PROGRAMMA PRIN 2022 - B安道 PRIN2022 D.D. N.104 DEL 2 二月 2022

项目标题： HORUS – 按需整体远程无人感知

CUP代码： D53D23003880006

预算： € 74.489,60

U.R.负责人： Striccoli Domenico

其他研究单位或可能的子单位： 米兰理工大学，特伦托大学

项目 HORUS – 按需整体远程无人感知 旨在重新定义战略性民用基础设施结构健康监测（SHM）的范式，引入一种基于无人机群以及先进通信与人工智能技术的整体化、模块化、按需系统。其目标是突破传统监测系统的局限——后者依赖于安装在少数工程结构上的永久性传感器——并演进为一个可扩展、可自适应的平台，能够在不同基础设施上实时运行，即使在恶劣环境条件或极端事件发生后亦然。HORUS 重点关注物联网（IoT）技术、5G/6G 通信、无人机之间的协同传输、用于数据自动分析的机器学习算法，以及动态更新的数字孪生的集成。其长期目标是通过无人机搭载传感器实现海量数据采集，并进行安全、低时延传输与智能处理，以自动识别损伤、实时评估结构可靠性，并为基础设施的最优管理提供决策支持。在此情景下，HORUS 旨在提升基础设施管理的韧性、安全性和经济可持续性，降低传统检查的成本与时间，并增强在紧急情况下的响应能力。

HORUS 项目取得的成果在第一阶段主要涉及对近期无人机互联网（Internet of Drones）文献的研究，重点关注无人机与地面站之间信息交换的通信技术，尤其是无人机互操作性所采用的标准，包括通信协议、受控空域中的飞行程序，以及资源管理，具体体现在能耗和带宽方面。 

在第二阶段，已实现一个用于通过无人机远程监测桥梁结构状态的通信框架，重点关注在 5G 及更高代际蜂窝网络（5G-and-Beyond, 5GB）中传输压缩视频所使用的带宽资源。在此背景下，构建了一个实验性测试平台，其中移动中的无人机捕获并发送采用 H.264 和 H.265 标准压缩的视频片段，并测量完成无损传输所需的带宽。在对一分钟实时视频传输的实验中，分辨率为每帧 1280x720 像素，并采用不同帧率（每秒 15 至 60 帧），同时使用 H.264 和 H.265 两种压缩标准，所得结果表明平均带宽需求约为 20-30 Mbit/s；只有最新一代 5G 网络才能在无带宽问题的情况下支持此类速率。