spaziale e temporale del moto ondoso. Tale potenzialità offre una valida alternativa agli attuali sistemi di rilevamento dello stato del mare, come le boe ondametriche ed i radar HF, con il vantaggio di essere estremamente più semplice da installare, gestire, mantenere e, cosa non meno importante, di abbattere drasticamente sia i costi di acquisto che di gestione.

L’idea di considerare come segnale utile l’onda elettromagnetica riflessa dalla superficie del mare, ha consentito ai ricercatori dell’IREA di mettere a punto una innovativa metodologia per la stima accurata delle correnti superficiali e della batimetria del fondale che trova applicazione sia in ambito terrestre (monitoraggio delle coste, meteorologia, supporto alle operazioni alle operazioni di ricerca e salvataggio) che marittimo (supporto alla navigazione, sicurezza delle piattaforme offshore).

Nell’ambito di tali attività è stata avviata una iniziativa di trasferimento tecnologico che ha portato alla nascita della società Remocean S.r.l., Spin-off del CNR.

Domenica, 01 Maggio 2011 15:18

Tomografia radar

Imaging

La capacità delle onde elettromagnetiche di penetrare corpi materiali ed interagire con essi, in un modo che dipende dalla morfologia e dalle proprietà costitutive dell'oggetto in esame, costituisce il principio fisico delle tecniche diagnostiche senza contatto e non invasive finalizzate all’individuazione e caratterizzazione, in una parola all’imaging, di oggetti incogniti, anche se posti in un mezzo opaco o nascosti da un ostacolo.

A tal fine, è necessario sviluppare metodologie avanzate per l’elaborazione di dati radar, eventualmente raccolti adottando configurazioni di misura non canoniche. Tali metodologie, diversamente da quelle comunemente in uso, si avvalgono di modelli fisico/matematici più adeguati a descrivere l’interazione onda/bersaglio in scenari complessi e affrontano opportunamente la soluzione del problema inverso, non-lineare e mal posto, coinvolto. Basandosi su tali requisiti, le metodologie sviluppate presso l'IREA, mirano a fornire immagini dell’oggetto in esame da cui è possibile determinarne, senza ambiguità, le proprietà morfologiche ed elettromagnetiche (permettività dielettrica e conducibilità).

I ricercatori dell’IREA hanno una lunga ed assestata esperienza in questo campo, che ha consentito la messo a punto di diversi approcci, che sono stati testati in diversi contesti applicativi.

Da un punto di vista concettuale, le metodologie sviluppate possono essere classificate in due gruppi:

1) strategie per la localizzazione di oggetti incogniti e loro caratterizzazione geometrica (dimensione, forma)

2) approcci capaci di fornire una caratterizzazione (quantitativa) accurata delle proprietà elettromagnetiche degli oggetti in esame

Tali metodologie di elaborazione dati rappresentano un utile strumento per affrontare un vasto numero di applicazioni in cui è di interesse l’imaging radar in situ, tra cui il monitoraggio di strutture civili ed infrastrutture critiche, la diagnostica dei beni culturali, la mappatura dei sottoservizi in ambienti urbani, le applicazioni legate alla sicurezza fisica, come ad esempio il rilevamento di mine anti-uomo ed ordigni inesplosi, l’imaging attraverso i muri, l’individuazione di tunnel, il rilevamento di oggetti nascosti su persone, il rilevamento a distanza di segni vitali (ad esempio respirazione e battito cardiaco).

Un ambito tecnologico in cui l’uso di tali metodologie di inversione è estremamente rilevante o quello del georadar (GPR), che è un sistema radar specificamente progettato per l’imaging di strutture sepolte o nascoste. In tale ambito, le metodologie sviluppate all’IREA, ed in particolare quelle finalizzate alla localizzazione e caratterizzazione morfologica di oggetti incogniti, sono state applicate con successo in molte campagne di investigazione mediante GPR eseguite nell’ambito di vari progetti di collaborazione nazionali ed internazionali che hanno riguardato prospezioni di siti archeologici (casa del Centauro in Pompei, Stabia antica e Pontecagnano in Campania, Viggiano in Lucania e molti altri), il monotoraggio di strutture civili ed infrastrutture (ad esempio il ponte Musmeci in Potenza e diverse corsi autostradali svizzere) e la diagnostica dei beni culturali (indagine georadar nel Salone dei 500 a Firenze alla ricerca degli stati nascosti del dipinto del Vasari). 

Venerdì, 08 Luglio 2011 15:01

Monitoraggio di grandi infrastrutture civili

MonitStrut250Il monitoraggio dell’integrità strutturale di edifici e di grandi infrastrutture di trasporto, come ponti, viadotti e dighe, è un aspetto cruciale per la prevenzione di disastri naturali e garantire la sicurezza di persone e cose. In questo ambito, uno degli obiettivi da perseguire è rendere disponibili strumenti diagnostici non invasivi, capaci di fornire informazioni dettagliate dello stato di conservazione delle strutture monitorate e di rilevare i fattori di rischio, al fine sia di pianificare e guidare le operazioni di consolidamento sia di allertare, con sufficiente tempestività, la popolazione.MonitStrut2_250
A fronte di tale esigenza, tecnologie di imaging elettromagnetico, come i sensori distribuiti in fibra ottica e i sistemi georadar avanzati, ovvero potenziati da innovativi approcci di tomografia a microonde per l’elaborazione dati, sono utili strumenti per effettuare indagini in situ su diverse scale spaziali e temporali. I sensori in fibra ottica basati sul fenomeno fisico dello scattering di Brillouin consentono, infatti, di effettuare un monitoraggio tempo continuo ed a bassa risoluzione spaziale (dell’ordine del metro). D’altra parte i sistemi georadar sono in grado di fornire immagini dello stato interno della struttura ad alta risoluzione spaziale (dell’ordine del centimetro)  ma non di effettuare un controllo tempo continuo.

L’attività di ricerca svolta presso l'IREA riguarda, pertanto, lo sviluppo, la validazione e l’impiego in condizioni reali  di tali tecnologie con l'obiettivo ultimo di produrre immagini e profili che siano di supporto sia per la previsione e prevenzione dei rischi che per il quick damage assessment dopo eventi di crisi naturali, come terremoti, alluvioni e frane. Negli ultimi anni, grazie anche alle competenze acquisite durante il coordinamento del progetto di ricerca FP7 “ISTIMES - Integrated System for Transport Infrastructure surveillance and Monitoring by Electromagnetic Sensing”, (FP7-ICT-SEC-2007-1 – Grant Agreement 225663), l'attività di ricerca è stata estesa all' uso sinergico ed integrato di diverse tecnologie radar (georadar e radar olografici) ed altre tecniche di sensing elettromagnetico (tra cui i sensori distribuiti in fibra ottica) al fine di delineare un approccio integrato e sistemico per il monitoraggio, la diagnostica e la conservazione delle infrastutture.

 

 

 

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Sabato, 09 Luglio 2011 13:54

Through ed Intra wall imaging

TWI250Vedere attraverso gli ostacoli, come muri, porte e materiali opachi, ottenendo dall’esterno una fotografia dettagliata della scena osservata è una abilità con notevoli benefici sia in ambito militare che civile. Tale capacità è, infatti, un utile strumento a supporto della gestione delle operazioni di sorveglianza e di riconoscimento volte a garantire la sicurezza di persone e cose mediante il rilevamento tempestivo di fattori di rischio, tra cui armi e droghe. D’altra parte, essa è ad elevato impatto nelle azioni di soccorso, in cui è richiesta la disponibilità di tecnologie capaci di individuare e localizzare persone intrappolate in una stanza o sotto le macerie.

Una simile potenzialità sta, oggigiorno, diventando sempre più una reale possibilità grazie allo sviluppo di sistemi diagnostici basati sull’uso di segnali nello spettro delle microonde e dei terahertz. In questo contesto, l'attività di ricerca IREA è focalizzata sullo sviluppo e nella validazione, in casi realistici, di tecniche di elaborazione dati basate sulla tomografia a microonde e radiofrequenza per l'imaging di oggetti e persone in, applicazioni di sicurezza fisica (through- ed inta- wall imaging, il motion tracking e la tunnel detection) Tali  approcci di rivestono il fondamentale ruolo di trasformare, nel più breve tempo possibile, i dati misurati, ovvero il segnale reirradiato da oggetti illuminati da un campo elettromagnetico incidente, in informazioni accurate ed immagini ad alta risoluzione della scena in esame facilmente facilmente fruibili dagli end-users.
 
 
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Venerdì, 15 Luglio 2011 15:57

Monitoraggio di tubazioni

MonitPipe_250La distribuzione dei servizi, come quelli idrici ed energetici, si basa su complessi sistemi di tubazioni che consentono il trasferimento dei fluidi tra diversi impianti ed il loro trasporto alle utenze finali. Il monitoraggio ed il mantenimento dell’integrità delle tubazioni è, quindi, essenziale al fine di garantire da un lato la continuità del trasporto e dall’altro la prevenzione e la tempestiva riparazione di cedimenti strutturali che, provocando la fuoriuscita di fluidi, possono causare ingenti danni sia economici che ambientali.

I numerosi incidenti che si verificano quotidianamente in tutto il mondo dimostrano la scarsa efficienza dei sistemi di monitoraggio oggi esistenti e ne motivano la ricerca e la realizzazione di nuovi.
 
A tal riguardo, i ricercatori dell’IREA hanno dimostrato che l’uso di sensori in fibra ottica consente un monitoraggio su larga scala sia dell’integrità strutturale delle tubazioni sia delle deformazioni del suolo circostante.

MonitPipe2_250 Sfruttando il fenomeno fisico dello scattering di Brillouin indotto è, infatti, possibile rilevare se la tubazione è sottoposta a tensioni che ne possono causare il danneggiamento e misurare entità e direzione delle deformazioni subite. I sensori distribuiti in fibra ottica costituiscono, pertanto, un tassello importante nella realizzazione di sistemi di monitoraggio intelligenti capaci di rilevare real time eventi critici che possono causare il collasso strutturale.

In aggiunta ai sensori i fibra ottica, utili per un monitoraggio tempo continuo su una larga scala, sono da considerare i sistemi diagnostici puntuali, come il georadar. Sfruttando sofisticate strategie di elaborazione del segnale a microonde, come quelle messe a punto dai ricercatori dell’IREA, è, infatti, possibile ottenere immagini ad alta risoluzione della regione spaziale in cui la tubazione è posizionata, attraverso cui determinare la presenza di perdite e stimarne l’entità.

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