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ACARE- ItaliaACARE- Italia
Workshop ACARE Italia – Università
M.Mensa, R.Bojeri
Napoli - 14 Luglio 2006
SISTEMI SISTEMI didi BORDO BORDO, COMUNICAZIONE, COMUNICAZIONEee
SISTEMI SISTEMI per laper la DIFESA DIFESA
2 WS ACARE-CRUI – 14 Luglio 2006
SISTEMI di BORDO, COMUNICAZIONE e SISTEMI per la DIFESA
Indice
1. Obiettivi
2. Aree / Domini di Ricerca Prioritari
3. Indirizzi di Ricerca di Interesse Industriale
4. Opportunità a Breve Periodo
3 WS ACARE-CRUI – 14 Luglio 2006
SISTEMI di BORDO, COMUNICAZIONE e SISTEMI per la DIFESA
1. Obiettivi – VISION Italiana
Accrescere competitività, posizionamento e livelli occupazionali del settore aeronautico
Consolidare ed estendere la leadership su aree di eccellenza
Contribuire al livello di sviluppo tecnologico del Paese, allargando le ricadute High Tech
Accrescere la qualità del sistema di R&S con il coinvolgimento di tutti gli attori
4 WS ACARE-CRUI – 14 Luglio 2006
SISTEMI di BORDO, COMUNICAZIONE e SISTEMI per la DIFESA
1. Obiettivi – Comparto
Aumentare la Sicurezza del Volo
“All Weather Operations”
Migliore funzionalità delle interfacce Uomo-Macchina
Ridurre i costi di manutenzione
Aumentare l’efficienza del trasporto aereo
sviluppo di tecnologie per i sistemi di bordo per favorire l’inserimento dei VTOL nel sistema del trasporto aereo
I Sistemi di Bordo contribuiscono a determinare le prestazioni globali delle piattaforme
5 WS ACARE-CRUI – 14 Luglio 2006
SISTEMI di BORDO, COMUNICAZIONE e SISTEMI per la DIFESA
2. Aree di Ricerca
6 WS ACARE-CRUI – 14 Luglio 2006
SISTEMI di BORDO, COMUNICAZIONE e SISTEMI per la DIFESA
2. Aree di Ricerca
7 WS ACARE-CRUI – 14 Luglio 2006
SISTEMI di BORDO, COMUNICAZIONE e SISTEMI per la DIFESA
2. Temi di Ricerca - Priorità
Informazioni dall’ambiente esterno e Situation Awareness
Intelligibilità Informazione e Riduzione Impegno Piloti
Autonomia per il Volo, la Navigazione e la Missione
“More Electric Aircraft”
Comfort e Qualità dell’Ambiente in Cabina
Tecnologie S/W (su tutto il Ciclo di Vita)
Comunicazioni Sicure, Interoperabili & NCO
8 WS ACARE-CRUI – 14 Luglio 2006
SISTEMI di BORDO, COMUNICAZIONE e SISTEMI per la DIFESA
2005 2010 2015 2020
2. Temi di Ricerca - Time Line
Product developmentProduct developmentTechnology AcquisitionTechnology Acquisition
IInformazioni dall’ambiente esternonformazioni dall’ambiente esterno e Situation Awareness e Situation Awareness
Intelligibilità Informazione e Riduzione Impegno Piloti Intelligibilità Informazione e Riduzione Impegno Piloti
Autonomia per il Autonomia per il VVolo, la olo, la NNavigazione e la avigazione e la MMissioneissione
““More Electric Aircraft”More Electric Aircraft”
CCoommfort e Qualità dell’fort e Qualità dell’AAmbiente in mbiente in CCabinaabina
Tecnologie S/W (su tutto il Ciclo di Vita)Tecnologie S/W (su tutto il Ciclo di Vita)
9 WS ACARE-CRUI – 14 Luglio 2006
SISTEMI di BORDO, COMUNICAZIONE e SISTEMI per la DIFESA
3. Road-Map per Prodotti Futuri
SENSORI W / OTTICI ATTIVI & PASSIVI
DATA FUSION
INTERPRETAZIONE DELLA SCENA OSSERVATA
IInformazioni dall’ambiente esternonformazioni dall’ambiente esterno e Situation Awarenesse Situation Awareness
2005 2010 2015 2020
TRAFFIC / SITUATION AWARENESS
COLLISION AVOIDANCE
OBSTACLE DETECTION / AVOIDANCE
10 WS ACARE-CRUI – 14 Luglio 2006
SISTEMI di BORDO, COMUNICAZIONE e SISTEMI per la DIFESA
3. Road-Map per Prodotti Futuri
Intelligibilità Informazione e Riduzione Impegno PilotiIntelligibilità Informazione e Riduzione Impegno Piloti
2005 2010 2015 2020
TECNOLOGIE DI PRESENTAZIONE DATI DI VOLO, NAVIGAZIONE E IMMAGINI
GLASS COCKPIT
COCKPIT RICONFIGURABILI / FLESSIBILI
ONE MAN COCKPIT
SYNTHETIC / ENHANCED VISION
11 WS ACARE-CRUI – 14 Luglio 2006
SISTEMI di BORDO, COMUNICAZIONE e SISTEMI per la DIFESA
3. Road-Map per Prodotti Futuri
Autonomia del Autonomia del VVolo, olo, NNavigazione e gestione avigazione e gestione MMissioneissione
2005 2010 2015 2020
RICONFIGURAZIONE DEI CONTROLLI AERODINAMICI
FCS RICONFIGURABILI PER AUMENTATA SURVIVABILITY
TRAFFIC AWARENESS
AIRBORNE ROUTING DISPLAY
SAFE 4D NAVIGATION
FMS LANDINGEMERGENCY LANDING
SENSE & AVOID
AUTONOMOUS NAVIGATIONAUTONOMOUS FLIGHT CONTROL
12 WS ACARE-CRUI – 14 Luglio 2006
SISTEMI di BORDO, COMUNICAZIONE e SISTEMI per la DIFESA
3. Road-Map per Prodotti Futuri
INTEGRATED CONTROL ELECTRONIC
WIDE FREQUENCY SUPPLY
ELECTRO-MECHANIC ACTUATORS ELECTRONIC ACTUATOR SYNCH
ELECTRO-HYDROSTATIC ACTUATORS
ELECTRIC POWER GEN. / COND. / PROT. / DISTR.
LAND-GEAR ELECTRIC ACTUATORS
THERMAL MANAGEMENT
““More Electric Aircraft”More Electric Aircraft”
2005 2010 2015 2020
13 WS ACARE-CRUI – 14 Luglio 2006
SISTEMI di BORDO, COMUNICAZIONE e SISTEMI per la DIFESA
3. Road-Map per Prodotti Futuri
CCoommfort e Qualità dell’fort e Qualità dell’AAmbiente in mbiente in CCabinaabina
2005 2010 2015 2020
NO-SPILL ECS
NATURAL FLUIDS CYCLE
FLUID EQUIPMENT COOLING
PERSONAL PASSENGER CLIMATE CONTROL
BI-PHASE EQUIPMENT COOLING
CABIN AMBIENT NOISE
14 WS ACARE-CRUI – 14 Luglio 2006
SISTEMI di BORDO, COMUNICAZIONE e SISTEMI per la DIFESA
3. Road-Map per Prodotti Futuri
INTERACTIVE ELECTRONIC TECHNICAL MANUAL
DISTANT LEARNING
3D SEE-THROUGH TECHNICAL MANUAL
ON BOARD PROGNOSTIC
VIRTUAL / AUGMENTED REALITY TRAINING
REMOTE ASSISTANCE
SELF LEARNING PROGNOSTIC
Tecnologie Tecnologie S/W per tutto il Ciclo di VitaS/W per tutto il Ciclo di Vita
2005 2010 2015 2020
15 WS ACARE-CRUI – 14 Luglio 2006
SISTEMI di BORDO, COMUNICAZIONE e SISTEMI per la DIFESA
Robust and All Weather Operations
Scalable and Composable Electronics Platform / Distributed Architecture
Network Centric Comms
Mission Time Management
Crew Interaction Reduction for Safe and Efficient Air Transport In the Future (one-man cockpit and zero-crew vehicle)
On-board Protection of Aircraft Enhanced Aircraft Survivability
4.1 Opportunità - Collaborative Research FP7
Esempi di temi di ricerca prioritari per l'Industria del settore nell'FP7. Alcuni di essi saranno già inclusi nell'imminente 1st Call prevista per fine 2006/inizio 2007.
16 WS ACARE-CRUI – 14 Luglio 2006
SISTEMI di BORDO, COMUNICAZIONE e SISTEMI per la DIFESA
Time Efficient at Airport
More Autonomous Aircraft / Autonomous Safe Separation/Operations
See and Avoid / All Weather Operations
Wake-Vortex Advisory System
Maintenance Free / Alternative Maintainability Approaches
Energy Management System
All Electrical Aircraft / New Configuration for Power-by-Wire Aircarft
Systems Actuation / New Actuators
4.1 Opportunità - Collaborative Research FP7
Esempi di temi di ricerca prioritari per l'Industria del settore nell'FP7. Alcuni di essi saranno già inclusi nell'imminente 1st Call prevista per fine 2006/inizio 2007.
17 WS ACARE-CRUI – 14 Luglio 2006
SISTEMI di BORDO, COMUNICAZIONE e SISTEMI per la DIFESA
Scalable and Composable Electronics Platform / Distributed Architecture
The project will develop a new generation of electronics platform encompassing both the avionics and open world. The main objectives will be:
new electronics platform architecture, able to host and run any new application, with its associated hardware and middleware
fault tolerance and reconfigurability to achieve high availability of functions
solutions for robust and safe configuration / reconfiguration management of the platform for new applications and functions
whole electronics platform and applications development environment / kit, with processes and tools enabling the coupling of the platform with any function developed independently
processes and tools for validating the introduction of new component technology (including COTS)
demonstration of the properties (scalability, composability, availability, etc) of the platform through integration of the set of representative applications
4.1 Opportunità - Collaborative Research FP7
18 WS ACARE-CRUI – 14 Luglio 2006
SISTEMI di BORDO, COMUNICAZIONE e SISTEMI per la DIFESA
Robust and All Weather Operations
The project will address the definition, validation and demonstration of robust and all weather operations to support worldwide operations at any airport and the management of interruptions due to external perturbation and uncertainty. Major focus will be on:
operational analysis of procedures and mission management
analysis and validation of on-board architectures and systems for improved data acquisition, dynamic assimilation and processing, and assessment of solutions enabling 3D situation awareness and robust management of the flight and ground phases that are the most subject to external perturbations
development of new enabling technologies such as improved sensors (real and virtual) and data-fusion, high integrity database, enhanced vision system and synthetic imagery
systems and aircraft integration of available enabling technologies such as sensor/database/observation combination and integration, windshear and wake vortex detection/monitoring, navigation and surveillance systems
simulation, validation, and implementation of new operational procedures adopted at different levels (aircraft, airline, airport)
improvement of airport infrastructures (such as ground instrumentation)
4.1 Opportunità - Collaborative Research FP7
19 WS ACARE-CRUI – 14 Luglio 2006
SISTEMI di BORDO, COMUNICAZIONE e SISTEMI per la DIFESA
Network Centric Comms
The project aims to define and validate an advanced and coherent aircraft communication system part of a new global Air Transport communication network, having as driving factor the overcoming of the existing communication means fragmentation through an integrated approach.
This will lead to improvements in communications performances, aircraft efficiency and cost-effectiveness minimising the impact on the aircraft.
The Communications system will support a wide set of increasingly demanding applications/services comprising but not limited to:
Air Traffic Management (ATM)
Airline Operation Centres (AOC)
Security (in flight and on the ground)
Cabin Crew Operations
In Flight and On Ground Passengers Services
Airport Operations
4.1 Opportunità - Collaborative Research FP7
20 WS ACARE-CRUI – 14 Luglio 2006
SISTEMI di BORDO, COMUNICAZIONE e SISTEMI per la DIFESA
Crew Interaction Reduction for Safe and Efficient Air Transport In the Future (one-man cockpit and zero-crew vehicle)
Validation of more autonomous flight control and flight management concepts and procedures including workload reduction and greater automation to support reduced and (for some tasks) zero crew operation of civil air vehicles.
This large scale project will focus on:
assessment of the benefits of reduced crew operational capability to the aviation industry
operational concepts and procedures required to support the introduction of such vehicles including an evaluation of the impacts on new task sharing between air and ground
Identification and evaluation of the key technological systems and components (airborne, ground and communications)
the requirement of operators/crew in terms of the human machine interface on the avionic systems, and the ground segment,
the legal and institutional implications of reduced crew operations in the civil airspace
an assessment of the future possibility of a zero crew operation
4.1 Opportunità - Collaborative Research FP7
21 WS ACARE-CRUI – 14 Luglio 2006
SISTEMI di BORDO, COMUNICAZIONE e SISTEMI per la DIFESA
On-board Protection of Aircraft and Enhanced Aircraft Survivability
The main objectives of the project are: To improve the effectiveness and success rate of response actions in air
transport crisis management To enhance aircraft survivability To prepare and promote implementation of EU aviation security regulations.
The project will address the development and validation of an ultra secure concept (as defined in the SRA) based upon the following issues:
early detection of all threats a commercial aircraft can encounter, including on-board threats (e.g. hijack, dangerous materials, explosives) and external threats (e.g. missile attacks, electronic attacks, impacts…)
ultimate support in responses to the threats by the Captain and the appropriate civil and military authorities
secured communications of essential security data, by an air/ground data-link, between aircraft and all organisations involved in handling attacks
enhanced survivability to allow a damaged aircraft to manage the flight even if its systems have failures/damages and part of the commands are consequently not fully available. Whatever should be the cause of the damage/failure (external or internal explosion, impact, high intensity EM field...), as well as those leading to a reduction of crew capability to control the flight, the aircraft will be able to reconfigure its systems allowing the pilot to control the damaged aircraft and safely land without any unreasonable increase of the crew workload
4.1 Opportunità - Collaborative Research FP7
22 WS ACARE-CRUI – 14 Luglio 2006
SISTEMI di BORDO, COMUNICAZIONE e SISTEMI per la DIFESA
Mission Time Management
The main objectives of this large project are:
to demonstrate the use of advanced aircraft performances into an integrated function providing a unique capability to manage and optimise aircraft mission time
to assess the ultimate benefit of such a function, at both flight and fleet operational level
The expected benefits are:
At flight level: an easy, flexible and timely integration of each individual aircraft in its environment, also providing opportunities to improve the ATC efficiency
At the fleet level: for the Airline Operation Centres (AOC) to improve their fleet management capability over a given period of time, daily or weekly depending on their model of operation
The solutions will be mainly based on advanced 4D trajectory management and dynamic flight management capabilities.
4.1 Opportunità - Collaborative Research FP7
23 WS ACARE-CRUI – 14 Luglio 2006
SISTEMI di BORDO, COMUNICAZIONE e SISTEMI per la DIFESA
Maintenance Free / Alternative Maintainability Approaches
The project will address the Management of Maintenance for Aircraft Operations.
It will validate and integrate technologies and methods to provide aircraft level integrated vehicle health management. It will address:
aircraft systems (electrical, fuel, cabin, etc.)
engines and structures
associated customer support
Solutions will be sought as a combination of health management functionality, health monitoring capability, intrinsic reliability, and systems design. In particular:
Health management functionality will include operations and maintenance decision aids and means of optimising aircraft availability, e.g. integrated vehicle health management functions, remote access to maintenance tools and documentation
Health monitoring capability will include embedded sensing (including wireless data transmission, data fusion and management), through-life monitoring methods, fault detection and location methods, condition monitoring at system level, prognostic techniques, detection of components and systems ageing, trend monitoring of operational functions or sensors.
4.1 Opportunità - Collaborative Research FP7
24 WS ACARE-CRUI – 14 Luglio 2006
SISTEMI di BORDO, COMUNICAZIONE e SISTEMI per la DIFESA
Time Efficient at Airport (link con SESAR activity)
More Autonomous Aircraft and Autonomous Safe Separation / Operations (link con SESAR activity e con JTI)
Wake-Vortex Advisory System (eventualmente a complemento di quanto previsto nel "Robust and All Weather Operations")
Energy Management System (link con JTI)
All Electrical Aircraft / New Configuration for Power-by-Wire Aircarft (continuazione delle attività svolte in FP5 e FP6; link con JTI)
Systems Actuation / New Actuators ("Attuatori per il 2015")
Altre proposte di progetti di ricerca inclusi nella lista delle priorità FP7 per l'Industria del Comparto sono relativi ai seguenti temi:
4.1 Opportunità - Collaborative Research FP7
25 WS ACARE-CRUI – 14 Luglio 2006
SISTEMI di BORDO, COMUNICAZIONE e SISTEMI per la DIFESA
3 Vehicle Platforms:
Green Regional Aircraft
SMART Fixed-Wing Aircraft
Green Rotorcraft
2 Transverse Platforms:
System for Green Operation
Sustainable and Green Engines
Piu' un’altra Platform trasversale a tutte le altre:
Eco Design
E' previsto un Clean Sky Technology Evaluator comune alle diverse Platforms.
Clean Sky è il JTI (Joint Technology Initiative) proposto dalla Piattaforma Aeronautica Europea (ACARE), basato su 6 Platforms:
4.2 Opportunità - Clean Sky JTI FP7
26 WS ACARE-CRUI – 14 Luglio 2006
SISTEMI di BORDO, COMUNICAZIONE e SISTEMI per la DIFESA
4.2 Opportunità - Clean Sky JTI FP7
Main activity within the Systems for Green Operation Platform
Main contribution for Avionic in the domain: Management of the aircraft mission and trajectory
Silent and agile aircraft concept
Green Mission
with contribute on the definition and development of:
new agile and optimised (noise, fuel, time) trajectory management in all the flight phases for a better response to adverse meteo conditions, traffic problems, close terrain and aircraft systems failure
new silent approaches based on more precise, reliable and predictable trajectory and related ground flight path optimised for minimum noise impact
new silent taxiing/ground navigation based on the use of the landing gear as a motoring system on ground
Further contribution in the domain: Management of Aircraft Energy
Helath Monitoring and Management
27 WS ACARE-CRUI – 14 Luglio 2006
SISTEMI di BORDO, COMUNICAZIONE e SISTEMI per la DIFESA
Rappresentante del Comparto
ACARE- ItaliaACARE- ItaliaCOMUNICAZIONICOMUNICAZIONI
Workshop ACARE Italia – Università Workshop ACARE Italia – Università Napoli - 14 Luglio 2006 Napoli - 14 Luglio 2006
Gianluigi ScazzolaGianluigi Scazzola
29 WS ACARE-CRUI – 14 Luglio 2006
SISTEMI di BORDO, COMUNICAZIONE e SISTEMI per la DIFESA
L’EVOLUZIONE DELLE COMUNICAZIONI
RETI INTEROPERABILI
RETI SICURE
APPLICAZIONIPER LA DIFESA
APPLICAZIONI
SISTEMI COMPLESSI
APPLICAZIONIHOMELANDSECURITY
APPLICAZIONI PER IL SETTORE AERONAUTICO
NETWORKING
(ACCESSO – TRASPORTO – SWITCHING)
SECURITY
NETWORKING
SECURITY
IT
INTEROPERABILITY
NETWORKING
INTEROPERABILITY
IT
GESTIONE ACCESSO
ALLA INFORMAZIONE
NETWORK CENTRIC COMMUNICATIONSRETI SICURE
RETI INTEROPERABILI
30 WS ACARE-CRUI – 14 Luglio 2006
SISTEMI di BORDO, COMUNICAZIONE e SISTEMI per la DIFESA
GESTIONE ACCESSO INFORMAZIONE
• INFORMATION DISSEMINATION•
AD HOC
NETWORKS
• CONNETTIVITA’ E ROBUSTEZZA
• SICUREZZA DEI DATI
• INTEGRITA’ DEI DATI
RETI SICURE
INTEROPERABILITA’• DI NETWORKING
• DI SCAMBIO E
ACCESSO DATI
NETWORKING• ACCESSO• TRASPORTO • SWITCHING
Tecnologie Abilitanti
• Accessso Wide Band
• WB Data Link
• WB SATCOM
• Switching Multifunzione
• IT Security
• Secure Wireless
• SW Radio
• Agents based Systems
• Ad Hoc Networks
I “KEY POINTS” DELLA EVOLUZIONE
31 WS ACARE-CRUI – 14 Luglio 2006
SISTEMI di BORDO, COMUNICAZIONE e SISTEMI per la DIFESA
RETI SICURE
ACCESSO E TRASPORTO (WIRELESS, WB, SECURE)DATA LINK (WB. SECURE) SATCOM (WB, SECURE)SWITCHING (MULTIFUNZIONE, IPv6)SICUREZZA E INTEGRITA’ DEI DATI
NETWORKINGACCESSO E TRASPORTO (WIRELESS, WB) SATCOM (WB)TECNOLOGIE IP COLLEGAMENTI LAN/WAN (WB)
INTEROPERABILITA’
MEDIATION SERVICES (Data Transformation, Appl. Adapters)
METALINGUAGGISEMANTICA E SERVIZI SEMANTICIAGENT BASED SYSTEMSONTOLOGIA
GESTIONE ACCESSO
INFORMAZIONE
INFORMATION DISSEMINATION AD HOC NETWORKS/MANETOTHERS
AREE DI COLLABORAZIONE