I droni in edilizia

Francesco D'Alessandro

• Publisher: Grafill
• Year: 2015
• Print ISBN: 9788882077839
• eBook ISBN: 9788882077846
• Topic: Technology & Engineering
• Subtopic: Construction & Architectural Engineering
• Index: Technology & Engineering

Manuale tecnico per l'uso dei droni nell'edilizia, degli svariati usi in un cantiere edile, del trasporto dei materiali, dei rilievi e dell'aerofotogrammetria, telerilevamenti, rilievi con termocamera, analisi dei dissesti idrogeologici, impiego per la valutazione dei danni e perizie ed ispezioni in luoghi difficilmente accessibili come ponti, viadotti, linee elettriche. Ma gli usi dei droni sono davvero svariati: sorveglianza incendi e ordine pubblico, agricoltura, rilevamenti su terreni, agrari, archeologici, geologici, edilizia e avanzamento lavori (strutture, tetti, ponti, pilastri, viadotti, dighe), abusivismo edilizio, palificazioni varie e linee elettriche, cartografia di precisione, perizie assicurative. Il testo analizza vantaggi e svantaggi, punti di forza e di debolezza di questo fantastico robot volante, polivalente e quindi economicissimo, che applicato poi all'edilizia mostra potenzialità senza eguali. Questo manuale tecnico (per addetti al settore e non), da tenere sempre lì a portata di mano per confrontare modalità e tecniche di utilizzo, consigli d'uso e di programmazione, linee guida e normativa, approfondirà i differenti utilizzi e le tecniche specifiche di impiego per ogni uso in campo edile. È anche un lavoro di raccolta e assemblaggio – secondo un rigore logico ed una continuità didattico/professionale – di dati ed informazioni, di documenti, testimonianze, lavori ed interviste di altri e anche della normativa vigente in un mondo giovane ed in continua evoluzione dove c'è già tanto materiale e tanti contributi su cui ragionare ma essi risultano ancora sparsi. Con l'utilizzo di questo manuale sarà più facile comprendere l'architettura dei droni e le caratteristiche dei componenti, per poter scegliere o farsi costruire un drone adatto alle proprie esigenze. Tra gli argomenti esaminati: complessità e regole di funzionamento, l'apparecchiatura e gli accessori; come programmare un drone, come settare il GPS, come eseguire operazioni di telerilevamento, aerofotogrammetria, termo-rilevamenti, monitoraggi e perizie, controlli su stati di avanzamento, sorveglianza di cantieri edili. A completare, uno sguardo ai consigli ed alle regole per condurre ispezioni specifiche su strutture a pannelli fotovoltaici, edifici, ponti, condotti e coperture. NOTE SUL SOFTWARE INCLUSO Il software incluso gestisce norme e modulistica relative all'uso dei droni e, inoltre, delle utilità per approfondire gli argomenti trattati e verificare l'apprendimento e il linguaggio tecnico acquisito (Glossario: principali termini tecnico-normativi; F.A.Q.: domande e risposte più frequenti; Test iniziale: verifica formazione di base; Test finale: verifica concetti analizzati). Requisiti hardware e software: processore da 2.00 GHz; MS Windows XP/Vista/7/8 (per utenti MS Windows Vista/7/8 sono necessari i privilegi di "amministratore"); 250 MB liberi sull'HDD; 1 GB di RAM; Adobe Reader 11.x e vs. successive. Il software incluso è parte integrante della presente pubblicazione e resterà disponibile nel menu G-cloud dell'area personale del sito www.grafill.it.

CAPITOLO 1 –
I DRONI: UN PO’ DI STORIA

Come ogni storia di successo che si rispetti anche quella dei droni inizia con una bella risata al limite del denigratorio ed una battuta che suona pressappoco così: “Cosa ce ne facciamo di un giocattolo?”. È questa infatti la risposta che riceve negli anni ’30 un giovane ingegnere britannico, Reginald Denny, che presenta all’Esercito americano un prototipo di drone, l’RP-1. Eppure di lì a poco la US Army ci ripensò e richiamò il giovane ingegnere per chiedergli di progettare modelli di drone di varie dimensioni da essere usati quali obiettivo bersaglio (target) mobile delle armi volanti e non, durante le esercitazioni. Reginald Denny ne produsse circa 15.000 durante la seconda guerra mondiale. Successivamente, durante la Guerra Fredda e del Vietnam lo sviluppo tecnologico permise di raggiungere un elevato livello qualitativo, portando sul mercato soluzioni sempre più piccole e con caratteristiche tali da poter essere impiegati in innumerevoli scenari operativi.

Ecco spiegato anche perché per anni l’uso è stato esclusivamente militare e perché la storia del drone è molto vicina, anche come tempi, a quella del GPS e dei più moderni navigatori satellitari. I quali, come ormai sappiamo, furono utilizzati per prima a scopi militari e poi via via aperti agli utilizzi civili. Inizialmente con tutti i timori del caso tanto che si preferiva non dargli precisione millimetrica ma, per molti anni, si era preferito mantenere un’approssimazione di vari metri e decine di metri. L’idea iniziale arrivo nel 1849 quando le truppe austriache bombardarono l’Italia tramite dei palloni volanti carichi di esplosivo. Gli esperimenti, sempre più sofisticati, continuarono con la prima e la seconda guerra mondiale. Ne è un esempio l’“Aerial Target” che nel 1916 fu utilizzato durante la guerra e controllato mediante tecniche di radio controllo. Il 12 settembre dello stesso anno, l’aeroplano automatico Hewitt – Sperry, anche noto come “bomba volante”, compì il suo primo volo, dimostrando il concetto di aereo senza pilota. Il velivolo veniva comandato grazie ad una serie di giroscopi montati internamente. Nel periodo di tempo compreso tra le guerre mondiali, lo sviluppo tecnologico permise alle varie aziende e alle truppe militari di portare avanti progetti che portarono alla conversione di alcuni modelli di aerei in modelli molto base di APR e alla nascita dei primi sistemi senza pilota che potevano essere lanciati dalle navi da guerra e controllati mediante un autopilota. La prima produzione in larga scala degli APR risale però al periodo della seconda guerra mondiale grazie a Reginald Denny che fu capace di intravederne un futuro “diverso” per entrambi gli ambiti, militare e civile. Tornando alla storia “più recente”, particolare successo ebbero i velivoli americani usati anche durante la guerra in Vietnam. In Italia si cercò di sviluppare droni bellici all’inizio degli anni Sessanta. Una curiosità su Reginald Denny. Durante la prima guerra mondiale servì l’esercito britannico per poi trasferirsi negli Stati Uniti per cercare la fortuna come attore. Ciò non distolse la sua attenzione e passione dai modelli di aereo radio controllati e lo portò a fondare una piccola società che si sviluppò nel tempo nella “Radioplane Company”. Denny era estremamente convinto del fatto che i modelli di elicottero radio controllati a basso costo potevano essere un elemento di test molto importante per l’artiglieria antiaerea. In Italia si cercò di sviluppare sin dagli anni sessanta questo tipo di velivoli. Il primo modello utilizzato dall’Esercito Italiano fu il CL – 89, o AN USD 51, prodotto dalla Canadair, in servizio fino al 2000, presso il 13° GRACO a Verona e successivamente presso il 41º Gruppo specialisti artiglieria “Cordenons” a Casarsa (PN). L’Esercito ha poi sviluppato in collaborazione con Meteor CAE il Mirach 20 (1985-2002), velivolo ad ala fissa con telecamera con un raggio d’azione di circa 120 km e prodotto dalla PAI di San Diego (California). Il Mirach 20 fu aggiornato nel 1995 mentre era in servizio presso il 41 Gruppo Specialisti di Casarsa poi riconfiguratosi in 41 Reggimento M.I. “Cordenons”. Nel 2004, dopo l’esito negativo delle sperimentazioni dei Sistemi Mirach 26 e Mirach 150, l’Esercito acquistò il sistema FQM 151 A Pointer (classe Small) per poi passare ai modelli Raven RQ 1A e 1B, mentre l’Aeronautica militare si approvvigionò con l’RQ – 1 Predator costruito dalla General Atomics. Successivamente l’Esercito ha acquistato il sistema tattico Shadow 200 dalla ditta AAI Corp. di Hunt Valley nel Maryland. Tale sistema ha totalizzato più di 500.000 ore di volo sui cieli iracheni con le Forze Armate U.S. ed è uno dei sistemi più sperimentati del mondo.

I droni non trasportano passeggeri, anche perchè non concepiti per questa funzione e quindi non sono nemmeno pressurizzati. Possono dunque volare ad altezze precluse agli aerei di linea. La missione di queste macchine dipende dalle attrezzature e dai sensori di cui sono dotate e dalla capacità della stazione di terra di immagazzinare informazioni. I droni possono raccogliere un’enorme massa d’informazioni che saranno poi archiviate, elaborate ed usate per molteplici scopi, in teoria anche per scopi illeciti; ecco il perchè di tanta attenzione alla normativa sul loro uso e sulla privacy.

E il nome? Anche qui c’è ancora un velo di mistero.

In inglese antico, il termine significava “rimbombo”, mentre in quello moderno sta per “fuco”, il maschio dell’ape. Entrambi comunque rendono bene l’idea per il tipico rumore delle eliche, per l’elevata capacità di penetrazione ed agilità di manovra e per la tipica “passività” del fuco che riveste in natura un ruolo passivo. Passivo infatti era il drone che lanciato in aria doveva poi essere abbattuto durante le esercitazioni dell’esercito.

Ed oggi? Altro che passivo. Oggi è un protagonista. Prima donna in campo militare. E in ambito civile, superate tutte le perplessità del caso e gli adeguamenti di normativa, si appresta a diventarlo nei prossimi 10 anni. Oggi il drone è un vera e propria macchina complessa, dotata di intelligenza artificiale, programmabile e capace di trasportare diversi kilogrammi di peso. Utilizzato anche per sorveglianza di oleodotti, con finalità di telerilevamento e ricerca e, più in generale, in tutti i casi in cui tali sistemi possano consentire l’esecuzione di missioni “noiose, sporche e pericolose” (dull, dirty and dangerous) spesso con costi minori rispetto ai velivoli tradizionali. Mentre questo libro è in fase di stampa, sono in corso di ricerca e sviluppo progetti da parte di ENAC ed EASA che riguardano mezzi aerei a pilotaggio remoto in grado di trasportare merce per almeno 500 kg. Si capisce dunque come una macchina così complessa non sia più appannaggio di amatori, hobbisti e aeromodellisti ma richiede competenze ingegneristiche di progettazione, di fabbricazione, di pilotaggio e controllo molto elevate. Oggi i droni possono essere utilizzati anche in ambito civile per svariati impieghi: mappature di aree agricole, sorveglianza, operazioni di salvataggio durante calamità naturali, ricerca dispersi e primo soccorso, trasporto di materiali, investigazioni, ordine pubblico, vigilanza frontiere, edilizia e avanzamento lavori (strutture, tetti, ponti, pilastri, viadotti, dighe, cantieri in genere), abusivismo edilizio, palificazioni linee elettriche, telerilevamenti e termorilevamenti, perizie ed ispezioni, aerofotogrammetria, cartografia di precisione, sorveg...

Table of contents

• > PROPRIETÀ LETTERARIE
• > DEDICA
• CAPITOLO 1 – I DRONI: UN PO’ DI STORIA
• CAPITOLO 2 – L’EVOLUZIONE DELLA NORMATIVA
• CAPITOLO 3 – ARCHITETTURA DEI DRONI: CARATTERISTICHE TECNICHE E SICUREZZA
• CAPITOLO 4 – IMPIEGHI
• CAPITOLO 5 – L’IMPIEGO DEI DRONI NELL’EDILIZIA
• CAPITOLO 6 – FOTOGRAFIA AEREA, FOTOGRAMMETRIA E TELERILEVAMENTI
• CAPITOLO 7 – TERMOCAMERA A INFRAROSSI
• CAPITOLO 8 – USO DEL GPS
• CAPITOLO 9 – RILIEVI DI SUPPORTO ALLA PROGETTAZIONE EDILIZIA
• CAPITOLO 10 – CANTIERI
• CAPITOLO 11 – MONITORAGGIO E SICUREZZA
• CAPITOLO 12 – PERIZIE
• CAPITOLO 13 – ISPEZIONI DEL FUNZIONAMENTO DI PANNELLI FOTOVOLTAICI
• CAPITOLO 14 – ISPEZIONI E CONTROLLI STRUTTURALI DI PONTI, CONDOTTI E COPERTURE, CAMINI E TETTI
• CAPITOLO 15 – 3D OPERE EDILI E VALUTAZIONE DELL’IMPATTO AMBIENTALE
• CAPITOLO 16 – CONCLUSIONI
• APPENDICE
• CAPITOLO 18 – BIBLIOGRAFIA
• CAPITOLO 19 – INSTALLAZIONE DEL SOFTWARE INCLUSO