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Zefiro

PRESENTAZIONE ZEFIRO RICERCA&INNOVAZIONESRL
IL DIMOSTRATORE TECNOLOGICO E FLIGHT TEST CENTER
NELL’AEROPORTO DI CAPANNORI LUCCA

 

Contestualmente alle attività “tradizionali” di aviazione civile e ai servizi di pubblica utilità antincendio, in questi ultimi due anni, ha assunto maggior rilievo e centralità nel progetto di sviluppo dell’Aeroporto, l’idea di realizzare e strutturare un centro per servizi aeronautici qualificati, di ricerca e innovazione nel settore aerospaziale e dell’aeronautica leggera.

L’Aeroporto di Capannori è già oggi, un Flight Test Center punto di riferimento nazionale e regionale per l’innovazione, la sperimentazione di nuovi velivoli leggeri con una nuova configurazione aerodinamica energeticamente più efficienti e più sicuri.

Zefiro è anche un centro di competenza e di promozione per lo sviluppo, la formazione di nuove figure professionali nei Sistemi aeromobili a Pilotaggio Remoto SAPR per innumerevoli applicazioni civili e industriali e per la sperimentazione e applicazione di tecnologie avanzate nel campo della generazione fotovoltaica, accumulo di energia e propulsione elettrica.

Il Dimostratore tecnologico Zefiro ricerca&innovazione Srl, società promossa e partecipata con quota minoritaria dall’Aeroporto di Capannori SPA, nasce proprio per promuovere, gestire e coordinare progetti di ricerca e innovazione, in sinergia con l’ Aeroporto che mette a disposizione uno spazio fisico autorizzato per ospitare la messa in opera e la sperimentazione dei diversi prototipi e delle diverse soluzioni tecnologiche, allo scopo di valutarne le reali potenzialità e le possibili applicazioni, per seguire, facilitare e accompagnare, in tutti i passaggi, percorsi di industrializzazione e commercializzazione di nuovi prodotti, per promuovere nuove imprese, creare nuova occupazione e ricchezza sociale.

In questi due anni l’aeroporto di Capannori Lucca, è diventato un punto di riferimento concreto per gli alti livelli di formazione e ricerca della nostra Regione. Zefiro e Aeroporto hanno costruito una collaborazione forte con il Dipartimento di Ingegneria Civile e Industriale (D.I.C.I) della Università di Pisa e una rete di relazioni anche con altri dipartimenti come, il Dipartimento dell’Energia dei Sistemi del Territorio e delle Costruzioni (D.E.S.TeC.) della Università di Pisa; Il Dipartimento di Ingegneria della Informazione della Università di Pisa; il Dipartimento di Scienze della Terra dell'Università di Firenze; il Dipartimento di Scienze fisiche, della terra e dell'ambiente dell'Università di Siena. E’ stato firmato il 16 maggio 2014, un protocollo d’intesa tra Aeroporto, Zefiro e i 5 dipartimenti sopra elencati con il Dipartimento nazionale dei VVF del soccorso pubblico e della difesa civile per il quale abbiamo organizzato il 14 novembre 2013, presso l’aeroporto di Capannori, la prima dimostrazione simulata di droni in volo, in navigazione ed a terra, con la trasmissione in diretta, di dati, audio e immagini delle operazioni, inviati in tempo reale alla sala operativa dei VVF presso il Viminale a Roma.

 

SISTEMI AEROMOBILI A PILOTAGGIO REMOTO SAPR PER USO CIVILE

Uno degli aspetti sui quali si concentra la nostra attività di ricerca e innovazione sono proprio i sistemi aeromobili a pilotaggio remoto per soccorso pubblico, ricerca dispersi, protezione civile. Il 23 gennaio 2015, abbiamo presentato due progetti di ricerca fondamentale, ricerca industriale e sviluppo sperimentale, sul Bando FAR FAS 2014. Il Progetto Mufem e il Progetto SAPRID.

 

Il progetto MUFEM: Mobile Unit For Emergency Management

E’un Mezzo Mobile Operativo con quattro ruote motrici, attrezzato come sala operativa mobile, provvisto di una Ground Control Station per la ricezione, l’elaborazione e la trasmissione dei dati. Il progetto consiste in un sistema esaustivo, autonomo e pronto all’impiego per il monitoraggio di un’intera zona disastrata e nella trasmissione interattiva ed in tempo reale delle informazioni alle “autorità” e al personale impiegato sul campo.

I sensori, i sistemi di misurazione, i sistemi di rilevamento e le attrezzature necessarie per l’analisi della situazione di emergenza, sono montati su apposite macchine volanti a controllo remoto (SAPR: Sistemi Aeromobili Pilotaggio Remoto).

Sia per la soluzione ad ala mobile che per la soluzione ad ala fissa previste per questo progetto sono state depositate con successo le relative richieste di brevetto.

Un altro aspetto caratterizzante il progetto, riguarda lo sviluppo di una sistema di trasmissione dati e video di avanguardia. Questo sistema si propone di inviare e ricevere dati e video fra le sedi delle autorità locali e quelle centrali o nazionali preposte alla assunzione di responsabilità decisionali. Attualmente, il collegamento fra unità dislocate sul territorio e le sedi centrali delle autorità, è basato su ponti radio che, seppur efficienti, non garantiscono tempestività decisionale. Il sistema proposto dal progetto MUFEM prevede una trasmissione dati e video in maniera bidirezionale in tempo reale, annullando di fatto il ritardo di tempo necessario alla raccolta dati ed alla loro comunicazione via radio.

 

Progetto SAPRID Sistema Aereo Per la RIcerca di Dispersi

Nasce dall’esigenza di ridurre in modo drastico il tempo attualmente necessario alla localizzazione di persone disperse in caso di crollo di edifici (ad esempio in seguito a terremoti o fughe di gas), slavine e in generale laddove le ricerche si svolgano in territori impervi, pericolosi per gli operatori del soccorso o difficilmente perlustrabili in tempi brevi (es. boschi).

SAPRID ha l’obiettivo di sviluppare un dispositivo robotico per la localizzazione di persone disperse attraverso l’individuazione dei loro telefoni cellulari. Il funzionamento del sistema si basa sulla trasmissione di un segnale di rete GSM, analogo a quello degli operatori di telefonia mobile, tale da indurre nel cellulare target un tentativo di connessione alla rete stessa. La ricezione del segnale di registrazione inviato dal cellulare da parte dell’unità trasmittente stessa consente di individuarne la presenza e, come spesso accade, anche quella del suo proprietario.

Il progetto SAPRID si propone di integrare l’unità di trasmissione/ricezione GSM con un Sistema Aereo a Pilotaggio Remoto (SAPR), o “drone”, il quale potrà essere gestito in modalità automatica o manuale da una stazione di terra o Ground Control Station (GCS).

Quest’ultima sarà anch’essa oggetto di ricerca e sviluppo, sia dal punto di vista dell’infrastruttura di telecomunicazione, sia per al fine di implementare funzioni di navigazione automatica in grado di massimizzare l’efficacia dell’intero sistema. Il Sistema Aereo a Pilotaggio Remoto (SAPR) sarà costituito da uno o più velivoli di nuova concezione, ad ala rotante (multi-rotori) con peso massimo inferiore a 25 kg, i cui livelli di sicurezza e autonomia sono superiori rispetto a macchine analoghe attualmente in commercio

Esarotore Zeus ERMES il più piccolo della linea Zefiro Unmanned Systems progettato e prodotto dalla rete di Zefiro

Su questi due progetti è stato costituito un tavolo tecnico che si riunirà presso l’Aeroporto di Capannori, composto dai soggetti dei due partenariati, il Mufem con L’Università di Pisa, il SAPRID con l’Università di Firenze. Il Dipartimento nazionale dei VV.F e il centro nazionale o regionale della Protezione civile, saranno i destinatari dei due prototipi realizzati per sperimentarli su scenari reali di crisi. I due progetti sono stati ammessi e sono in attesa di finanziamento.

droni3Progetto ACAS: Autonomous Collision Avoidance System for unmanned aerial vehicles

Presentato su Bando ASI, approvato e finanziato. Data di inizio: aprile 2015.

l’introduzione di sistemi in grado di incrementare la capacità dei SAPR di vedere e, di conseguenza, di essere visti, costituisce un’efficace risposta al problema della sicurezza, riducendo significativamente le probabilità di collisione.

Il sistema ACAS ha esattamente questo obiettivo, mira ad espandere gli attuali limiti imposti dal vincolo del VLOS (volo a vista) , grazie alla sua capacità di individuare i potenziali ostacoli in volo ad oltre 1000m di distanza. Tramite ACAS sarà possibile fronteggiare in maniera autonoma e affidabile situazioni di possibile collisione, portando ad un incremento della sicurezza del volo e, pertanto, delle potenzialità di diffusione dei SAPR civili, con importanti benefici per le comunità.

ACAS sarà validato attraverso attività sperimentali presso l’Aeroporto di Capannori (LU), già scenario di diverse sperimentazioni e attività su SAPR, tutt’ora in corso. All’interno dell’aera aeroportuale, le attività sperimentali potranno essere condotte in spazi chiusi, in assenza dunque di segnale GNSS, o all’aperto, coinvolgendo diverse tipologie di APR (ad es. ad ala fissa o rotante) in modo da verificare la risposta di ACAS al variare di vari parametri, quali: velocità relativa tra osservatore e target, dimensioni di quest’ultimo, distanza tra gli stessi, ecc.

 

Altri progetti di ricerca e innovazione significativi sono:

 

  • La Torre Virtuale Un drone vincolato con un cavo a terra che serve come alimentazione e collegamento per il trasferimento dei dati in tempo reale. Si configura come un quadrirotore estremamente flessibile, con una struttura in composito, motori elettrici ad alta efficienza ed eliche intubate che forniscono migliori prestazioni e maggiore protezione; in pochi minuti può passare dal volo libero al volo vincolato, è in grado di portare a 50 metri di altezza qualsiasi carico utile fino a 5 Kg. Può essere alimentato da terra con fonti di energia tradizionali o rinnovabili con un'autonomia di volo teoricamente infinita. La sua caratteristica innovativa è la sua flessibilità per le sue dimensioni ridotte e la leggerezza della sua struttura che la rende facilmente trasportabile in un qualsiasi portabagagli di una monovolume ed essere messo in funzione, con facilità e sicurezza, in ogni luogo e in pochi minuti. Può essere dotato di camere termiche, multispettrali, video e sensori specifici per tutte le applicazioni civili, di sorveglianza del territorio, monitoraggio ambientale, prevenzione incendi, bracconaggio, sorveglianza delle coste e dei fiumi, ecc.

 

  • Il progetto IDINTOS: Il Dipartimento di Ingegneria Aerospaziale di Pisa ha realizzato il prototipo di velivolo ultraleggero: il PrandtlPlane. La società SkyBox Engineering, spin-off del suddetto Dipartimento, ha curato il progetto e la realizzazione del prototipo in collaborazione con il Dipartimento dell’Energia e dei Sistemi della Università di Pisa, che sta studiando per sviluppare una versione elettrica dello stesso velivolo. Saranno realizzate anche attività per la sperimentazione in volo di velivoli non pilotati a propulsione tradizionale e solare; Droni adatti per il volo ad alta quota per sorveglianza del territorio e per telecomunicazioni, con applicazioni di tecnologie avanzate nel campo della generazione fotovoltaica, accumulo di energia elettrica e propulsione elettrica. Si tratta questo di un campo nel quale sono stati effettuati stanziamenti rilevanti in tutto il mondo, specie negli Stati Uniti. Il progetto IDINTOS è il primo aereo e idrovolante progettato e realizzato in Toscana da un gruppo di soggetti industriali, cofinanziato dalla Regione Toscana e progettato dal Dipartimento di Ingegneria Civile e Industriale dell’Università di Pisa, presentato in aprile 2014 anche alla fiera internazionale dell’aviazione generale a Friedrichshafen in Germania riscuotendo un grande successo.

 

  • Il Progetto MAE 323  Progetto di sviluppo pre-competitivo di un Motore Innovativo aeronautico basato su un Brevetto Internazionale funzionante a benzina verde/Gpl/Metano   600/750 cc. per ad alta efficienza e potenza.

 

  • Progetto nuovi orizzonti nuove professioni  Nel maggio 2014, Zefiro ha lanciato un programma qualificato di corsi di formazione “Nuovi orizzonti Nuove professioni” per la qualificazione di piloti e operatori di Sistemi Aeromobili a Pilotaggio Remoto con relativi corsi di specializzazione per l’impiego nel campo dell’Aerofotogrammetria e telerilevamento. In data 2 luglio 2014 è stata sottoscritta allo scopo, una convenzione tra Zefiro ricerca&innovazione, Aeroporto di Capannori Spa, Istituto Superiore d’Istruzione E. Fermi di Lucca, Agenzia formativa riconosciuta dalla regione Toscana e Dipartimento di Ingegneria Civile e Industriale dell’Università di Pisa. In sei mesi del 2014, oltre 230 persone provenienti da 14 Regioni italiane e da 44 province hanno frequentato e si sono formati nei nostri corsi per qualificarsi come operatori e piloti di SAPR e per specializzarsi in alcune delle applicazioni civili.

 

 

zefirochisiamo

 

 

Zefiro non è un contenitore vuoto, raccoglie idee progettuali già esistenti, consolida e struttura collaborazioni e promuove preziose sinergie, da concretezza a progetti di ricerca nel campo aerospaziale, dei Sistemi Aeromobili a Pilotaggio Remoto, della meccanica avanzata. Zefiro mette insieme competenze, professionalità e mondi diversi e, questa interdisciplinarietà, funziona come un efficace e straordinario moltiplicatore di idee e progetti innovativi.

avanzata e dell’innovazione dell'aeronautica leggera

info@zefiroinnovazione.it • www.zefiroinnovazione.it

Aeroporto di Capannori, Via Cav. del Lav. Mario Carrara snc • 55012 Tassignano • Capannori - LU - Italia


 

Zefiro is a high tech company based in the airport of Capannori, near the city of Lucca, in Italy. The purpose of Zefiro is to promote innovation in all fields of technology with a specific emphasis on remote sensing and other civilian application of unmanned aerial systems (UAS), also known as “drones”). Zefiro coordinates the activities in this field of the airport, of a group of small high tech companies, and of the three main universities in Tuscany: Firenze, Pisa, and Siena

 

Presentation of the company

Zefiro was created in 2012 as a “technology demonstration center” to support the Aeroporto of Capannori in innovation in all technological fields. The society is at present participated by eight partners, including the airport, two private partners, and 5 small companies. These include, at present: 1) Alterenergy (renewable energy production and electric propulsion systems) 2) AVG engineering (advanced aerial engines), 3) Sice Telecomunicazioni (telecommunication), 4) Skybox (advanced aerodynamics and aerial system, and 5) WOW (high altitude energy systems). Further partners are in the process of being acquired, including manufacturers of drones, of software for drones, and for other types of robotic vehicles. Zefiro is a “light” company which acts mainly as coordinator of research, demonstration, dissemination, and commercialization projects for its partners and for external companies which need this kind of service. In this activity, Zefiro provides such services as research proposal writing, project management, patent advice, market analysis and more. For those companies or institution that need to test flying prototypes, Zefiro offers the assistance of the Capannori airport, recently renovated and upgraded, which can provide the authorizations needed for flying tests of all kinds of aerial vehicles.

 

 

 

Zefiro’s ongoing projects  

Zefiro is engaged at present in several research projects, not all of them dealing with aerial vehicles and  aerial surveys, but all involving the use and diffusion of clean and renewable technologies. A brief list of these projects include

  1. Unmanned Systems Development Network: drones for emergency monitoring and management. A project dedicated to the use of aerial and land based monitoring for the coordination of such activities as relief for the stricken areas and rescue of the people involved. The project is in progress in collaboration with the Italian “Protezione Civile” agency.
  2. IDINTOS”. A project mainly involving the “Skybox” partner which involves the design and manufacturing of a hydroplane based on the concept of the Prandt wings. This aircraft is designed as a light and high efficiency plane for a variety of purposes, including applications for emergency relief
  3. MAE-323 engine. An innovative, high efficiency engine designed with in mind the use in light aircrafts, covering a market niche where, at present, there are no engines with these specific characteristics available
  4. High altitude wind energy. An explorative project in a field of great interest and, at present, under rapid expansion. The use of kites to collect high altitude wind and transform it into electric power. Mainly carried out by the partner WOW (Wind Operations Worldwide)
  5. Ecolightly. A project designed to improve the efficiency and the cleanliness of small and medium sized boats by means of innovative renewable energy system. Approved by the Tuscan Regional Government, it is slated to start in 2014.
  6. Clean water production demonstration. Zefiro works at a project dedicated to a completely autonomous system for water production from renewable energy. The system can collect and purify rain water or contaminated water and also create water from atmospheric humidity. It is thought as a way to improved the quality of life of people where clean, drinkable water is expensive or scarcely available

 

Perspectives for the future

Zefiro is open to all sorts of projects involving new and clean technologies, with a special attention to the civilian applications of unmanned aerial vehicles, also known as “drones”. These vehicles allow low cost transportation and land monitoring and are especially suitable for countries where conventional aerial monitoring are expensive or dangerous. Zefiro is in particular interested in contacts with developing countries to develop projects related to agriculture.