Area Tecnologica 4. Paolo A. Fichera ENEA. Roma, 24 marzo 2011

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1 Paolo A. Fichera ENEA Roma, 24 marzo 2011

2 Area tecnologica 4 Tecnologie per Crisis Management e per la Protezione di Persone, Asset e Infrastrutture Gestione di una crisi: organizzazione di una risposta tempestiva, efficiente ed efficace ad un evento di notevoli proporzioni, al fine di mitigarne gli effetti negativi che possono danneggiare persone e cose Protezione di Persone, Assete Infrastrutture: capacità di mettere in sicurezza persone, strutture fisiche e beni diversi al fine di ridurne la vulnerabilità intrinseca

3 Area tecnologica 4 Sistemi Innovativi anti-intrusione La protezione dei passeggeri, personale e infrastrutture è di grande interesse per tutti i mezzi di trasporto a livello mondiale. In questo contesto è necessario sviluppare tecnologicamente sistemi innovativi antiintrusione, che assieme ad altri sistemi (ad es. videosorveglianza e controllo accessi), possano provvedere ad incrementare il livello di sicurezza sia negli asset fisici, che negli asset mobili di un sistema di trasporto. Alcune delle Tecnologie rilevanti: Sistemi Controllo accessi Sistemi Antintrusione Sistemi di Videosorveglianza Sistemi Biometrici Apparato di misura in situ di risposte all impulso quadrifonico Sistema di registrazione digitale del segnale quadrifonico Protezione infrastrutture ferroviarie - ASTS

4 Analisi della deformazione e dei danni dell'infrastruttura in seguito ad atti terroristici o eventi naturali e loro riabilitazione Sistema in grado di operare in condizioni di emergenza mediante: gestione e trattamento di informazioni ai fini interpretativi, di analisi di precursori, di quick assessment dei danni, di gestione operativa e di first response; strumenti osservativi e misurativi che utilizzano sensori e tecnologie indipendenti. Tecnologie di sensing da sviluppare: remote (sensori aviotrasportati e satellitari) near (sensori osservativi short range) proximity e integrated (monitoraggio strutturale con continuità spaziale e temporale) Esempio di monitoraggio di deformazioni con sensori satellitari -6 mm/yr 6 mm/yr Monitoraggio integrato e distribuito con fibre ottiche

5 Sviluppo di componenti, tecniche e metodologie per lo studio e l analisi dei rischi sugli edifici e sugli impianti Monitoraggio degli edifici e del territorio a differenti scale temporali e spaziali basato su architetture avanzate per il controllo di reti wireless e di sensori, e sull integrazione di tecniche di diagnostica elettromagnetica/acustica non invasiva. Monitoraggio e protezione degli impianti da danni e malfunzionamenti, anche conseguenti ad attacchi terroristici. Supporto alla gestione delle situazioni di crisi nelle fasi immediatamente successive all evento. Tecnologie rilevanti: Tecniche di monitoraggio via satellite Tecniche di fusione/integrazione dati multisorgente GNSS ad elevata accuratezza Sensoristica in fibra ottica distribuita Tecniche in situ per la diagnostica di strutture Radar Ground-Based e laser Sensori di pre-allarme, allarme e rilevamento Analisi/modeling rischi su edifici ed impianti Reti wireless e reti di sensori Monitoraggio multisensing di una struttura

6 Sistemi robotici cooperativi per la valutazione remota dell area interessata all evento e l erogazione delle prime azioni di intervento Gestione eventi critici di origine naturale/umana: supporto ai First Responders esplorazione preventiva situation awareness e individuazione rischi Operazioni di search & rescue Alcune delle Tecnologie rilevanti: Meccanica della piattaforma robotica Mobilità su diversi tipi di terreno Sensori (miniaturizzazione)/visione artificiale Comunicazioni (aree schermate recovery) Interattività (HRI basso impegno mentale FR) Coordinamento Sciami di robot Terremoto - L Aquila, 2009 Mini UAV Selex Galileo

7 Sistemi di assistenza e/o cooperativi per i veicoli di soccorso e di intervento, finalizzati a garantire il tempestivo raggiungimento delle aree di crisi Sviluppo di tecnologie a supporto dei mezzi di intervento, finalizzate alla tempestività dell intervento stesso e basate su sistemi di assistenza e/o cooperativi, per assicurare la rapidità ed efficacia di intervento la conseguente riduzione della portata e della durata dell emergenza la sicurezza degli stessi soccorritori Principali aree tecnologiche di rilevanza: Piattaforme hardware e software per sistemi cooperativi Reti veicolari di comunicazione e infrastruttura Protocolli di comunicazione e sicurezza Tecnologie sensoristiche e di controllo per sistemi imbarcabili e per l infrastruttura stradale Accurata localizzazione e navigazione dinamica Tecniche di ricostruzione dello scenario e di data fusion Soluzioni per l integrazione a bordo dei veicoli di sistemi di assistenza e/o cooperativi basati sulla comunicazione veicolo-infrastruttura

8 Piattaforme e sistemi di comando e controllo, mono o multi - operatore, di vario livello, con funzionalità di autoapprendimento, simulazione e training Un sistema di Comando e Controllo (C2) supporta, nell esecuzione dei propri compiti, tutte le organizzazioni coinvolte, a vari livelli, nella gestione di incidenti e crisi Attualmente le diverse organizzazioni mantengono ciascuna una propria struttura Obiettivo: rendere interoperabili i sistemi C2 esistenti collegandoli tra di loro attraverso un sistema ombrello Tecnologie rilevanti: Tecnologie per l interoperabilità Architetture orientate ai servizi Tecniche avanzate di interfaccia uomo/macchina con filtraggio e controllo delle informazioni in base al ruolo GIS e visualizzazione 2D/3D geo-referenziate; tool per generazione/aggiornamento rapido di mappe e modelli 3D Simulazione di scenario Strumenti per la collaborazione e il supporto decisionale in ambiente distribuito

9 Metodologie e strumenti per l'analisi del rischio e l'ottimizzazione costo/benefici basati su simulazione e modellistica analitica Sistemi complessi caratterizzati da elevato numero di variabili di controllo (continue) e decisione (discrete) presenza di fenomeni non lineari e/o aleatori modelli statici o modelli dinamici Applicazioni: Analisi di Segnali, Filtraggio del rumore Analisi di serie storiche Stima di parametri di modelli dinamici Tecnologie rilevanti: Sviluppo di modelli matematici per l ottimizzazione, la predizione stocastica, il calcolo combinatorio Sviluppo di algoritmi di Teoria dei sistemi e del controllo e di Teoria della stima e filtraggio Analisi di dati Statistica e analisi di serie storiche Esempio di algoritmo poliedrale

10 Sistemi di Situation Awareness per gestire localmente situazioni anomale con l obiettivo di prevenire effetti domino e circoscrivere le conseguenze negative Comprensione di situazioni di pericolo grazie a prestazioni di scoperta, risoluzione, tracciamento, identificazione. Sviluppo di algoritmi di Situation Awareness (SA) per la comprensione automatica, adattiva e dinamica dello scenario: Tecniche di Machine Learning e di modelli cognitivi e ad agenti. Tecniche di fusione dati Implementazione di simulatori in grado di rappresentare diverse infrastrutture critiche interdipendenti, in ipotesi di attacchi/minacce di matrice terroristica ed eventi naturali Tecnologie rilevanti: Modellazione di sensori e reti di sensori Data Fusion Metodologie di learning Simulazione e tool augmented reality Measures Topology status db State Estimator System State Scenario Simulators