Prime indicazioni operative per utilizzo dei droni in edilizia e nel rilievo territoriale

L'uso dei DRONI dall'edilizia al rilievo territoriale nell'era del Digital Twin - 3°parte

Negli articoli precedenti, abbiamo già parlato di normativa di riferimento, di abilitazioni e di come fare per ottenere l’attestato di pilotaggio, o patentino.

In questo articolo, invece, introduciamo i primi aspetti di natura operativa, con accenni al tema delle autorizzazioni, delle applicazioni e della post-produzione dei dati raccolti.

Entriamo quindi nel vivo operativo del mondo dei droni nel campo dell’edilizia e del rilievo territoriale. Buona lettura.

Operativamente, cosa e come

Da un punto di vista operativo, al di là di questioni squisitamente tecniche, per scegliere quale tipologia di sistema UAV utilizzare, o quale tipologia di servizio richiedere alle aziende/operatori specializzati del settore, è necessario innanzitutto, sulla base di un progetto globale, chiarire qual è il fine che ci impone l’utilizzo di questa tecnologia.

È bene ricordare che ogni tipologia di operazione effettuata con sistema UAV necessità di soluzioni specifiche e che la strumentazione varia a seconda se si tratta di effettuare un rilievo, un’ispezione, una documentazione metrica, un rilievo ambientale e/o altre applicazioni verticali.

Oggi l’uso dei sistemi di ripresa in volo non sembra avere barriere insormontabili da superare, soprattutto se si tratta di realizzare un semplice rilievo. Tant’è che la versione “safe based” dei droni di base, ovvero quelli con un peso inferiore ai 250 gr., potrà ben presto essere considerata dai tecnici come strumento standard da avere in dotazione per il rilievo, al pari della classica rotella metrica - nel frattempo diventata “metro laser” - e al Lidar-iPAD, grazie al quale è possibile rilevare i modelli 3D di prossimità laddove dovesse servire.

“Pilotare un piccolo drone da 249 grammi non è così complesso come si crede. Basta essere predisposti all’innovazione e avere buona volontà per imparare a utilizzare e a sfruttare tutte le potenzialità di questa tecnologia."

Al contrario, se la campagna di rilievo da condurre è complessa è bene richiedere l’intervento di operatori specializzati in sistemi UAV così da poter rispondere adeguatamente alle esigenze del progetto. Anche in questo caso, il tecnico che richiede il servizio ad un operatore specializzato deve comunque saper riconoscere quale tipologia di tecnologia è meglio utilizzare; la scelta dipende dalla complessità del progetto, dal livello di precisione e di dettaglio che si vuole perseguire.

Ricordiamo che: per l’uso di droni con peso inferiore ai 250 gr. non è necessario ottenere un permesso di volo, anche se l’utilizzo di questa strumentazione è regolare (professionale o non). È comunque d’obbligo per l’utilizzo registrare il mezzo sul portale D-Flight di ENAC e attenersi a una serie di regole base per operare in assoluta sicurezza.

Utilizzo dei droni: servono autorizzazioni speciali?

Le autorizzazioni al volo dipendono da diversi fattori, primo tra tutti il rispetto delle limitazioni poste al volo. Sul sito www.d-flight.it sono disponibili una serie di mappe che indicano le aree di esclusione al volo per motivi civili, militari o altro.

Si ricorda che per volare con un sistema RPAS o UAV è sempre necessaria un'autorizzazione, in special modo se si è nelle vicinanze di aeroporti civili e militari, o già semplicemente se il proprio progetto insiste su una carta aeroportuale (AIP) di tipo C., ovvero la carta che regola il tipo di volo e la superficie max dello stesso, a meno di deroghe rilasciate per lo più temporaneamente da parte dell’autorità aeroportuale locale.

Le superfici di volo sono quelle aree usate per effettuare manovre di emergenza, nelle fasi di decollo e atterraggio, dei velivoli diretti alla superficie aeroportuale. Spesso queste aree sono talmente estese che limitano fortemente il volo dei droni, a volte in maniera anche illogica, ma non è possibile disattendere a queste regole.

Serve sempre un’autorizzazione per sorvolare con i droni sui centri urbani o vicino a strutture critiche, come porti, autostrade ed altre infrastrutture.

È sempre vietato, salvo l’ottenimento di speciali autorizzazioni, sorvolare su assembramenti di persone e all’interno di spazi confinati aperti al pubblico.

Per la sicurezza, è bene sapere che l’impatto di un drone, seppur di piccole dimensioni e di peso inferiore ai 250 gr., può creare danni materiali e fisici. Pertanto, ai fini della sicurezza, prima di iniziare un volo è necessario guardarsi intorno a 360 gradi, far decollare l’apparato in verticale e, solo dopo aver raggiunto la quota di sicurezza, intraprendere le manovre di volo.

Sistema di volo

Il sistema di volo come abbiamo già detto e, come apprenderemo nelle successive puntate di questa lunga Guida, ormai non è più un problema né in termini tecnici, né in termini di costi.

Infatti, laddove non vogliate investire un budget milionario (si fa per dire), potete sempre noleggiare sia il sistema che l’operatore anche perché, in genere, certi sistemi di volo non sono una dotazione che potrete impiegare nel vostro lavoro quotidiano.

Pertanto, l’unica avvertenza che ci sentiamo di darvi è quella di avere come dotazione di base un drone quadricottero sotto i 250 gr., mentre per i progetti più complessi, nel caso di aree di rilievo troppo vaste, oltre alla possibilità di dotarsi di un sistema di primo livello con le dovute autorizzazioni e patentino abilitativo, il nostro consiglio è quello di rivolgervi a operatori specializzati.

La post-produzione

La post-produzione dei dati rilevati con un drone comincia con il download dei dati, ovvero delle immagini in genere georeferenziate, e prosegue con l’elaborazione delle stesse, finalizzate ovviamente alla ricostruzione dei modelli 3D, oppure al semplice editing di informazioni contestuali come quelle contenute in un video, o sulle semplici immagini catturate durante il volo.

Nella pratica reale, la post-produzione risiede nel workflow di produzione, si passa facilmente dalla raccolta delle immagini, dei GCP rilevati, alle misure prese sul campo per il riporto in scala dei modelli 3D o delle ortofoto.

Per il resto sta alla vostra capacità tecnica di disegnare, estrarre volumi, sezioni e profili dal modello generale delle PC (Point Cloud) estratte dalle immagini 3D.

Se il caso lo richiede, è possibile raddrizzare le immagini singole, oppure semplicemente estrarre il video su cui poi illustrare il progetto o inserire dei marker grafici o testuali, magari con un link alla scheda informativa sulla lettura dei fenomeni indagati o da documentare.

Insomma, la post-produzione segue delle regole non scritte che decide il tecnico in base l’obiettivo prefissato.

Le applicazioni

Nell’era del Digital Twin le applicazioni con i droni sono per lo più orientate alla ricostruzione 3D del territorio, di singoli manufatti o di intere aree urbane ma sono impiagati anche come strumento per il monitoraggio da remoto e reports di avanzamento lavori in cantiere nonché per realizzare ispezioni puntali e precise delle strutture.

Oggi la categoria più diffusa di droni è quella identificata sotto il nome di “quadricottero”, così suddivisa:

Il mercato offre altre soluzioni, più complesse, come i “convertiplano” e i sistemi "tuttala”, il cui utilizzo però richiede percorsi di formazione e di utilizzo di tipo avanzato. Una cosa è certa, il mercato dei sistemi UAV è vasto ed in continua evoluzione.

Ciò che differenzia questi dispositivi non è il sistema di volo UAV in sé, quanto piuttosto il loro workflow applicativo per raggiungere il grado di completezza delle informazioni che il progetto in generale richiede.

Progettare una sessione di volo richiede competenze specifiche ed è un compito che va demandato a chi ha la responsabilità operativa della missione di volo.

Sapere però come si può impiegare un drone nel nostro progetto, quali sono i limiti operativi e quale tipo di risultato possiamo ottenere ad un costo competitivo, è compito del direttore dei lavori, del responsabile di progetto e dell’azienda che presta i servizi di natura tecnica, sia che parliamo di un rilievo, di un'ispezione o di una semplice documentazione 3D per integrare informazioni, stati di avanzamento lavori o altro.

In linea di principio quindi, le applicazioni sono infinite, ma tutte condizionate alle nostre scelte tecniche, alla praticità e ovviamente ai costi. In ogni caso, far volare un drone non è più un problema, se le missioni sono piccole e in ambienti non ostili.

Anche la cosiddetta fase di “post produzione”, insieme a quella effettivamente di produzione degli elaborati o dei dati digitali, non è più un’operazione complessa, tutto questo grazie a workflow consolidati e alla disponibilità di decine di piattaforme cloud che permettono una forte riduzione dei budget e dei tempi di apprendimento. In genere si tratta di buone interfacce web, quasi sempre dirette e semplici, strutturate per fasi specifiche per la gestione dei singoli processi.
Non mancano inoltre i servizi tipici delle “piattaforme per professionisti” che integrano “filiere di servizi diversi, e contigui come la gestione dei dati geospaziali in generale”.

A conclusione di questa terza parte, possiamo dire che l’unico ostacolo a volare con un sistema UAV è la voglia di farlo. Come già detto in apertura a questa nota, i droni base presto potranno essere considerati tra gli strumenti in dotazione standard ai professionisti. Se poi cominciate a prenderci gusto, allora potrete passare ad un sistema superiore, che richiede più impegno di gestione e abilitazioni alla prima e seconda classe del patentino.

Con questa puntata del tutorial si concludono le info di base sui sistemi di volo. In un prossimo articolo cominceremo a parlare nello specifico di applicazioni professionali, spaziando dal territorio alla fotogrammetria, dal rilievo Full 3D, fino all’agricoltura di precisione, alla mappatura, alla sicurezza e controllo dei cantieri e non solo.

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All'interno del file una serie di riferimenti utili per approfondire sul tema.

Leggi tutte le quattro “puntate” di questa Guida

1. Introduzione al mondo dei DRONI: normativa, abilitazioni e regolamento delle categorie Open, Specific, Certified
2. Pilotare un drone: tutto quello che devi sapere su come ottenere il patentino
3. Prime indicazioni operative per utilizzo dei droni in edilizia e nel rilievo territoriale
4. Droni: 7 ambiti applicativi di utilizzo per l'edilizia e il rilievo territoriale