PROGRAMMA PRIN 2022 - Bأندو PRIN2022 D.D. N.104 DEL 2 فبراير 2022
TITOLO DEL PROGETTO: هوروس – الاستشعار عن بُعد الشامل عند الطلب باستخدام المركبات غير المأهولة
رمز CUP: D53D23003880006
الميزانية: € 74.489,60
مسؤول الوحدة البحثية: Striccoli Domenico
وحدات بحث أخرى أو وحدات فرعية محتملة: جامعة بوليتكنيك ميلانو، جامعة ترينتو
المشروع هوروس – الاستشعار عن بُعد الشامل عند الطلب باستخدام المركبات غير المأهولة يهدف المشروع إلى إعادة تعريف نموذج مراقبة السلامة الإنشائية (SHM) للبنى التحتية المدنية الاستراتيجية، من خلال إدخال نظام شامل ومعياري وعند الطلب، يستند إلى أسراب من الطائرات المسيّرة وتقنيات متقدمة للاتصالات والذكاء الاصطناعي. ويتمثل الهدف في تجاوز قيود أنظمة المراقبة التقليدية، القائمة على حساسات دائمة مركّبة في عدد محدود من المنشآت، والتطور نحو منصة قابلة للتوسع والتكيف، قادرة على العمل في الوقت الفعلي على بنى تحتية متنوعة، حتى في الظروف البيئية القاسية أو عقب الأحداث الاستثنائية. ويركز HORUS على دمج تقنيات إنترنت الأشياء (IoT)، واتصالات الجيل الخامس/السادس (5G/6G)، والإرسال التعاوني بين الطائرات المسيّرة، وخوارزميات التعلم الآلي لتحليل البيانات آليًا، والتوائم الرقمية المحدّثة ديناميكيًا. ويتمثل الهدف على المدى الطويل في جمع كميات كبيرة من البيانات عبر حساسات تحملها الطائرات المسيّرة، ونقلها بأمان وبزمن استجابة منخفض، ومعالجتها بذكاء بغية الكشف الآلي عن الأضرار، وتقييم موثوقية المنشآت في الوقت الفعلي، ودعم اتخاذ القرارات من أجل الإدارة المثلى للبنى التحتية. وفي هذا السياق، يسعى HORUS إلى تعزيز مرونة إدارة البنى التحتية وسلامتها واستدامتها الاقتصادية، من خلال خفض تكاليف عمليات التفتيش التقليدية ومدتها، وتحسين القدرة على الاستجابة في حالات الطوارئ.
تناولت النتائج التي تحققت في إطار مشروع HORUS، في مرحلة أولى، دراسة الأدبيات الحديثة حول إنترنت الطائرات المسيّرة، مع التركيز بوجه خاص على تقنيات الاتصال المستخدمة لتبادل المعلومات بين الطائرات المسيّرة والمحطات الأرضية. كما شملت الدراسة المعايير المعتمدة لضمان قابلية التشغيل البيني للطائرات المسيّرة، بما في ذلك بروتوكولات الاتصال، وإجراءات الطيران في المجال الجوي الخاضع للرقابة، وإدارة الموارد من حيث استهلاك الطاقة وعرض النطاق الترددي.
في مرحلة ثانية، أُطِّر نظامٌ للتواصل من أجل المراقبة عن بُعد للحالة الإنشائية للجسور باستخدام الطائرات المسيّرة، مع إيلاء اهتمام خاص لموارد النطاق الترددي المستخدمة في نقل الفيديو المضغوط عبر شبكات الهاتف المحمول 5G وما بعدها (5G-and-Beyond, 5GB). وفي هذا السياق، أُنشئ سرير اختبار تجريبي تلتقط فيه طائرات مسيّرة متحركة مقاطع فيديو مضغوطة وفق المعيارين H.264 وH.265 وترسلها، مع قياس النطاق الترددي اللازم لإتمام عملية النقل دون فقدان. وقد أتاحَت النتائج التي تحققت خلال تجارب أُجريت لنقل فيديو مباشر مدته دقيقة واحدة، بدقة 1280x720 بكسل لكل إطار، وبقيم مختلفة لمعدل الإطارات (من 15 إلى 60 إطارًا في الثانية)، باستخدام معياري الضغط H.264 وH.265، تحديد متوسط عرض النطاق الترددي ضمن نطاق 20-30 Mbit/s، وهي سرعات لا تستطيع دعمها دون مشكلات في النطاق الترددي إلا شبكات 5G الأحدث.
