Modelli di simulazione dinamica, leggi di controllo e strategie di Sense and Avoid per un Remotely Piloted Air System (RPAS)

Capitolo 1. Introduzione al concetto di RPAS
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Così come per i velivoli tradizionali, anche per gli UAV esistono configurazioni ad ala 
fissa e ad ala rotante. Per i primi si mantiene la dizione UAV, mentre per i secondi si 
preferisce la sigla RUAV (Rotary Unmanned Aerial Vehicle). 
I sistemi ad ala fissa sono stati inizialmente scelti come piattaforma per lo sviluppo di 
RPAS per molteplici ragioni: presentano una struttura semplice, efficiente e facile da 
realizzare. Di conseguenza, anche il progetto dei sistemi automatici di controllo, come ad 
esempio i sistemi autopilota, risulta più agevole rispetto ai velivoli ad ala rotante, grazie 
alla relativa semplicità ed alla simmetria di tale architettura, che permette notevoli 
semplificazioni nello studio della dinamica. 
I velivoli RUAV, a dispetto di una maggiore complessità strutturale e di un’autonomia 
inferiore rispetto ai mezzi ad ala fissa, possiedono però alcune importanti caratteristiche, 
preferibili in certe circostanze. 
Questi mezzi sono, infatti, dotati della capacità di decollo e atterraggio verticale (VTOL, 
Vertical Take-Off and Landing) che consente di poter sfruttare ridotti spazi per le 
operazioni di lancio e recupero del RUAV. Sono in grado, inoltre, di poter operare a 
velocità di crociera relativamente basse e di poter rimanere in volo a punto fisso 
(hovering). 
Tuttavia, attualmente non esiste ancora una normativa di regolamentazione per gli RPAS, 
che quindi risultano sprovvisti del certificato di navigabilità per operare nello spazio aereo 
civile. Per poter volare in questi spazi aerei, bisogna allora operare in condizioni di volo 
“scomode” (quote segregate, aeroplani di sorveglianza, osservatori a terra, etc.), in modo 
da garantire la sicurezza del volo ed ottenere le relative autorizzazioni. 
Quale che sarà la normativa futura, è comunque certo, dalle bozze disponibili su tali 
regolamentazioni, che sarà necessario prevedere l’installazione a bordo di un apposito 
sistema di Sense and Avoid (SAA), in quanto la semplice visualizzazione dello scenario di 
volo mediante telecamere sull’UAV ed appositi display nelle stazioni a terra non è ritenuta 
altrettanto affidabile rispetto al controllo visivo di un pilota a bordo del velivolo.  
I sistemi SAA devono, però, dimostrare affidabilità e robustezza rigorose, al pari cioè dei 
sistemi di navigazione convenzionali ad alte prestazioni, installati a bordo dei velivoli 
tradizionali; affidabilità e robustezza che dovranno essere verificate tramite opportuni tests, 
ancora in fase di definizione.