Sensori per l’Aerospazio

Sensori per la strumentazione di bordo:
Questi sensori sono installati direttamente sugli aeromobili e forniscono dati essenziali per:
- Sicurezza: Monitoraggio di parametri critici come velocità dell'aria, altitudine, posizione, assetto e pressione in cabina, assicurando la sicurezza degli aeromobili.
Navigazione: Sensori come GPS e IMU (Inertial Measurement Units) offrono navigazione precisa, fornendo informazioni sulla posizione, velocità e orientamento dell'aeromobile. Sensori per navigazione spaziale: star trackers.
- Monitoraggio ambientale: Misurazione delle condizioni interne ed esterne (ad esempio, temperatura, umidità, qualità dell'aria, sensori di gas, radiazioni, polveri e micrometeoriti) e rilevamento di eventuali pericoli come incendi o fumo.
- Efficienza operativa: Ottimizzazione del consumo di carburante e monitoraggio di eventuali anomalie per mantenere l'aeromobile entro limiti sicuri ed efficienti. Sensori di flusso e di livello.
- Autonomous radio sensors: LIDAR e RADAR (altimetri e per navigazione).
- Sensori per l’osservazione della terra e dello spazio: spettrometri, a infrarosso e telecamere ad alta definizione.

Sensori per il controllo strutturale:
Questi sensori sono impiegati sia in volo che a terra per verificare e monitorare le strutture aerospaziali.
- Sensori di vibrazione: Rilevano vibrazioni strutturali per prevenire danni durante il lancio o il funzionamento.
- Sensori di deformazione: Monitorano le sollecitazioni meccaniche nelle strutture del veicolo.
- Prove non distruttive: Tecnologie come ultrasuoni, tecniche soniche, vibrazionali ed ecografiche sono utilizzate per controllare l'integrità delle strutture senza comprometterne la funzionalità.
- Nuove tecnologie: Tecniche avanzate, come misurazioni energetiche, a impatto o a cross-correlazione, MEMS, sono applicate a materiali aerospaziali per garantire affidabilità e sicurezza.

Nel settore aerospaziale, l’utilizzo di sensori avanzati è fondamentale per garantire capacità tecnologiche superiori, un elevato livello di sicurezza e un’efficienza operativa ottimizzata. È possibile distinguere due principali ambiti di applicazione della sensoristica aerospaziale: la strumentazione di bordo e il controllo strutturale.
I sensori integrati nella strumentazione di bordo forniscono dati critici e approfondimenti indispensabili per le operazioni di volo, la manutenzione e il monitoraggio degli aeromobili e nel settore spaziale. Essi rivestono un ruolo chiave nella sicurezza degli aeromobili, dell’equipaggio e dei passeggeri, grazie alla capacità di fornire dati in tempo reale su parametri fondamentali per il volo.
I sensori destinati al controllo strutturale, invece, sono impiegati prevalentemente nelle prove non distruttive, che stanno acquisendo crescente rilevanza nella verifica e nel monitoraggio dell’integrità delle strutture aerospaziali.
Il corso offre una panoramica sui sensori comunemente impiegati in questi contesti, sulle tecniche di misura consolidate (quali ultrasuoni, tecniche soniche e vibrazionali) e su approcci innovativi (quali tecniche energetiche, a impatto e a cross-correlazione) applicati ai materiali coinvolti.
Le conoscenze pregresse richieste riguardano principalmente gli ambiti della Fisica (Meccanica, Onde, Elettromagnetismo) e dell’Elettrotecnica/Elettronica (grandezze e leggi fondamentali).

Il materiale didattico necessario per lo svolgimento del corso è costituto da:
- dispense;
- presentazioni power point utilizzate nelle lezioni;

Testi di riferimento:
Aerospace Sensors, A . Nebylov, Momentum Press
Health Monitoring of Aerospace Structures, Ed. W.J. Staszewski, C. Boller and G.R. Tomlinson, John Wiley & Sons Ltd.
Structural Health Monitoring Damage Detection Systems for Aerospace, Ed. M. Sause, E. Jasiūnienė, Springer International Publishing AG; 2021

Aerospace Sensors, A . Nebylov, Momentum Press
Health Monitoring of Aerospace Structures, Ed. W.J. Staszewski, C. Boller and G.R. Tomlinson, John Wiley & Sons Ltd.
Structural Health Monitoring Damage Detection Systems for Aerospace, Ed. M. Sause, E. Jasiūnienė, Springer International Publishing AG; 2021

Il corso si svolgerà in maniera tradizionale, con lezioni frontali e esercitazioni programmate.

Frequenza non obbligatoria

L’esame finale consiste in una prova scritta individuale con durata di 2 h, e comprende tre domande in forma aperta, relative a: (1) e (2) Sensori di bordo, (3) Sensori e tecniche per il controllo strutturale. Lo studente deve dimostrare un’adeguata conoscenza dei concetti acquisiti durante il corso.

Sensori per la strumentazione di bordo:
Questi sensori sono installati direttamente sugli aeromobili e forniscono dati essenziali per:
- Sicurezza: Monitoraggio di parametri critici come velocità dell'aria, altitudine, posizione, assetto e pressione in cabina, assicurando la sicurezza degli aeromobili.
Navigazione: Sensori come GPS e IMU (Inertial Measurement Units) offrono navigazione precisa, fornendo informazioni sulla posizione, velocità e orientamento dell'aeromobile. Sensori per navigazione spaziale: star trackers.
- Monitoraggio ambientale: Misurazione delle condizioni interne ed esterne (ad esempio, temperatura, umidità, qualità dell'aria, sensori di gas, radiazioni, polveri e micrometeoriti) e rilevamento di eventuali pericoli come incendi o fumo.
- Efficienza operativa: Ottimizzazione del consumo di carburante e monitoraggio di eventuali anomalie per mantenere l'aeromobile entro limiti sicuri ed efficienti. Sensori di flusso e di livello.
- Autonomous radio sensors: LIDAR e RADAR (altimetri e per navigazione).
- Sensori per l’osservazione della terra e dello spazio: spettrometri, a infrarosso e telecamere ad alta definizione.

Sensori per il controllo strutturale:
Questi sensori sono impiegati sia in volo che a terra per verificare e monitorare le strutture aerospaziali.
- Sensori di vibrazione: Rilevano vibrazioni strutturali per prevenire danni durante il lancio o il funzionamento.
- Sensori di deformazione: Monitorano le sollecitazioni meccaniche nelle strutture del veicolo.
- Prove non distruttive: Tecnologie come ultrasuoni, tecniche soniche, vibrazionali ed ecografiche sono utilizzate per controllare l'integrità delle strutture senza comprometterne la funzionalità.
- Nuove tecnologie: Tecniche avanzate, come misurazioni energetiche, a impatto o a cross-correlazione, MEMS, sono applicate a materiali aerospaziali per garantire affidabilità e sicurezza.

Nel settore aerospaziale, l’utilizzo di sensori avanzati è fondamentale per garantire capacità tecnologiche superiori, un elevato livello di sicurezza e un’efficienza operativa ottimizzata. È possibile distinguere due principali ambiti di applicazione della sensoristica aerospaziale: la strumentazione di bordo e il controllo strutturale.
I sensori integrati nella strumentazione di bordo forniscono dati critici e approfondimenti indispensabili per le operazioni di volo, la manutenzione e il monitoraggio degli aeromobili e nel settore spaziale. Essi rivestono un ruolo chiave nella sicurezza degli aeromobili, dell’equipaggio e dei passeggeri, grazie alla capacità di fornire dati in tempo reale su parametri fondamentali per il volo.
I sensori destinati al controllo strutturale, invece, sono impiegati prevalentemente nelle prove non distruttive, che stanno acquisendo crescente rilevanza nella verifica e nel monitoraggio dell’integrità delle strutture aerospaziali.
Il corso offre una panoramica sui sensori comunemente impiegati in questi contesti, sulle tecniche di misura consolidate (quali ultrasuoni, tecniche soniche e vibrazionali) e su approcci innovativi (quali tecniche energetiche, a impatto e a cross-correlazione) applicati ai materiali coinvolti.
Le conoscenze pregresse richieste riguardano principalmente gli ambiti della Fisica (Meccanica, Onde, Elettromagnetismo) e dell’Elettrotecnica/Elettronica (grandezze e leggi fondamentali).

Il materiale didattico necessario per lo svolgimento del corso è costituto da:
- dispense;
- presentazioni power point utilizzate nelle lezioni;

Testi di riferimento:
Aerospace Sensors, A . Nebylov, Momentum Press
Health Monitoring of Aerospace Structures, Ed. W.J. Staszewski, C. Boller and G.R. Tomlinson, John Wiley & Sons Ltd.
Structural Health Monitoring Damage Detection Systems for Aerospace, Ed. M. Sause, E. Jasiūnienė, Springer International Publishing AG; 2021

Aerospace Sensors, A . Nebylov, Momentum Press
Health Monitoring of Aerospace Structures, Ed. W.J. Staszewski, C. Boller and G.R. Tomlinson, John Wiley & Sons Ltd.
Structural Health Monitoring Damage Detection Systems for Aerospace, Ed. M. Sause, E. Jasiūnienė, Springer International Publishing AG; 2021

Il corso si svolgerà in maniera tradizionale, con lezioni frontali e esercitazioni programmate.

Frequenza non obbligatoria

L’esame finale consiste in una prova scritta individuale con durata di 2 h, e comprende tre domande in forma aperta, relative a: (1) e (2) Sensori di bordo, (3) Sensori e tecniche per il controllo strutturale. Lo studente deve dimostrare un’adeguata conoscenza dei concetti acquisiti durante il corso.