Le infrastrutture critiche – ponti, viadotti, cavalcavia – sono asset preziosi e delicati per i territori, perché costituiscono il cuore dei sistemi di mobilità urbana e interurbana. La loro sicurezza è una condizione essenziale per la continuità dei servizi, per la mobilità dei cittadini e per l’efficienza logistica. In Italia, dove gran parte del patrimonio infrastrutturale risale agli anni della ricostruzione e del boom economico, il tema delle ispezioni e della manutenzione predittiva è oggi centrale nel dibattito pubblico, alimentato anche da normative più stringenti e da una crescente attenzione alla prevenzione. E le tecnologie digitali stanno trasformando rapidamente anche questo settore.
Il contesto e il bisogno
L’uso di sensori evoluti, sistemi di visione, piattaforme di intelligenza artificiale e, nel progetto sotto attenzione, delle flotte di droni automatizzati, apre la strada a un nuovo modello di monitoraggio continuo, capace di ridurre i rischi per gli operatori, accorciare i tempi delle verifiche, migliorare la qualità dei rilievi e prevenire i danni strutturali prima che diventino critici. Le ispezioni condotte con metodi tradizionali, infatti, richiedono spesso chiusure stradali, ponteggi o piattaforme sospese, con costi operativi elevati e un’esposizione al rischio significativa per i tecnici.
Progetto Capri
Proprio per superare queste limitazioni nasce il progetto Capri, acronimo ispirato a Cooperative Uavs Positioning for Bridge Inspection. L’iniziativa punta a definire un nuovo paradigma di ispezione digitale basata su flotte cooperative di Uav (Unmanned Aerial Vehicle), sono i veivoli senza pilota o a monitoraggio remoto, dotate di intelligenza artificiale e sistemi avanzati di posizionamento. Il progetto, della durata di due anni, vuole facilitare l’ispezione dei ponti così da renderla anche più frequente, sicura ed efficiente, grazie a una combinazione di automazione, analisi dati e tecnologie aerospaziali.
L’idea nasce dall’iniziativa di Txt e-tech, società del Gruppo Txt specializzata in soluzioni tecnologiche avanzate per settori ad alta complessità, con una significativa attività anche nel settore aerospaziale. Txt svolge nel progetto il ruolo di prime contractor, coordinando un consorzio selezionato di partner di cui fanno parte MavTech, Fondazione Links, Inspectiondrone e la Città di Torino, che contribuiscono, ciascuna con competenze specifiche, a un progetto multidisciplinare. Ne evidenzia la qualità Esa (Agenzia Spaziale Europea) che ha scelto di di co-finanziare il progetto, riconoscendone il valore tecnologico e strategico per lo sviluppo di nuove soluzioni europee nel campo del monitoraggio infrastrutturale. Il contributo di fatto conferma poi la volontà di promuovere un ecosistema industriale capace di integrare tecnologie aerospaziali, droni autonomi e sistemi di localizzazione cooperativa anche in scenari privi di segnale Gnss (Global Navigation Satellite System).
Lavoro di squadra
Txt porta nel progetto i propri moduli proprietari di AI e monitoraggio, oltre alle capacità di integrazione di sistemi complessi: competenze maturate in anni di attività nei settori aerospaziale, bancario e industriale, dove il gruppo opera come hub di innovazione digitale.
“Con Capri portiamo l’innovazione al servizio della sicurezza infrastrutturale – spiega Michele Sesana, Innovation manager di Txt Group -. Grazie a un approccio integrato che unisce automazione, intelligenza artificiale e cooperazione tra Uav, vogliamo aprire la strada a un nuovo standard per il monitoraggio dei ponti”.
Fa parte del consorzio poi la Fondazione Links – centro di ricerca applicata nato dall’accordo tra Compagnia di San Paolo e Politecnico di Torino – che sviluppa la tecnologia per la localizzazione cooperativa in tempo reale degli Uav. Questo elemento è critico per permettere ai droni di operare in ambienti Gps-denied come l’intradosso dei ponti. Links contribuisce anche alla pianificazione delle traiettorie di volo e alla progettazione dei sistemi di controllo. I droni sono forniti da MavTech, spin-off del Politecnico di Torino con sedi a Torino e Bolzano. I droni cooperativi RX3 e Q4X sono progettati per volare in modo autonomo, sincronizzato e ravvicinato rispetto agli elementi strutturali. Questi Uav hanno la capacità di esplorare in sicurezza aree difficilmente accessibili o pericolose, garantendo una copertura completa anche nelle porzioni più nascoste delle infrastrutture. Inspectiondrone, startup innovativa che opera con un network di 1.500 piloti in Italia, si occupa poi della validazione sul campo: un passaggio fondamentale per verificare il comportamento del sistema in scenari reali e valutare la robustezza del modello operativo. Infine, Città di Torino gestisce un patrimonio infrastrutturale ampio e articolato, ha un ruolo essenziale nel mettere a disposizione i ponti pilota, definire i flussi di ispezione e contribuire al quadro normativo e operativo. Anche l’amministrazione pubblica si conferma così un laboratorio urbano dedicato alla sperimentazione di tecnologie a beneficio del territorio.
Come funziona Capri
La Cooperative Uavs Positioning for Bridge Inspection (Capri) si basa su un sistema di tecnologie integrate che permettono ai droni di operare in modo completamente autonomo, mantenendo precisione, stabilità e sicurezza anche in condizioni ambientali complesse. Il cuore della soluzione è un sistema di localizzazione ibrido Gnss–Uwb (Ultra Wide Band), che consente ai droni di orientarsi in tempo reale e di posizionarsi con accuratezza anche in totale assenza di segnale satellitare, come si accennava. Questo è particolarmente rilevante sotto le campate dei ponti, dove l’architettura della struttura crea ombre e degradi del segnale. Il sistema di localizzazione cooperativa sviluppato da Links utilizza metodi di stima basati su Factor Graph, integrando le misurazioni provenienti da più droni e da sensori distribuiti, così da ricostruire una mappa spaziale precisa dell’ambiente circostante.
In questo modo, la flotta è in grado di mantenere una distanza controllata dagli elementi più critici e di muoversi in modo sincrono, assicurando che la copertura delle superfici da ispezionare sia completa e accurata. La missione è gestita tramite un sistema avanzato di fleet management, che assegna compiti specifici a ogni Uav, coordina le rotte di volo e garantisce la sicurezza dell’operazione dall’inizio alla fine. Gli operatori umani intervengono solo in caso di necessità, mentre l’intero processo – dall’avvio al rientro – avviene in modalità automatizzata. Uno degli elementi chiave del progetto è l’utilizzo di AI per l’elaborazione video e il riconoscimento automatico dei difetti strutturali. I droni acquisiscono immagini e filmati in alta definizione, che vengono elaborati da modelli di intelligenza artificiale capaci di individuare crepe, corrosioni, deformazioni o anomalie superficiali. Questo approccio riduce drasticamente i tempi di analisi e permette di standardizzare la valutazione dello stato di salute delle infrastrutture. Il vantaggio dell’AI non è solo diagnostico: i sistemi di machine learning migliorano progressivamente man mano che raccolgono nuovi dati, consentendo di affinare la capacità predittiva e di anticipare fenomeni degenerativi prima che raggiungano livelli critici. Capri nasce dunque come piattaforma modulare che combina localizzazione cooperativa, droni autonomi e analisi avanzata dei dati, creando un flusso continuo di informazioni a supporto della manutenzione predittiva e della gestione del rischio.
I vantaggi attesi
Il progetto Capri promette di generare benefici tangibili lungo l’intero ciclo di vita dell’ispezione infrastrutturale. La possibilità di effettuare rilievi più frequenti e ravvicinati, senza interferire con la viabilità e senza esporre il personale a situazioni rischiose, rappresenta un passo avanti nella gestione della sicurezza dei ponti. L’automazione delle missioni consente poi di ridurre drasticamente i tempi di ispezione, eliminando la necessità di allestire ponteggi o utilizzare piattaforme aeree costose e ingombranti. Anche i costi operativi diminuiscono, grazie alla possibilità di effettuare rilievi in modo regolare e programmabile, sfruttando la cooperazione tra più droni per coprire superfici estese in tempi contenuti.
L’impiego dell’intelligenza artificiale è da leggere invece, come vantaggio, nella possibilità di analisi oggettive, standardizzate e ripetibili, riducendo il rischio di errori umani e rendendo più semplice il confronto tra dati raccolti in momenti diversi. I sistemi predittivi integrati consentono di intervenire prima che si manifestino difetti critici, migliorando la resilienza dell’infrastruttura nel lungo periodo. Capri contribuisce anche alla riduzione dell’impatto ambientale: l’uso di droni cooperativi, facile intuire, riduce l’impiego di mezzi pesanti, l’allestimento di cantieri temporanei e le chiusure stradali, che generano congestione e consumi energetici aggiuntivi. La possibilità di effettuare monitoraggi senza interventi invasivi rende l’intero processo più sostenibile e meno impattante per il territorio. Il vantaggio più significativo risiede nella capacità del progetto di aprire una strada nuova, creando un modello replicabile a livello nazionale ed europeo. La collaborazione tra gli attori in campo, infatti, testimonia la maturità di un ecosistema tecnologico che mira a mettere l’innovazione al servizio delle comunità.
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