Sistemi Passivi a Phased Array di Microfoni per Detezione, Identificazione, Localizzazione e Inseguimento di Aeromobili

Abstract

L’obiettivo di questo lavoro di tesi è stato studiare l’impiego di metodologie e tecnologie basate sull’analisi dell’emissione acustica dei velivoli, mediante sistemi passivi a phased array di microfoni, per la realizzazione di un sistema innovativo di sorveglianza aeroportuale.Nella prima parte del lavoro è stato affrontato il problema della localizzazione di sorgenti di rumore singole e multiple. Partendo da un’analisi dettagliata dello stato dell’arte, sono state selezionate le tecniche di Time Delay of Arrival (TDOA) e Beamforming. E’ seguita una fase applicativa, riguardante la progettazione teorico/numerica, la realizzazione e la messa a punto di un sistema prototipale per la localizzazione ed il tracking di una o più sorgenti di rumore in movimento. Il sistema sviluppato è stato validato numericamente nel caso di più sorgenti simultanee e sperimentalmente per una singola sorgente nella camera anecoica disponibile al CIRA. In una seconda parte, è stato affrontato il problema della identificazione di una sorgente di rumore in base al riconoscimento della sua firma acustica. Partendo da un’analisi dettagliata dello stato dell’arte, è stata messa a punto una tecnica innovativa basata sulla decomposizione wavelet del segnale di rumore e su un classificatore a reti neurali. Si è proceduto con una fase applicativa, riguardante la progettazione, la realizzazione e la messa a punto di un sistema prototipale per la classificazione di una sorgente di rumore. Il sistema è stato validato sperimentalmente mediante una campagna di misura del rumore emesso da cinque differenti aeromobili (Airbus A320, Boeing B737, Mc Donnel Douglas MD80, Fokker F100, Aerospatiale/Alenia ATR72) nelle fasi di decollo e atterraggio presso l’aeroporto di Capodichino.