Pericolo «birdstrike»

Collisioni tra aerei e uccelli: arriva una soluzione italiana basata su Ai

La startup The Edge Company propone un sistema di precisione di rilevamento e riconoscimento dei volatili basato su telecamere e algoritmi proprietari

di Gianni Rusconi

4' di lettura

Lo scenario, per i non addetti ai lavori, è qualcosa di sorprendente e per certi versi anche inquietante: le collisioni fra stormi di volatili e aerei, i cosiddetti “birdstrike”, possono causare seri problemi ai jet commerciali, come accaduto nel 2009 al volo passeggeri US Airways 1549, costretto all'ammaraggio di fortuna sul fiume Hudson, a New York.

Anche considerando il fatto che un incidente di questo genere non compromette necessariamente la sicurezza di un volo, il danno provocato dall'impatto (oltre che letale per gli animali) è spesso rilevante per le compagnie aeree perché aumenta i costi di manutenzione degli apparecchi (si parla di circa 1,2 miliardi di dollari l'anno, comprenendendo gli oneri dovuti ai ritardi degli aerei).

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Il verificarsi di questi eventi è infatti estremamente comune, soprattutto nelle vicinanze degli aeroporti e nella maggior parte dei casi sotto la quota dei 300 piedi (e quindi nelle fasi di decollo o atterraggio), tanto che l'Icao, l'Organizzazione internazionale per l'aviazione civile, stima a livello globale un birdstrike ogni 15 minuti. Un problema enorme a cui ha trovato soluzione una startup italiana.

The Edge Company (Tec) è una startup con una missione molto ambiziosa: migliorare la sicurezza delle persone, contribuendo nel contempo a rendere più sostenibile l'attività dell'uomo grazie all'intelligenza artificiale. Il campo di applicazione delle sue soluzioni è costituito da settori tecnologicamente avanzati come l'aerospaziale e il fiore all'occhiello della sua proposta è Bcms Ventur, un avanzato sistema di rilevamento e riconoscimento dei volatili basato su telecamere ad alta definizione e algoritmi proprietari.

Un’immagine del sistema di rilevazione di Tec

L’ad Fabio Masci è stato negli anni ’90 capo della sicurezza del volo per l'Aeronautica Militare Italiana e proprio a quel periodo risale la sua prima esperienza con l'analisi degli impatti tra aerei e stormi di uccelli. E quando la tecnologia di riconoscimento facciale è diventata di uso comune, a partire dal 2010, è scattato il progetto di sfruttare le capacità dell'Ai per proteggere i viaggiatori (e gli uccelli) dai pericoli dei birdstrike.

Spaventapassseri acustici

Ancora oggi i metodi tradizionali per evitare gli incidenti sfruttano quelli che in gergo vengono chiamati spaventapasseri acustici, e cioè altoparlanti di grande potenza montati sui veicoli o posizionati nelle immediate vicinanze dell'aeroporto.

Il loro limite? Gli uccelli spesso si abituano ai suoni emessi da questi dispositivi, una volta che imparano a riconoscerli come una “non minaccia”.

C'è inoltre una seconda limitazione che caratterizza i sistemi di dissuasione comandati dall'uomo, e cioè la difficoltà di replicare il richiamo che ogni specie di uccelli utilizza per avvertire del pericolo il resto dello stormo.

Identificando le specie in avvicinamento a uno scalo e riproducendone i richiami corretti, gli esperti di Tec hanno verificato un drastico incremento dell'efficacia dei deterrenti uditivi nello scoraggiare gli uccelli dal tornare nei pressi degli aeroporti per periodi di tempo più lunghi.

Da qui l'idea di ingegnerizzare, in collaborazione con l'Università di Verona, una soluzione alimentata dagli algoritmi unica nel suo genere su scala mondiale, Bcms Ventur per l'appunto.

La rilevazione degli uccelli

Il software, spiegano da TEC, riceve un “feed video” (una sequenza filmata) che copre un raggio di oltre due chilometri intorno a un aeroporto, attiva un sistema per l'elaborazione dei dati in tempo reale e rileva la posizione e le specie di tutti gli uccelli presenti nell'area, facendo scattare automaticamente le chiamate di avvertimento appropriate per disperdere completamente lo stormo.

«Grazie a un team interdisciplinare di esperti di biologia e tecnologia – aggiunge in proposito Masci -, abbiamo addestrato la rete neurale al cuore del software facendo analizzare oltre 100mila immagini di diverse specie di uccelli e oggi la soluzione è in grado di riconoscere i volatili per numero, specie e posizione con una precisione prossima al 100%, un livello decisamente superiore a quello raggiungibile da un osservatore umano. I dati che acquisiamo ci permettono di coprire la totalità dell'area critica e di affinare con estrema accuratezza l'uso di deterrenti specifici: non possiamo assicurare l'azzeramento del rischio di incidenti ma garantiamo certamente una maggiore prevenzione e una riduzione del fenomeno».

Durante lo sviluppo del software e per i primi test presso l'aeroporto di Verona Villafranca, Tec aveva optato per una piattaforma informatica distribuita, che comprendeva pc desktop dediti all'elaborazione video e unità server rack separate per la gestione e lo stoccaggio dei dati. Ancora prima di lanciare Bcms Ventur sul mercato, è maturata la decisione di cambiare in corsa per non pregiudicare l'implementazione della soluzione in termini di affidabilità, efficienza dei costi e gestibilità dell'infrastruttura It di base.

L'intuizione di appoggiarsi a un appliance “all-in-one” per mettere fisicamente in campo la soluzione ha trovato sponda in Lenovo, che ha confezionato per la startup un'architettura su misura totalmente scalabile (oltre che eseguibile anche da remoto per le attività standard di gestione e manutenzione) e basata su un server AI ThinkSystem SR650 con GPU Nvidia Quadro RTX 4000.

Il sistema di High Performance Computing in questione, come assicura anche Valerio Rizzo, Emea AI Solution Architect di Lenovo, sfrutta macchine virtuali ad alta resilienza, sempre attive in modalità 24x7, e con una sola unità permette di analizzare i flussi video in risoluzione 4K provenienti da un massimo di 18 telecamere contemporaneamente.

Le applicazioni future

Le installazioni al momento attive sono al momento cinque in altrettanti scali commerciali e militari fra Italia, Germania e Cina e per l'immediato futuro il progetto è quello di estendere la famiglia di soluzioni Bcms con una versione (Ventur-D) pensata per affrontare la minaccia di incursioni di droni nello spazio aereo controllato intorno agli aeroporti e un'altra versione (Ventur-X) per il rilevamento di ostacoli in volo.

L'obiettivo, conclude Masci, è chiaro: proporre la soluzione agli aeroporti di tutto il mondo con l'intento di farla diventare uno standard per ridisegnare e migliorare i processi gestiti dall'uomo in questo settore. E non solo. Il sistema di analisi dei dati può essere declinato in altri contesti, trovando applicazione in ambiti come le infrastrutture critiche (impianti eolici o edifici) o l'urban mobility e i taxi volanti (che in Cina saranno realtà nell'arco ei prossimi due anni).

Quanto al costo della soluzione, la risposta dell'ad di Tec non lascia dubbi di sorta: «La nostra soluzione garantisce un ritorno dell'investimento molto elevato e può beneficiare degli incentivi fiscali in quanto bene strumentale per l'industria 4.0. Il prezzo? Meno del 40% di un radar, e non emette elettromagnetismo».

Riproduzione riservata ©

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