Sistemi Autonomi per l’Esplorazione e le Misure Subacquee

Numero totale ore di lezione: 50

CFU: 5

Obiettivi del corso:

Gli obiettivi formativi del corso sono quelli di fornire le nozioni di base per il dimensionamento, la pianificazione di missione e l'utilizzo sul campo di strumentazione complessa ad alta autonomia per l'esplorazione oceanografica e le misure subacquee. Tale strumentazione include le boe autonome, le piattaforme bentiche, i veicoli subacquei (glider, AUV e ROV), le reti di sensori.

Programma di massima:
  • INTRODUZIONE ALLE AUTONOMOUS OCEAN SENSING NETWORKS: sistemi integrati per l'osservazione e le misure. Componenti. Infrastruttura di rete. Esempi: tomografia acustica su scala planetaria (Acoustic Ocean Temperature experiment), oceanografia sinottica.
  • LOCALIZZAZIONE E NAVIGAZIONE: sistemi di riferimento. Strumentazione acustica per la localizzazione e navigazione subacquea; la linea di base; sistemi LBL, SBL, USBL; sistemi con boe flottanti; il problema della sincronizzazione. Velocimetri acustici a effetto Doppler (DVL). Strumentazione non acustica: gyro, Inertial Motion Unit; caratteristiche di installazione, prestazioni e limiti di utilizzo.
  • VEICOLI DI MISURA SUBACQUEI: tipologia di veicoli: ROV (Remotely Operated Vehicles), AUV (Autonomous Underwater Vehicles), gliders; esempi commerciali e tendenze di mercato. Analisi sistemistica; caratteristiche dinamiche; sistema di navigazione, guida e controllo; modelli semplificati in particolari condizioni operative. Monitoraggio/comando e controllo di missione; modem acustici. Sistemi energetici. Architetture di bordo (hw/sw). Esempi di architetture e di funzionamento operativo per sistemi specifici.
  • COOPERAZIONE E COORDINAMENTO FRA PIATTAFORME: campionamento adattivo. Cooperazione multiveicolo: algoritmi ed esempi; fattori limitanti di prestazione. Reti MANET per la comunicazione. Esempi di missione: survey geofisiche, mappature oceanografiche, sorveglianza in aree ristrette, sistemi ad alta profondità.
Testi di riferimento:
  • T. Fossen, Marine Control Systems, Springer-Verlag, 2000.
  • Materiale fornito dai docenti.