ITVI20110102A1 - Apparato di rilevamento cartografico - Google Patents

Description

Domanda di Brevetto per Invenzione Industriale a titolo:

“APPARATO DI RILEVAMENTO CARTOGRAFICO”

D E S C R I Z I O N E

Campo di applicazione

La presente invenzione è generalmente applicabile al settore tecnico della cartografia, ed ha particolarmente per oggetto la cartografia derivante da rilevamento aereo.

Più in dettaglio, la presente invenzione si riferisce alla raccolta di informazioni in merito alle dispersioni termiche nelle zone soggette a rilevamento per aggiungere tali informazioni alla cartografia classica.

Stato della Tecnica

È nota l’importanza che riveste la cartografia nella vita di tutti i giorni. Fin da tempi remoti, infatti, ci si è preoccupati di curare la realizzazione di mappe dei luoghi dove ci si trova o dove si è stati per renderle disponibili per l’uso futuro non solo per se stessi, ma anche per gli altri.

L’uso di tali mappe è stato nel tempo sempre più spinto. Si pensi, ad esempio, all’uso che se ne fa ai giorni nostri per i sistemi di navigazione satellitare.

Le mappe di tutto il pianeta sono oggi disponibili non solo in versione cartacea, ma anche in versione elettronica consultabile non solo dai navigatori satellitari, ma anche via internet. Tali mappe vengono utilizzate per gli scopi più svariati che non sono solo necessariamente legati all’individuazione di percorsi per raggiungere un luogo desiderato.

Ad esempio, le mappe vengono utilizzate per lo studio dei terreni, per la pianificazione dello sviluppo urbanistico, per lo sviluppo di progetti edili, per lo studio di eventi storici, per lo studio degli effetti di eventi ambientali, ecc.

In questo senso alle mappe classiche si sono via via associate ulteriori informazioni. Un esempio lampante in questo senso sono le vedute dall’alto di una zona prescelta in una mappa. Oramai tutti i siti internet che forniscono la possibilità di consultare mappe di tutto il pianeta consentono, contestualmente, di avere una visione aerea della zona di interesse.

Anche la precisione dei dettagli della mappa e della localizzazione esatta di ciò che vi viene rappresentato è sempre più curata assicurando spesso soglie di errore particolarmente limitate (dell’ordine del metro se non dei centimetri).

Tutto ciò si ottiene con svariate modalità di rilevamento tra le quali una delle più usate è il rilevamento aereo.

Tale rilevamento viene eseguito applicando ad un aereo, generalmente nella sua parte inferiore, una pluralità di sensori. Alcuni esempi di quest’ultimi sono macchine fotografiche o videocamere per la raccolta delle immagini, laser scanner per la ricostruzione tridimensionale della superficie terrestre nonché di quanto vi emerge o vi poggia, dispositivi GPS o similari per poter determinare l’esatta posizione dell’aereo e, quindi, della parte di superficie terrestre che si sta rilevando. Con questi ultimi dati è possibile georeferenziare tutti i rilevamenti eseguiti.

È evidente che il rilevamento cartografico aereo è particolarmente comodo e conveniente poiché permette la raccolta di una notevole mole di dati in un tempo ristretto assicurando anche un’alta precisione del rilevamento.

Tra i parametri fisici rilevati per la cartografia sta prendendo sempre più piede nel tempo anche il rilievo termico. In particolare, spesso è necessario rilevare le emissioni termiche di quanto è presente nella zona soggetta a rilievo.

Ad esempio, il documento US 2005/0189122 descrive il rilevamento aereo mediante un sensore ad infrarossi di zone interessate da incendi al fine di individuare il cuore di tali incendi per meglio indirizzare l’intervento di spegnimento.

Nel documento US 4,495,500 invece si insegna a rilevare temperatura ed umidità del suolo mediante un apposito sensore per vari scopi tra i quali quello agricolo.

Un’altra applicazione è quella di rilevare le emissioni termiche degli edifici per poter eseguire interventi di manutenzione mirati al miglioramento della coibentazione nonché verificare la bontà di tali interventi.

In tali applicazioni si utilizza un sensore termico tipicamente disposto zenitale rispetto al terreno. Con i dati da esso raccolti, opportunamente georeferenziati, si realizza generalmente un immagine termica della zona inquadrata.

Tuttavia, nel caso delle emissioni o dispersioni termiche degli oggetti o degli edifici inquadrati, il rilevamento eseguito consente di misurare tale dato solo relativamente alle loro superfici esterne affacciate al sensore, ossia rivolte verso l’alto. Data la posizione zenitale dei sensori rispetto al suolo, ciò implica che vengono rilevate le dispersioni termiche solo delle coperture degli edifici. In questo caso è noto che tali emissioni si riferiscono generalmente al 30% del totale delle emissioni termiche totali di un edificio. Inoltre, anche in presenza di un intervento di manutenzione dell’edificio stesso per migliorare tale caratteristica, con il suddetto rilievo è possibile verificare la bontà di quanto fatto solo relativamente alla copertura, tralasciando una parte fondamentale dell’edificio quali sono le pareti laterali che comprendono elementi fortemente dispersivi quali sono i serramenti.

Tale inconveniente viene superato, nella tecnica nota, provvedendo a far eseguire gli opportuni rilievi delle pareti laterali degli edifici da parte di personale espressamente dedicato con l’uso di rilevatori manuali. È evidente che questa soluzione, pur garantendo l’esito finale, presenta costi di esecuzione particolarmente elevati e non è eseguibile se riferita ad un alto numero di edifici oppure ad un’intera città o regione. In altri termini, secondo la tecnica nota il rilevamento delle emissioni termiche dell’intero involucro esterno di oggetti o edifici su vasta scala non è realisticamente eseguibile.

Presentazione dell’invenzione

Scopo della presente invenzione è superare almeno parzialmente gli inconvenienti sopra evidenziati mettendo a disposizione un apparato di rilevamento cartografico aereo che consenta il rilevamento più completo possibile delle dispersioni termiche di tutto ciò che viene inquadrato durante ogni passaggio aereo.

Nell’ambito di tale scopo generale, uno scopo particolare della presente invenzione è quello di mettere a disposizione un apparato di rilevamento cartografico aereo che consenta di rilevare, durante il sorvolo, la dispersione termica anche delle superfici laterali degli oggetti inquadrati. Con particolare riferimento agli edifici, uno scopo della presente invenzione è quindi quello di consentire il rilievo aereo delle emissioni termiche anche delle pareti laterali degli edifici inquadrati.

Un altro scopo della presente invenzione è quello di mettere a disposizione un apparato di rilevamento cartografico aereo che consenta il rilievo termico suddetto con il minor numero di passaggi aerei possibile.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di consentire un rilevamento delle emissioni termiche il più completo possibile a costi inferiori rispetto alla tecnica nota. In particolare, uno scopo della presente invenzione è quello di consentire il rilievo delle emissioni termiche delle superfici laterali di oggetti ed edifici senza la necessità di fare intervenire personale dedicato che esegua rilievi manuali.

In questo senso, un altro scopo dell'invenzione è quello di consentire il rilievo su vasta scala delle emissioni termiche sia delle superfici superiori che delle superfici laterali di oggetti o edifici, ossia di qualsiasi tipologia di obiettivo.

Tali scopi, nonché altri che appariranno più chiaramente nel seguito, sono raggiunti da un apparato di rilevamento cartografico associabile ad un aereo in accordo con le rivendicazioni che seguono le quali sono parte integrante della presente descrizione.

In particolare, l’apparato è suscettibile di rilevare le emissioni termiche di oggetti e costruzioni poggianti sul terreno o da esso emergenti.

Esso potrà comprendere uno o più dispositivi di misura delle emissioni termiche associabili all’aereo e puntati verso il terreno e che potranno ad esempio essere costituiti da sensori termici.

L’apparato potrà anche comprendere un gruppo di rilevamento della posizione dei dispositivi di misura in termini sia di longitudine, latitudine e altitudine che di direzione di puntamento. Quest’ultima, calcolata misurando gli angoli di assetto, consente, unitamente a longitudine, latitudine e altitudine dell’apparato, di ricavare il posizionamento degli oggetti e delle costruzioni soggetti a misura.

Si precisa fin d’ora che per angoli di assetto si intendono, come noto ai tecnici del settore, gli angoli di deriva, beccheggio e rollio propri di dispositivi associati ad aeroplani o similari.

Secondo un aspetto dell’invenzione, l’apparato potrà comprendere anche almeno un gruppo di elaborazione suscettibile di ricevere le misure eseguite dai dispositivi di misura e i rilevamenti eseguiti dal gruppo di rilevamento per eseguire almeno la georeferenziazione delle misure.

Secondo un altro aspetto dell’invenzione, tra i dispositivi di misura delle emissioni termiche almeno un primo potrà essere puntato verso il terreno con una direzione incidente la direzione zenitale per consentire la misura delle emissioni termiche delle superfici laterali degli oggetti e delle costruzioni soggetti al rilevamento. Da qui emerge l’importanza di rilevare gli angoli di assetto dei suddetti dispositivi di misura al fine di consentire la georeferenziazione delle misure.

Oltre a tali primi dispositivi di misura potranno essere presenti anche secondi dispositivi di misura puntati verso il terreno secondo la direzione zenitale per rilevare le emissioni termiche delle superfici rivolte verso l’aereo degli oggetti e delle costruzioni.

Ad esempio, tra i dispositivi di misura presenti potranno essere individuabili quattro primi dispositivi di misura puntati verso il terreno con direzioni incidenti la direzione zenitale e un singolo secondo dispositivo di misura puntato verso il terreno secondo la direzione zenitale.

In tale situazione, l’apparato dell’invenzione potrà vantaggiosamente consentire la misura delle emissioni termiche delle coperture degli edifici mediante il secondo dispositivo di misura e la misura delle emissioni termiche delle superfici laterali degli stessi edifici mediante i primi dispositivi di misura.

Tutte tali misure, georeferenziabili grazie alla presenza del gruppo di rilevamento della posizione e degli angoli di assetto dei dispositivi di misura, sono vantaggiosamente eseguibili mediante il solo rilevamento aereo, consentendo una veloce e rapida esecuzione ed un forte risparmio nei costi non essendo necessaria la presenza di personale dedicato che effettui rilievi manuali.

Con pochi passaggi aerei, inoltre, sarà possibile eseguire il rilievo delle emissioni termiche di vaste aree in breve tempo e a costi contenuti.

Per quanto detto, oggetto dell'invenzione è anche un metodo di rilevamento aereo delle emissioni termiche di oggetti e costruzioni poggianti sul terreno o da esso emergenti, comprendente le seguenti fasi:

misura delle emissioni termiche degli oggetti e delle costruzioni mediante uno o più dispositivi di misura;

- rilevamento di posizione e di direzione di puntamento o assetto di detti dispositivi di misura;

elaborazione di dette misure delle emissioni termiche e di detti rilevamenti di posizione e di direzione di puntamento per eseguire la georeferenziazione di dette misure,

e che si caratterizza per il fatto di comprendere una fase di rilevamento degli angoli di orientamento di almeno un primo dispositivo, tra detti dispositivi di misura, puntato verso il terreno secondo una direzione di puntamento incidente la direzione zenitale per consentire l’esecuzione e la georeferenziazione della misura delle emissioni termiche delle superfici laterali degli oggetti e delle costruzioni.

Breve descrizione dei disegni

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno maggiormente evidenti alla luce della descrizione dettagliata di alcune forme di realizzazione preferite, ma non esclusive, di un apparato di rilevamento cartografico aereo secondo l’invenzione, illustrate a titolo di esempio non limitativo con l'ausilio delle unite tavole di disegno in cui:

la FIG. 1 rappresenta un apparato di rilevamento cartografico secondo l’invenzione applicato ad un aereo;

la FIG. 2 rappresenta l’apparato di FIG. 1 ;

La FIG. 3 rappresenta una rappresentazione a blocchi dell’apparato di FIG. 1.

Descrizione dettagliata di alcuni esempi di realizzazione preferiti Con riferimento alle figure citate, ed in particolare alle figg. da 1 a 3, si descrive un apparato di rilevamento cartografico 1 associabile ad un aereo A e suscettibile di rilevare le emissioni termiche di oggetti e costruzioni poggianti sul terreno o da esso emergenti.

Come noto, il rilevamento delle emissioni termiche consente di associare tali informazioni alla cartografia classica per fornire notizie a persone o enti che ne necessitano.

In questo senso l’apparato 1 dell’invenzione comprende più dispositivi di misura 2 delle emissioni termiche associabili all’aereo A e puntati verso il terreno. Tipicamente, ma non necessariamente, i dispositivi di misura 2 delle emissioni termiche sono costituiti da sensori termici ad esempio ad infrarossi, ma ciò ovviamente non deve essere considerato in senso limitativo per differenti forme di esecuzione secondo le quali tali dispositivi di misura sono costituiti da differenti tipologie di sensori termici o da differenti tipologie di strumenti di misura.

Secondo un aspetto dell’invenzione, l’apparato 1 comprende un gruppo di rilevamento 3 della posizione dei dispositivi di misura 2 non solo in termini di longitudine, latitudine e altitudine, ma anche in termini di assetto. Con tali informazioni, come si vedrà in seguito, è possibile calcolare la posizione degli oggetti e delle costruzioni inquadrate.

Secondo un altro aspetto dell’invenzione, l’apparato 1 comprende una struttura di supporto 4 associabile all’aereo e alla quale sono fissati i dispositivi di misura 2 ed il gruppo di rilevamento 3. Tipicamente, inoltre, l’apparato 1 comprende girostabilizzatori per correggere il posizionamento dei dispositivi di misura 2 essendo tale parametro soggetto ai movimenti dell’aereo. Tipicamente i girostabilizzatori sono di tipo meccanico, idraulico o elettronico. Essi sono interposti tra l’aereo A e la struttura di supporto 4, ma ciò non deve essere considerato limitativo per differenti forme di esecuzione dell’invenzione nelle quali i girostabilizzatori sono ad esempio inclusi nella struttura di supporto.

Secondo un ulteriore aspetto dell’invenzione, l’apparato di rilevamento cartografico 1 comprende anche un gruppo di elaborazione 5 operativamente collegato ai dispositivi di misura 2 e al gruppo di rilevamento 3 per ricevere da essi le misure delle emissioni termiche ed i rilevamenti di posizionamento al fine di georeferenziare le suddette misure.

In altri termini, il gruppo di elaborazione 5 consente di determinare dove sono situati gli oggetti e le costruzioni di cui sono state eseguite le misure di emissioni termiche al fine di poter aggiungere tali informazioni alle normali mappe cartografiche. È evidente che lo stesso gruppo di elaborazione 5 consente anche di elaborare le misure delle emissioni termiche al fine di ottenere immagini colorate le quali restituiscono visivamente, nei colori, le emissioni termiche rilevate.

La forma di esecuzione del gruppo di elaborazione 5 può variare pur rimanendo neN’ambito della presente invenzione. Esso può essere costituito da un elaboratore elettronico direttamente associato alla struttura di supporto 4, oppure da un elaboratore elettronico disposto a bordo dell’aereo A, oppure ancora da un elaboratore elettronico disposto a terra. In quest’ultimo caso i dati raccolti vengono memorizzati in appositi elementi di memoria che verranno successivamente accoppiati con il gruppo di elaborazione 5. È evidente che secondo altre varianti esecutive, il gruppo di elaborazione può essere costituito da un insieme di gruppi di elaborazione come quelli descritti e che si distinguono per l’esecuzione di differenti fasi di elaborazione dei dati rilevati e misurati dai rispettivi dispositivi.

Come detto in precedenza, per ottenere informazioni complete sulle emissioni termiche di oggetti e costruzioni è necessario effettuare rilevamenti sia sulle loro superfici rivolte verso l’alto che sulle loro superfici laterali. Nei casi degli edifici, ad esempio, è infatti noto che non solo le coperture presentano criticità di coibentazione, ma anche le superfici laterali e, in particolare, i serramenti che in esse sono presenti.

In questo senso, secondo un altro aspetto dell’invenzione, tra i dispositivi di misura 2 presenti nell’apparato 1 , primi dispositivi di misura 10 sono puntati verso il terreno secondo direzioni X incidenti la direzione zenitale Y. In altri termini, i primi dispositivi 10 sono puntati verso il terreno secondo direzioni oblique in modo da consentire anche il rilevamento delle emissioni termiche delle superfici laterali degli oggetti e delle costruzioni inquadrate.

Vantaggiosamente, quindi, l’apparato 1 dell’invenzione comprende dispositivi di misura 2 delle emissioni termiche puntati sia in direzione zenitale che in direzioni oblique in modo da effettuare, contemporaneamente misure di emissioni termiche sia delle superfici rivolte verso l’alto che delle superfici laterali degli oggetti e delle costruzioni inquadrati.

In particolare, nelle figure si osserva che vi sono quattro primi dispositivi di misura 10 e un secondo dispositivo di misura 11 , quest’ultimo puntato in direzione zenitale. Tale configurazione consente di rilevare in ciascun singolo passaggio aereo le emissione termiche di molteplici superfici (sia superiori che laterali) di diversi oggetti o costruzioni, consentendo di ricostruire infine, nell'insieme di passaggi successivi, le emissioni termiche di tutte le superfici degli oggetti o costruzioni interessati, con ciò limitando il numero di passaggi aerei per effettuare il rilevamento complessivo.

Tuttavia tale configurazione non deve essere considerata limitativa per differenti forme di esecuzione dell’invenzione per le quali il numero di dispositivi di misura delle emissioni termiche è differente da quanto rappresentato.

Ciò che è evidente, in ogni caso, è che l’utilizzo dei primi dispositivi di misura 10 consente di effettuare un rilevamento cartografico aereo completo di misura delle emissioni termiche senza la necessità di un successivo intervento di personale dedicato che effettui la misura manuale delle emissioni termiche delle superfici laterali di oggetti ed edifici. Tutto ciò si traduce in un enorme risparmio in termini di tempo e di costi per la realizzazione e messa a disposizione di carte contenenti tali informazioni.

Inoltre, ciò rende possibile il rilievo delle emissioni termiche su vasta scala, cosa improponibile secondo la tecnica nota.

Poiché i primi dispositivi 10 tipicamente presentano un direzionamento differente gli uni dagli altri, è evidente l’importanza di conoscere gli angoli di inclinazione degli stessi rispetto alla struttura di supporto 4. In questo modo, infatti, è possibile determinare con precisione non solo la posizione degli oggetti e degli edifici inquadrati da ciascun dispositivo di misura 2, ma anche quale delle superfici degli stessi è stata inquadrata.

In questo senso, tipicamente, il gruppo di rilevamento 3 comprende un ricevitore GPS che restituisce le informazioni di posizione dell’apparato 1, nonché un rilevatore inerziale per determinare l'assetto dell’apparato 1 e, come detto, di ciascuno dei dispositivi di misura 2.

Poiché, infatti, l’apparato 1 è associato ad un aereo A, per poter determinare l’esatta posizione degli oggetti inquadrati è necessario conoscere:

• la posizione dell’apparato 1, rilevata mediante il ricevitore GPS;

• il posizionamento dei dispositivi di misura 2 in termini di distanza dal ricevitore GPS;

• gli angoli di assetto dell’apparato 1 ;

· gli angoli di montaggio dei dispositivi di misura 2 sull’apparato 1 , quest’ultimo avente gli angoli di assetto misurati al passo precedente.

Ovviamente la configurazione descritta non deve essere considerata limitativa per differenti forme di esecuzione dell’invenzione nelle quali, ad esempio, il numero di rilevatori inerziali è differente da uno. Ad esempio, potrà esservi una variante esecutiva dove sono presenti un rilevatore inerziale per ogni dispositivo di misura.

Ancora, per quanto si sia parlato di rilevatori inerziali per rilevare gli angoli di assetto dell’apparato 1 , è evidente che ciò è solo un esempio di possibile forma di esecuzione e non deve essere limitativo per forme di esecuzione differenti che consentano comunque di rilevare tali informazioni.

Come noto, gli angoli di assetto sono costituiti da tre angoli, tecnicamente denominati Omega, Phi e Kappa. Essi corrispondono all’angolo di beccheggio, all’angolo di rollio e all’angolo di deriva dell’apparato 1. Da essi si ricavano i tre angoli di assetto di ciascuno dei dispositivi di misura 2. Con tali informazioni di posizione e direzione dei dispositivi di misura 2 si potrà calcolare correttamente la posizione degli oggetti inquadrati dall’apparato 1 associato all’aereo A.

Secondo altre forme di esecuzione, oltre al dispositivo GPS è presente un altimetro per eseguire un rilevamento altimetrico più corretto. Tuttavia, anche in questo caso è evidente che sia il numero di dispositivi inclusi nel gruppo di rilevamento che la costituzione degli stessi non è da considerarsi limitativo. In altri termini potranno essere presenti più dispositivi utilizzabili alternativamente in caso di guasto o per mediare sui rilevamenti o, ancora, per rilevare ciascuno dati relativi a parti distinte dell’apparato 1 dell’invenzione.

In merito alla realizzazione del gruppo di rilevamento 3, il fatto che esso comprenda un ricevitore GPS eventualmente associato ad un altimetro è solo un possibile esempio di esecuzione dell’invenzione. È possibile infatti pensare all’uso di radiogoniometri o a dispositivi di rilevamento presenti a terra, ad esempio negli aeroporti, o ancora ad un misto di tutte tali tecniche. In ogni caso, il risultato finale che si ottiene è quello di poter determinare con precisione la posizione dei dispositivi di misura 2 delle emissioni termiche e degli oggetti e delle costruzioni da essi inquadrati.

Per quanto non rappresentato nelle allegate figure, l’apparato 1 dell’invenzione comprende, secondo varianti esecutive, anche dispositivi di rilevamento cartografici per ricostruire bidimensionalmente o tridimensionalmente l’aspetto delle zone sorvolate ed inquadrate, ossia per la realizzazione di carte topografiche classiche.

Inoltre, secondo altre varianti esecutive sono presenti anche dispositivi di rilevamento di immagini o di sequenze video per poter sovrapporre alla carta topografica classica anche una carta realizzata con immagini reali. In questo caso, le informazioni termiche raccolte mediante i dispositivi di misura 2 vengono tipicamente utilizzate per sovrapporre alla carta topografica o alle immagini la carta colorata sopra citata relativa alle emissioni termiche rilevate. Tutto ciò consente di migliorare la fruizione delle informazioni raccolte e restituire un’informazione complessiva immediatamente fruibile.

Ad esempio, con quanto appena detto è possibile rilevare per via aerea la mappa topografica nonché una mappa delle immagini reali di un’ampia zona di territorio ed evidenziare immediatamente quali sono gli oggetti e le costruzioni che hanno le emissioni termiche più elevate, consentendo ad esempio di individuare immediatamente le costruzioni che necessitano di miglioramenti nella coibentazione.

Operativamente, per quanto detto in precedenza il rilevamento cartografico comprende, come si osserva in fig. 4, un primo step, indicato con 20, di misura della distanza, o bracci, dei dispositivi di misura 2 dal gruppo di rilevamento 3. Contestualmente vengono rilevato gli angoli di montaggio degli stessi dispositivi di misura 2.

Successivamente vi è lo step, indicato con 21, di misura delle emissioni termiche degli oggetti e delle costruzioni che emergono o che poggiano sul terreno in una zona predefinita. Tale step viene eseguito predisponendo l’apparato 1 sulla pancia dell’aereo A e sorvolando la zona predefinita.

Durante il sorvolo i dispositivi di misura 2 delle emissioni termiche effettuano misure che vengono memorizzate. Contestualmente il gruppo di rilevamento 3 restituisce (step indicato con 22) la posizione e la direzione di puntamento di ciascuno dei dispositivi di misura 2. Anche tali informazioni vengono memorizzate per essere successivamente elaborate (step indicato con 23), unitamente ai dati sui bracci e gli angoli di montaggio per georeferenziare le misure effettuate delle emissioni termiche.

Tra i dati misurati e calcolati vi è anche il grado di inclinazione nello spazio dei dispositivi di misura 2 rispetto alla direzione zenitale, con ciò implicitamente contrassegnando quali sono le misure relative alle superfici superiori degli oggetti e quali sono le misure relative alle superfici laterali. In altri termini, se oggetto del sondaggio sono edifici, si ottengono implicitamente indicazioni su quali sono le misure delle emissioni termiche delle coperture e quali sono le misure delle emissioni delle superfici laterali.

Come detto in precedenza, tipicamente il gruppo di rilevamento 3 comprendono dispositivi GPS e inerziali. Poiché essi potrebbero restituire informazioni affette da errore o con un grado di precisione non sufficiente, il gruppo di elaborazione 5, in caso di necessità, effettua una compensazione dei dati.

Tale operazione è tipicamente inclusa in un’apposita routine software la quale, di fatto, realizza un post-processing dei dati (step indicato con 24) correlando tra loro gli impulsi dei sensori che hanno consentito di registrare l'istante in cui sono avvenute le singole misurazioni, i rilevamenti satellitari registrati da stazioni a terra e ricevuti dall’apparato 1 (step indicato con 25), i rilevamenti satellitari registrati sull’aereo A, i rilevamenti inerziali eseguiti sempre sull’aereo A.

In altri termini, la rielaborazione dei dati di rilevamento avviene utilizzando sia quanto rilevato sull’aereo che quanto rilevato da apposite stazioni al suolo. Riguardo a quest’ultime, un aumento ulteriore della precisione si ottiene omettendo di utilizzare dati da stazioni di terra che si rivelano imprecise o inadatte. Per decidere quali stazioni di terra utilizzare viene effettuato un controllo sulla correttezza delle coordinate rilevate, sul modello di antenna che le rileva e le invia all’aereo, sul punto in cui essa è situata.

In questa fase il software consente di eliminare, durante le varie iterazioni, le stazioni GPS a terra che non rispettano i valori di accuratezza richiesti e calcolare le coordinate del GPS a bordo deN’aeromobile.

Successivamente le coordinate vengono elaborate con i dati inerziali per ottenere un insieme di dati complessivi che contiene tutte le informazioni sulla traiettoria e assetto dell’apparato nonché sugli orientamenti dei dispositivi di misura 2 delle emissioni termiche.

Come ultima fase di compensazione dei dati inerziali e GPS, si aggiungono le informazioni sul tempo in cui viene eseguita ogni misura.

Un ulteriore affinamento delle rilevazioni di posizione si ottiene mediante la triangolazione aerea. Tale operazione consente di verificare l’esatto ricoprimento, con il sondaggio in corso, del territorio di interesse ed è in grado di identificare eventuali condizioni di copertura insufficiente dei rilievi.

II lavoro di rilevamento viene suddiviso in blocchi di sondaggio di dimensioni variabili in funzione della quantità complessiva di misure da effettuare, ma anche del fattore di forma del territorio.

Tipicamente si può considerare che un blocco può essere approssimativamente di mille misurazioni e non superare mai il limite di tremila. Tale limite non è tassativo, ma deriva da un approccio di produttività: infatti con i gruppi di elaborazione 5 attualmente utilizzati si è osservato un notevole aumento della produttività per le triangolazioni che non eccedono questo valore.

Il prodotto finale della triangolazione aerea consiste nel tabulato finale delle coordinate e dell’assetto dei dispositivi di misura 2 al momento della misura.

Alla luce di quanto precede, si comprende che l’apparato di rilevamento cartografico dell’invenzione, associabile ad un aereo, supera gli inconvenienti della tecnica nota consentendo il rilevamento più completo possibile delle dispersioni termiche di tutto ciò che viene inquadrato durante ogni passaggio aereo.

In particolare, l’apparato dell'invenzione consente di misurare, durante il sorvolo, la dispersione termica anche delle superfici laterali degli oggetti inquadrati. Con particolare riferimento agli edifici, esso consente il rilievo aereo delle emissioni termiche anche delle pareti laterali degli edifici inquadrati.

A ben vedere, l’apparato dell’invenzione consente il rilievo termico suddetto con il minor numero di passaggi aerei possibile e a costi inferiori rispetto alla tecnica nota. Esso consente inoltre di effettuare rilevamenti termici, completi anche di rilievi sulle superfici laterali degli obiettivi inquadrati, su vasta scala.

L’apparato di rilevamento cartografico dell’invenzione è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nel concetto inventivo espresso nelle rivendicazioni allegate. Tutti i particolari potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti, ed i materiali potranno essere diversi a seconda delle esigenze, senza uscire daN'ambito del trovato.

Anche se l’apparato di rilevamento cartografico dell’invenzione è stato descritto con particolare riferimento alle figure allegate, i numeri di riferimento usati nella descrizione e nelle rivendicazioni sono utilizzati per migliorare l'intelligenza del trovato e non costituiscono alcuna limitazione all'ambito di tutela rivendicato.

Claims (8)

1. Domanda di Brevetto per Invenzione Industriale a titolo: “APPARATO DI RILEVAMENTO CARTOGRAFICO” R I V E N D I C AZ I O N I 1. Un apparato di rilevamento cartografico associabile ad un aereo (A) e suscettibile di rilevare le emissioni termiche di oggetti e costruzioni poggianti sul terreno o da esso emergenti, detto apparato (1) comprendendo: uno o più dispositivi di misura (2) delle emissioni termiche associabili all’aereo (A) e puntati verso il terreno, almeno un primo (10) di detti dispositivi di misura (2) essendo puntato verso il terreno con una direzione (X) incidente la direzione zenitale (Y) per consentire la misura delle emissioni termiche sia delle superfici superiori rivolte verso l’aereo (A) degli oggetti e delle costruzioni che delle loro superfici laterali; un gruppo di rilevamento di posizione e assetto (3) di detti dispositivi di misura (2) per determinare la posizione degli oggetti e delle costruzioni da essi inquadrati; almeno un gruppo di elaborazione (5) suscettibile di ricevere le misure eseguite da detti dispositivi di misura (2) delle emissioni termiche e i rilevamenti eseguiti da detto gruppo di rilevamento (3) per eseguire almeno la georeferenziazione di dette misure.
2. 2. Apparato di rilevamento cartografico secondo la rivendicazione 1 , in cui detti dispositivi di misura (2) comprendono almeno un secondo dispositivo di misura (11) puntato verso il terreno secondo detta direzione zenitale (Y).
3. 3. Apparato di rilevamento cartografico secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detti dispositivi di misura (2, 10, 11) sono associati ad una struttura di supporto (4) a sua volta associabile all’aereo (A).
4. 4. Apparato di rilevamento cartografico secondo la rivendicazione 3, in cui detta struttura di supporto (4) comprende almeno un girostabilizzatore scelto nel gruppo dei girostabilizzatori meccanici, idraulici o elettronici.
5. 5. Apparato di rilevamento cartografico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti dispositivi di misura (2, 10, 11) sono costituiti da sensori termici.
6. 6. Apparato di rilevamento cartografico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto gruppo di rilevamento (3) comprende almeno un ricevitore GPS.
7. 7. Apparato di rilevamento cartografico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto gruppo di rilevamento (3) comprende almeno un rilevatore inerziale.
8. 8. Metodo di rilevamento aereo delle emissioni termiche di oggetti e costruzioni poggianti sul terreno o da esso emergenti, comprendente le seguenti fasi: misura delle emissioni termiche degli oggetti e delle costruzioni mediante uno o più dispositivi di misura (2); rilevamento di posizione e di direzione di puntamento o assetto di detti dispositivi di misura (2); elaborazione di dette misure delle emissioni termiche e di detti rilevamenti di posizione e di direzione di puntamento per eseguire la georeferenziazione di dette misure, caratterizzato dal fatto di comprendere una fase di rilevamento degli angoli di orientamento di almeno un primo dispositivo (10), tra detti dispositivi di misura (2), puntato verso il terreno secondo una direzione (X) di puntamento incidente la direzione zenitale (Y) per consentire l’esecuzione e la georeferenziazione della misura delle emissioni termiche delle superfici laterali degli oggetti e delle costruzioni