Casa Casi di studio Navigare verso un futuro sostenibile con la nostra INS

Navigare verso un futuro sostenibile con la nostra INS

Scoprite come un'associazione studentesca dinamica dell'EPFL e SBG Systems sono sulla stessa barca in navigazione verso un futuro sostenibile.

"Ellipse-N è uno degli elementi di cui possiamo fidarci al 100% ogni volta che accendiamo la barca. È il cuore del nostro software di controllo della navigazione e senza di esso la nostra barca sarebbe cieca". | Jules Bervillé, responsabile della divisione software dell'elettronica

INSVeicoli
Swiss Solar Boat con ellisse N

Una dinamica associazione di studenti dell'École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), una prestigiosa università svizzera, sta facendo faville nel settore delle energie rinnovabili. Con la missione di trasformare il trasporto marittimo, si sono proposti di costruire imbarcazioni foiling alimentate da energie rinnovabili e di navigare verso un futuro verde.

Hanno già costruito con successo un'imbarcazione a energia solare e ora stanno lavorando a un'imbarcazione ibrida a energia solare/idrogeno. La loro prima imbarcazione è stata costruita per competere nella classe Solar del Monaco Energy Boat Challenge. Hanno gareggiato nel 2021 e nel 2022 ottenendo risultati impressionanti.
Ora stanno puntando alla classe Sealab con una nuova imbarcazione alimentata sia a idrogeno che a energia solare.

Barca a vela rinnovabile con SBG Systems INS
Imbarcazione rinnovabile con SBG Systems INS. | Fonte: Swiss Solar Boat

Ellipse-N si è rivelato ideale per le loro esigenze. Grazie alle sue funzionalità IMU avanzate, ha fornito misurazioni accurate dell'orientamento e del movimento. L'integrazione di Ellipse-N nel software di controllo del volo è diventata la base del sistema di navigazione dell'imbarcazione, assicurando un controllo preciso e la stabilità.

Commentando Ellipse-N, Jules Bervillé, responsabile della divisione software dell'elettronica, ha dichiarato quanto segue: "Ellipse N è uno degli elementi di cui possiamo fidarci al 100% ogni volta che accendiamo la barca. È il cuore del nostro software di controllo del volo e senza di esso la nostra barca sarebbe cieca".

Spinto dalla passione per la sostenibilità e dall'impegno per l'innovazione, il team immagina un futuro in cui le sue imbarcazioni saranno all'avanguardia nel trasporto marittimo rinnovabile. La loro prossima ambizione è quella di intensificare gli sforzi, integrando l'energia dell'idrogeno in imbarcazioni più grandi e più veloci.

La partnership tra il gruppo di studenti dell'EPFL e SBG Systems dimostra come la collaborazione possa dare vita a nuove idee. Il loro impegno comune per l'eccellenza e la sostenibilità dimostra che anche le piccole imbarcazioni possono avere un impatto significativo sui mari del futuro.

INS Ellipse N e Swiss Solar Boat a vela
INS Ellipse N e pannelli solari svizzeri Barca a vela
0.0 5 °
Rollio e beccheggio (RTK)
0. 2 °
Direzione (RTK alta dinamica)
1 cm
Posizione GNSS RTK
47 g
Peso totale INS

Ellipse-N

Ellipse-N è un sistema di navigazione inerzialeINS) RTK compatto e ad alte prestazioni con un ricevitore GNSS integrato a doppia banda e quadrupla costellazione. Fornisce rollio, beccheggio, direzione e ondulazione, oltre a una posizione GNSS centimetrica.

Il sensoreEllipse-N è particolarmente adatto per ambienti dinamici e condizioni GNSS difficili, ma può funzionare anche in applicazioni meno dinamiche con una direzione magnetica.

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Avete domande?

Benvenuti nella nostra sezione FAQ! Qui troverete le risposte alle domande più comuni sulle applicazioni che presentiamo. Se non trovate quello che cercate, non esitate a contattarci direttamente!

Cosa sono i sensori di misura delle onde?

I sensori per la misurazione delle onde sono strumenti essenziali per comprendere le dinamiche oceaniche e migliorare la sicurezza e l'efficienza delle operazioni marine. Fornendo dati accurati e tempestivi sulle condizioni delle onde, aiutano a prendere decisioni in diversi settori, dalla navigazione alla conservazione dell'ambiente. Le boe d'onda sono dispositivi galleggianti dotati di sensori per misurare i parametri delle onde, come altezza, periodo e direzione.

In genere utilizzano accelerometri o giroscopi per rilevare il moto ondoso e possono trasmettere dati in tempo reale a strutture a terra per l'analisi.

Che cos'è la batimetria?

La batimetria è lo studio e la misurazione della profondità e della forma del terreno sottomarino, principalmente incentrata sulla mappatura del fondo marino e di altri paesaggi sommersi. È l'equivalente subacqueo della topografia e fornisce informazioni dettagliate sulle caratteristiche subacquee di oceani, mari, laghi e fiumi. La batimetria svolge un ruolo cruciale in diverse applicazioni, tra cui la navigazione, le costruzioni marine, l'esplorazione delle risorse e gli studi ambientali.

Le moderne tecniche batimetriche si basano su sistemi sonar, come gli ecoscandagli a raggio singolo e multiplo, che utilizzano le onde sonore per misurare la profondità dell'acqua. Questi dispositivi inviano impulsi sonori verso il fondale marino e registrano il tempo di ritorno degli echi, calcolando la profondità in base alla velocità del suono nell'acqua. Gli ecoscandagli multibeam, in particolare, consentono di mappare contemporaneamente ampie zone del fondale marino, fornendo rappresentazioni altamente dettagliate e accurate del fondale. Spesso si associa una soluzione RTK + INS per creare rappresentazioni batimetriche 3D del fondale marino accuratamente posizionate.

I dati batimetrici sono essenziali per la creazione di carte nautiche, che aiutano a guidare le imbarcazioni in modo sicuro identificando potenziali pericoli sottomarini come rocce sommerse, relitti e banchi di sabbia. Svolgono inoltre un ruolo fondamentale nella ricerca scientifica, aiutando i ricercatori a comprendere le caratteristiche geologiche sottomarine, le correnti oceaniche e gli ecosistemi marini.

A cosa serve una boa?

Una boa è un dispositivo galleggiante utilizzato principalmente in ambienti marittimi e acquatici per diversi scopi fondamentali. Le boe sono spesso posizionate in luoghi specifici per segnalare passaggi sicuri, canali o aree pericolose nei corpi idrici. Guidano navi e imbarcazioni, aiutandole a evitare punti pericolosi come rocce, acque basse o relitti.

Vengono utilizzate come punti di ancoraggio per le imbarcazioni. Le boe di ormeggio consentono alle imbarcazioni di allacciarsi senza dover gettare l'ancora, il che può essere particolarmente utile in aree in cui l'ancoraggio non è pratico o è dannoso per l'ambiente.

Le boe strumentate sono dotate di sensori per misurare condizioni ambientali come la temperatura, l'altezza delle onde, la velocità del vento e la pressione atmosferica. Queste boe forniscono dati preziosi per le previsioni meteorologiche, la ricerca sul clima e gli studi oceanografici.

Alcune boe fungono da piattaforme per la raccolta e la trasmissione di dati in tempo reale dall'acqua o dal fondale marino, spesso utilizzate per la ricerca scientifica, il monitoraggio ambientale e le applicazioni militari.

Nella pesca commerciale, le boe segnalano la posizione delle trappole o delle reti. Sono utili anche per l'acquacoltura, in quanto segnalano la posizione degli allevamenti sottomarini.

Le boe possono anche segnalare aree designate come zone di divieto di ancoraggio, di pesca o di balneazione, aiutando a far rispettare le norme in acqua.

In tutti i casi, le boe sono fondamentali per garantire la sicurezza, facilitare le attività marine e sostenere la ricerca scientifica.

Che cos'è il galleggiamento?

La galleggiabilità è la forza esercitata da un fluido (come l'acqua o l'aria) che si oppone al peso di un oggetto immerso in esso. Consente agli oggetti di galleggiare o salire in superficie se la loro densità è inferiore a quella del fluido. La galleggiabilità si verifica a causa della differenza di pressione esercitata sulle parti sommerse dell'oggetto: una pressione maggiore viene applicata a profondità inferiori, creando una forza verso l'alto.

Il principio di galleggiamento è descritto dal principio di Archimede, secondo il quale la forza di galleggiamento verso l'alto su un oggetto è uguale al peso del fluido spostato dall'oggetto. Se la forza di galleggiamento è maggiore del peso dell'oggetto, questo galleggerà; se è minore, l'oggetto affonderà. La galleggiabilità è essenziale in molti campi, dall'ingegneria navale (progettazione di navi e sottomarini) alla funzionalità di dispositivi galleggianti come le boe.

Qual è la differenza tra IMU e INS?

La differenza tra un'unità di misura inerzialeIMU) e un sistema di navigazione inerziale (INS) sta nella loro funzionalità e complessità.

 

Un'unità di misura inerziale ( IMU ) fornisce dati grezzi sull'accelerazione lineare e sulla velocità angolare del veicolo, misurati da accelerometri e giroscopi. Fornisce informazioni su rollio, beccheggio, imbardata e movimento, ma non calcola la posizione o i dati di navigazione. L'IMU è specificamente progettato per trasmettere i dati essenziali sul movimento e l'orientamento all'elaborazione esterna per determinare la posizione o la velocità.

 

D'altra parte, un INS (sistema di navigazione inerziale) combina IMU con algoritmi avanzati per calcolare la posizione, la velocità e l'orientamento del veicolo nel tempo. Incorpora algoritmi di navigazione come il filtraggio di Kalman per la fusione e l'integrazione dei sensori. Un sistema INS fornisce dati di navigazione in tempo reale, tra cui posizione, velocità e orientamento, senza affidarsi a sistemi di posizionamento esterni come il GNSS.

 

Questo sistema di navigazione è tipicamente utilizzato in applicazioni che richiedono soluzioni di navigazione complete, in particolare in ambienti in cui il GNSS è negato, come UAV militari, navi e sottomarini.