I droni subacquei, esempio dell’applicazione della tecnologia robotica al servizio dell’esplorazione degli abissi marini, integrano le capacità della Marina Militare Italiana nell’assolvimento dei suoi compiti istituzionali, volti ad assicurare la sicurezza del mare, lo sviluppo economico nazionale, il contributo alla ricerca scientifica e la custodia del patrimonio storico.

I ROV e gli AUV in dotazione alle Forze di Contromisure mine ed Idrografiche (Maricodrag) spingono oggi tali capacità fino ad una quota di 3.000 metri, in acque fino ad oggi mai esplorate, riportando alla luce frammenti di storia e memorie di chi ha sacrificato la propria vita per la Patria.

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Nel corso degli ultimi anni, la Marina Militare ha avviato con la PMI italiana un percorso volto a sviluppare un concept di veicolo unmanned modulare e multiruolo in grado di colmare i gap capacitivi non coperti dagli attuali mezzi subacquei e di superficie in dotazione. Parallelamente al percorso succitato, è stato avviato un processo interno allo Stato Maggiore Marina, volto a definire le linee di indirizzo per gli sviluppi futuri della lotta sotto la superficie.

In tale contesto, si inquadra in maniera più ampia l’idea di veicolo unmanned come nodo di una più vasta Underwater Network (UWN). L’UWN dovrà essere costruita attraverso un concetto di architettura aperta, dalla spiccata caratterizzazione modulare, replicabile ma scalare e capace di integrare sensori di diversa natura, ottici, elettromagnetici e soprattutto acustici, a tecnologia multistatica. I nodi di tale rete potranno essere sia mobili, come Unità Navali, Sommergibili, Aerei, o sistemi a conduzione autonoma, piuttosto che da stazioni fisse e semifisse, anch’esse costituite da impianti stazionari (ad esempio, cortine/sensori da fondo).

Di conseguenza, un ruolo particolarmente significativo nello sviluppo del concetto di UWN sarà inevitabilmente legato alle capacità dei veicoli autonomi di rendere scalabile, prevedendo potenzialità (capacità comunicative, tecnologie di Artificial Intelligence, Machine Learning e valorizzazione dei Big Data), che permettano loro di avere consapevolezza della rete stessa, al fine di assolvere le missioni assegnate.

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Sarà illustrato il dispositivo operativo di soccorso su scala nazionale, organizzato su Nuclei distribuiti sul territorio ed una copertura operativa 24 ore su 24.

Saranno inoltre illustrate le attrezzature ed i mezzi più comunemente impiegati in attività di ricerca e recupero, sia in alto che in basso fondale.

La presentazione si concluderà con l’illustrazione di alcuni interventi effettuati dai Nuclei Sommozzatori dei Vigili del Fuoco nel recente passato.

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ENEA presenterà le sue tecnologie per il monitoraggio e la tutela dell’ambiente sottomarino, come lo sciame di droni sottomarini “Venus Swarm”. In fase di sviluppo nei laboratori di Robotica dell’ENEA, l'innovativa tecnologia sarà in grado di contribuire alla protezione di fauna e flora marine attraverso il controllo e l’ispezione dei fondali di zone costiere e acque oceaniche e, inoltre, verrà impiegata per la sicurezza di piattaforme petrolifere, gasdotti e porti e per la realizzazione di un network sottomarino che prevede l’integrazione delle smart city costiere con IoT (Internet of Things).

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La robotica marina comprende tre segmenti operativi eterogenei: 1) l'ambiente subacqueo dove operano gli Autonomous Underwater Vehicles (AUV), i glider e i Remotely Operated Vehicles (ROV); 2) l'atmosfera con i droni volanti ad ala fissa o mobile o a pale rotanti (Unmanned Air Vehicles, UAV); 3) la superficie del mare, dove gli Autonomous Surface Vehicles (ASVs), lavorando all'interfaccia tra il mondo delle trasmissioni elettromagnetiche e quello delle onde acustiche, svolgono anche attività di supporto alle operazioni di mezzi aerei e subacquei.

La relazione presenta la famiglia di Unmanned Marine Vehicles sviluppati dall'Istituto di Ingegneria del Mare del CNR e le infrastrutture di test per la loro caratterizzazione idrodinamica, di tenuta al mare e di manovrabilità. In particolare, unitamente alle loro applicazioni operative, saranno esaminati il ROV Romeo/R2,  ROV/AUV e-URoPe, il concetto POP ART di veicoli modulari portatili e riconfigurabili con il prototipo Proteus, riconfigurabile sul campo in versione semi-sommergibile e subacquea, gli USV Charlie e U-SWATH, oltre ai più recenti prototipi di UAV e battello modulare, portatile e riconfigurabile per operazioni in very shallow water.

Inoltre, saranno mostrate le infrastrutture di test dell'Istituto: towing tank, towing tank per sea keeping, canale di circolazione, tunnel di cavitazione e bacino di manovrabilità presso il Lago di Nemi.

 www.inm.cnr.it

Zeno AUV è un drone subacqueo di nuova concezione sviluppato da MDM Team con il supporto dell’Università di Firenze nell’ambito del progetto EU EASME ARCHEOSUb. Zeno AUV, dotato di 8 motori, ha capacità di hovering e può essere facilmente customizzato con i principali payload ottici e acustici presenti sul mercato. Punti di forza e peculiarità del veicolo sono le ridotte dimensioni e peso, la portabilità (2 persone con carico individuale di circa 20 kg) e la presenza di un sistema di attacco rapido per le batterie, che ne permette una semplice e veloce sostituzione, con notevoli vantaggi in termini di estensione dell’autonomia di missione.

Le caratteristiche di leggerezza ed estrema manovrabilità rendono Zeno AUV un perfetto ausilio tecnologico per la maggior parte dei servizi che caratterizzano la Underwater Blue Economy, spaziando dalle tipiche campagne di archeologia, geologia, biologia subacquea mediante surveyer e monitoraggi di fondali marini, fluviali e bacini idrici, fino ad arrivare a servizi di surveillance a supporto alle attività delle Autorità portuali e costiere.

 www.mdmteam.eu  Scarica le slide

La politica aziendale Novacavi consiste nell'offrire soluzioni precise alle singole necessità. Novacavi ha scelto di mettere al servizio della clientela l'esperienza acquisita, sia dal proprio ufficio tecnico sia dal proprio ufficio commerciale, per realizzare prodotti speciali dove un cavo standard non è sufficiente.

Oltre alla vasta gamma di cavi elettrici in accordo alle normative nazionali ed internazionali, Novacavi sviluppa assieme ai propri clienti prodotti innovativi di alto contenuto tecnologico, anche destinati a droni e robot per impiego marino e subacqueo. Scopo è di essere un partner tecnicamente qualificato, dotato di flessibilità e capace di agire come consulente e non solo come fornitore. 

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La relazione mira a fornire una panoramica delle attività di ricerca sulle tematiche di Robotica Marina di Servizio, Esplorazione ed Intervento nell’esperienza di Unisalento e del Centro interuniversitario di sistemi integrati per l'ambiente marino (ISME). ISME è stato fondato nel 1999 con lo scopo di sostenere attività di ricerca nei settori delle tecnologie marine e dell'ingegneria oceanica. Il centro include attualmente le università di Genova, Salento, Pisa, Politecnica delle Marche, Cassino e Lazio meridionale, Bologna, Roma Sapienza, Calabria e Firenze.

ISME, inoltre, ha istituito nel 2015 con il Centro di Sperimentazione e Supporto Navale (CSSN) della Marina Militare Italiana un laboratorio congiunto di ricerca applicata su sistemi marini eterogenei e autonomi: il SEALab dove si affrontano studi di ricerca e sperimentazione di sistemi e robot marini. Il SEALab ha sede presso le strutture del CSSN di La Spezia.

La ricerca condotta presso i nodi ISME ed il SEALab copre un ampio spettro delle tecnologie applicate marine con particolare attenzione ai settori di: Robotica marina; Acustica subacquea, comunicazione e networking; Energie rinnovabili; Modellazione e simulazione. Le attività di ricerca sviluppate presso le sedi ISME sono finanziate da progetti nazionali ed internazionali.

Nella prima parte della relazione si  descriverà il centro ISME, il SEALab ed alcuni dei recenti progetti di ricerca degli stessi. Nella seconda verranno illustrate, in particolare, le attività di ricerca in ambito ISME condotte presso l'Università del Salento. In quest'ambito verrà data una panoramica dei contributi di Unisalento ad alcune recenti iniziative di ricerca e saranno discussi i risultati del progetto Europeo WiMUST (Widely scalable Mobile Underwater Sonar Technology) coordinato da Unisalento e terminato nel 2018.

 www.dii.unisalento.it 
 www.isme.unige.it 
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La relazione mira a fornire una panoramica sui robot mobili sottomarini, di superficie e di alcune tecnologie a disposizione del Centro interuniversitario di sistemi integrati per l'ambiente marino (ISME). ISME è stato fondato nel 1999 ed include attualmente le università di Genova, Salento, Pisa, Politecnica delle Marche, Cassino e Lazio meridionale, Bologna, Roma Sapienza, Calabria e Firenze. La relazione è da considerarsi il proseguimento di quella più generale sul centro ISME, a cura del professor Giovanni Indiveri. Si descriveranno le principali caratteristiche dei mezzi (robot) marini dei vari nodi del centro, ed alcuni recenti risultati raggiunti tramite essi durante campagne sul 

I veicoli/robot marini, senza personale a bordo (veicoli unmanned), possono essere prevalentemente suddivisi in mezzi autonomi, AUVs - Autonomous Underwater Vehicles e ASVs - Autonomous Surface Vehicles, e teleoperati, ROVs - Remotely Operated Vehicles. Verranno presentati, ma non solo, i veicoli autonomi MARTA, FeelHippo, Folaga ed il catamarano Ulisse. Tali veicoli possono essere utilizzati in svariati ambiti e tipi di missione e possono facilmente raccogliere dati sull’ambiente marino che li circonda, ad esempio al fine di ricostruire mappature 2D o 3D dei fondali o di target di interesse. Sono dispositivi versatili e riconfigurabili, ed è pertanto possibile montarvi a bordo diversi sensori adatti per campagne sperimentali.

Tali campagne risultano utili per i settori, solo per citarne alcuni, della biologia, archeologia, monitoraggio costiero, geologia, monitoraggio ambientale, Oil&Gas. Oltre ai robot mobili del centro, la relazione si concluderà con la descrizione di altre tecnologie a disposizione di ISME, quali sensori custom, modem per la comunicazione acustica subacquea, braccia robotiche.

www.isme.unige.it www.unifi.it  
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Saranno illustrati i vari progetti di formazione organizzati dalla Scuola di Robotica a favore di Docenti e Studenti e legati alla conoscenza del mare e alla protezione dell’ambiente marino. In particolare, sarà presentato il progetto “Il mare in 3D”: finanziato da Costa Crociere Foundation,  intende creare soluzioni innovative di recupero e riciclo di attrezzi da pesca dismessi e materiale plastico proveniente da attività di pulizia dei litorali e dei fondali marini. Questo materiale, una volta trattato, verrà trasformato in un filamento da impiegare con le stampanti 3D per creare oggetti da utilizzare in varie attività che comprendono la creazione di kit didattici per le scuole e per ipovedenti, oggetti da impiegare per esplorare i fondali marini facendo snorkeling naturalistico e oggetti da utilizzare durante le iniziative di pulizia dei fondali.

 www.scuoladirobotica.it

Presso lo stand della Zad Marine saranno presentati i prodotti di questo laboratorio bolognese, a partire dal Bravo 1, un AUV di forma cilindrica, pesante circa 9 kg e capace di operare a profondità di circa 800 metri. Saranno anche presentati eliche, compartimenti stagni, sistemi di zavorra e la piattaforma completa.
 www.zad-marine.com

Il sistema SARA è finalizzato a fornire supporto operativo alle operazioni di Ricerca e Soccorso e di Sorveglianza in mare ed in altri scenari particolarmente sensibili, come quello del monitoraggio nei porti, mediante un drone ed un hangar vincolato alla nave (o nel porto) e connesso al drone tramite un cavo estendibile che fornisce l’alimentazione al drone. Questa soluzione, utilizzabile per operazioni diurne e notturne, consente di aumentare sensibilmente l’orizzonte di osservazione della nave di diverse miglia nautiche tramite un “Traliccio Virtuale” capace di restituire video in alta definizione (ed in tempo reale) sia in ottico che in termico alla plancia di comando della nave (o ad una centrale operative del porto). Il drone SAV (Sistema Aeromobile Vincolato), sviluppato nei laboratori di TopView, è alla base del sistema SARA che ne rappresenta una particolare specializzazione nel dominio marittimo. Il progetto SARA è stato cofinanziato dalla Comunità Europea mediante il programma di ricerca H2020 ed è attualmente in fase di sviluppo, sebbene alcuni prototipi siano già disponibili ed operativi. La necessità di questa soluzione deriva dal mercato istituzionale interessato a soluzioni per il supporto alle operazioni  SAR e di Sorveglianza per problematiche come quelle dell’Immigrazione nel mar Mediterraneo. I primi test di validazione del sistema SARA sono stati effettuati nel 2015 nel Golfo di Napoli con la Capitaneria di Porto (IV Maritime Rescue Sub Centre), che si ringrazia per il prezioso supporto operativo. 

 www.topview.it  Scarica le slide

Drone Store Italia presenta a Gallipoli lo Spash Drone, il primo quadricottero waterproof certificato IP67 completamente modulare. Grazie agli accessori Plug and Play, lo Splash Drone può essere utilizzato per operazioni SAR, come per la realizzazione di foto e video professionali grazie alle nuove telecamere 4K stabilizzate su tre assi. Drone Store Italia, insieme a SwellPro Italia, presenterà anche Spry, il piccolo di casa SwellPro. Con un peso di 436 grammi (esclusa batteria), lo Spry ad oggi è l’unico action drone completamente waterproof (compreso il radiocomando) che possa anche immergersi fino a 10 metri di profondità. Dotato di una telecamera con sensore CMOS Sony 1/2.3”, permette di realizzare filmati in 4K a 30 fps e foto fino a 12 MP.

 www.drone-store-italia.com   www.swellpro-italia.it

Le attività ispettive eseguite con l’ausilio di droni rappresentano la nuova frontiera tecnologica nell’interpretazione e ottenimento di dati in aree e condizioni difficilmente accessibili con le tecniche tradizionali. 

Si tratta di un servizio erogabile nei più diversi settori: Oil & Gas e offshore, pipeline ed elettrodotti, parchi fotovoltaici, TLC, infrastrutture e real estate.

Inoltre, l’utilizzo e l’impiego degli APR (aeromobili a pilotaggio remoto) nei servizi di ispezione industriale garantisce: 1) un abbattimento dei costi di implementazione per lo svolgimento delle attività in quota; 2) un aumento significativo della safety-assurance; 3) la restituzione di valori con elevato livello di risoluzione, mediante applicazioni di sensoristiche di diverso tipo.

L’attività si configura in un contesto normativo preciso e fortemente regolamentato a livello nazionale e internazionale.

In questo scenario RINA ha ottenuto il riconoscimento ENAC, l’autorità aeronautica italiana, quale Operatore specializzato per svolgimento di attività critiche di lavoro aereo (identificativo 19942). Questo ci consente di poter richiedere autorizzazioni particolari e specifiche per attività di volo in aree controllate. Per l’erogazione di questo servizio, applicabile a ogni tipologia di industria, RINA è organizzata autonomamente con mezzi di proprietà e sensoristiche avanzate. L’attività è svolta da ispettori certificati e piloti professionisti, anch’essi riconosciuti dall’autorità aeronautica e in grado di operare in qualsiasi condizione e scenario.

 www.rina.org  Scarica le slide

Enel ha recentemente inaugurato, presso la centrale di Torrevaldaliga Nord (Civitavecchia), un innovativo sistema che utilizza droni per supportare le attività di esercizio, manutenzione e protezione dell’impianto, grazie a soluzioni sviluppate dalle due start-up Convexum e Percepto. La nuova piattaforma si basa su soluzioni tecnologiche sviluppate da due start-up partner di Enel, entrate in contatto con l’azienda attraverso il network degli Innovation Hub che il Gruppo ha aperto in diverse sedi in Italia e all’estero.

La start-up Convexum ha sviluppato un sistema in grado di impedire il sorvolo dell’impianto da parte di eventuali droni non autorizzati. La start-up Percepto ha invece sviluppato un drone capace di eseguire missioni di volo automatiche attraverso l’uso di sensori e di algoritmi di computer vision, e di fornire supporto alle attività di ispezione dell’impianto. Il drone è gestito dalla sala operativa dell’impianto, da cui è possibile avere in tempo reale una visuale completa su tutta l’area interessata dalle operazioni di volo. Il drone, grazie all’uso di sensori, consente di raccogliere grandi quantità di immagini e di analizzarle in tempo reale impiegando un sofisticato sistema di video analisi.

  www.enel.com  Scarica le slide

Oggetto della proposta è la progettazione e realizzazione di una soluzione multi-funzione integrata e basata su veicoli marini unmanned che sarà testata in uno scenario di monitoraggio costiero ai fini di environmental safety e littoral security. In particolare il sistema includerà un’imbarcazione unmanned di circa 20m, che servirà come piattaforma di appoggio per uno o più droni aerei e un’eventuale drone subacqueo, e una stazione terrestre per il Comando & Controllo remoto.

La soluzione proposta mira alla riduzione dei costi e dei tempi di missione di pattugliamento di aree estese, attraverso l’intervento di sistemi unmanned, effettuato a valle di rilevazioni remote operate da stazioni di supporto. L’intervento sarà gestito grazie all’ausilio di un sistema DSS progettato e sviluppato ad hoc. Gli unmanned saranno quindi inviati verso il target con lo scopo di incrementare il più possibile il livello d’informazioni sul target stesso, minimizzando i tempi d’intervento e i rischi per gli operatori. I mezzi unmanned saranno costituiti da droni di tipo marino e aereo, operanti nel rispetto delle regole di navigabilità nautica e aeronautica. Essi agiranno in maniera coordinata e cooperativa e saranno gestiti attraverso una piattaforma di tipo innovativo, che abiliti all’interoperabilità, alla supervisione e al controllo remoto sfruttando il supporto di tecnologie di rilevazione passiva di nuova concezione. Tali tecnologie consentiranno di estendere al massimo la portata dell’intervento. Il progetto si pone pertanto i seguenti obiettivi: Il progetto verrà sviluppato da Seastema SpA per quanto riguarda gli aspetti della piattaforma e della stazione di Comando e Controllo terrestre. Il progetto vedrà poi la collaborazione di altri due partner per lo sviluppo dei sistemi integrati nella piattaforma: la Società RINA Consulting e la Società Co.M.Media. Inoltre per lo sviluppo delle proprie attività, Seastema SpA si avvarrà della consulenza di Unisalento e del proprio spin-off Apphia.
 www.seastema.it

Automazione del processo di controllo e bonifica degli specchi d’acqua dai rifiuti solidi galleggianti (Floating Marine Litter). Una soluzione ingegneristica sul servizio di pattugliamento per gli addetti alla salvaguardia ambientale degli specchi d’acqua marini, lacustri e fluviali. Il sistema automatico Litter Hunter integrato al territorio consente con costi competitivi il rilevamento ed il recupero sistematico dei rifiuti galleggianti in prossimità della costa, attraverso l’utilizzo di droni aerei e natanti interconnessi e automatizzati.

L’innovazione strategica è nella ridefinizione del momento in cui agire per il recupero dei rifiuti, ovvero quando essi sono di passaggio in un’area costiera ed ancora non si sono accumulati né sulle spiagge, né sui fondali o nelle ‘isole di plastica’ degli oceani. L’innovazione tecnologica è nella ridefinizione delle tecnologie con cui agire per il monitoraggio e il recupero dei rifiuti, ovvero con un sistema automatico integrato al territorio in sostituzione agli altri sistemi di pattugliamento marino o aereo (gommoni o elicotteri) e in sostituzione o in supporto alle tradizionali imbarcazioni preposte al recupero (battellini & battelli spazzamare).

Il sistema è in grado di operare automaticamente anche di notte e in maniera continuativa, grazie alla tecnologia innovativa di ripresa utilizzata. In tutte queste fasi, sebbene il sistema non necessiti di una ulteriore coordinazione delle attività da parte di un addetto, un operatore di supervisione dalla postazione di ground station ha sempre il pieno controllo delle unità automatiche e dispone di una situazione costantemente aggiornata sulle condizioni operative valutate con una sensoristica distribuita nell’area delle operazioni.

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Il monitoraggio e la gestione della qualità delle acque interne è un tema molto

importante per la società. Le normative europee definiscono le azioni di monitoraggio da attuare ma l’implementazione di tali normative richiede un notevole impegno economico.

Il progetto INTCATCH 2020 (inizio giugno 2016 e termine febbraio 2020), finanziato dalla Comunità Europea, si pone come obiettivo quello di impiegare nuove tecnologie per la gestione ed il monitoraggio dei bacini idrici al fine di ridurre il costo e massimizzare le informazioni acquisite. In questo contesto, l’utilizzo dei droni acquatici di superficie può ridurre notevolmente i costi associati fornendo al contempo maggiori informazioni agli enti preposti al monitoraggio ed ai decisori.

L’intervento si focalizzerà sulla descrizione dei droni sviluppati durante il progetto INTCATCH. Tali droni sono di ridotte dimensioni per massimizzare la facilità di trasporto ed impiego, hanno un costo contenuto e sono in grado di operare con un alto livello di autonomia.

 www.di.univr.it

Il team opera all’interno del Vehicle Dynamics and Mechatronic Lab dell’Università Sapienza di Roma. Le attività in corso investono la ideazione, lo sviluppo e la costruzione di veicoli marini e terrestri a guida autonoma. Il gruppo sviluppa sistemi e strategie di controllo innovative, sia per il singolo veicolo, che per sistemi di droni. In particolare, due droni marini di superficie sono in fase di avanzato sviluppo: il Sealab, veicolo autonomo ad alta velocità, propulsione a reazione e sostentamento con skids idrodinamici, e il Secure Platform, veicolo di supporto a nave-madre per operazioni di soccorso in mare.

 www.dima.uniroma1.it/dima 

I droni di WATEC - Gruppo Orion sono realizzati sulle specifiche del cliente, corredati di varia strumentazione per controlli ambientali, per sorveglianza o per essere utilizzati in applicazioni Rescue&Safety, dotandoli di sistemi di salvataggio sganciabili automaticamente o di idranti per spegnimento incendi.

Possono inoltre essere dotati di dispositivi anticollisione, videocamere ad alta risoluzione (sia di superficie che subacquee) e, a seconda delle necessità, configurati con: sonda multiparametrica tipo YSI EXO2s; fino a 4 bottiglie da 0,5 litri per campionamenti sequenziali; Acustic Doppler Current Profiler (ADCP); Echo sounder; Single-beam; Multi-beam; Side-scan sonar; sistema Gps.

La grande esperienza acquisita nella realizzazione di droni acquatici di superficie consente di arrivare dalla definizione dell’esigenza alla realizzazione dell’USV, passando dal progetto esecutivo, in soli 90 giorni!

 www.orion-srl.it  Scarica le slide

OPENSWAP è un veicolo autonomo di superficie basato su piattaforme open source ed ideato per il monitoraggio geofisico (e non solo) degli ambienti acquatici. È costituito da un piccolo catamarano in plastica a propulsione elettrica, modulare e facilmente trasportabile. La dotazione di base prevede un sistema di posizionamento GPS (opzionale RTK a doppia antenna), un sistema di navigazione autonomo con sensori inerziali integrati, un ecoscandaglio single beam di precisione con funzione di riconoscimento del fondale, una videocamera per riprese esterne e numerosi ingressi digitali ed analogici ausiliari sulla scheda elettronica interna. Quest’ultima caratteristica, unita alla versatilità del telaio composto da profili di alluminio, consente il semplice interfacciamento con numerosi strumenti (es. side scan sonar, sonde multi parametriche, sub-bottom profiler, ecoscandaglio multifascio), commerciali e non, offrendo la possibilità di ampliare il parco strumentale già in dotazione.

  www.consorzioproambiente.it

SIA-USV è un veicolo robot telecontrollato tipo drone per ambiente acquatico marino, con innovativa caratteristica Dual Use di Planata/Semi-Immersione/Air. Il suo acronimo è SI-UASV (Semi Immersible - Unmanned Air Surface Vehicle). Il veicolo è in grado di navigare in planata e anche sottacqua immergendosi per alcuni metri dalla vista dei radar e dai satelliti. A bordo troviamo un Air Drone, per osservazioni da quote fino a 150 metri slm, che viene telecontrollato per il tramite del Drone Marino.

 www.engcosys.it