Sviluppo di sensori avanzati ad alta integrità per l'identificazione delle condizioni "Hands-on/Hans-off" in autopiloti per velivoli ad ala fissa o rotante. = Development of advanced high-integrity sensors for identifying “Hands-on/Hands-off” conditions in autopilots for fixed or rotary wing aircraft.

Nel settore aeronautico, in particolare nel sistema di pilotaggio, è fondamentale determinare con precisione quando il pilota detiene il controllo effettivo dei comandi di volo al fine evitare conflitti con l’autopilota. Un’interpretazione errata dello stato potrebbe compromettere la sicurezza operativa, generando situazioni di ambiguità nel controllo del velivolo. Per tale motivo, l’identificazione dello stato "Hands-on/Hands-off" nei sistemi di pilotaggio automatico richiede l’integrazione di tecnologie avanzate, capaci di garantire affidabilità e accuratezza in tutte le fasi di volo. Il presente lavoro di tesi tratta lo sviluppo di un sistema innovativo di sensoristica avanzata ad alta integrità, denominato HISS (Hands-on or off Innovative Sensing System), progettato per monitorare con precisione l’interazione del pilota con i comandi di volo. Lo studio esamina le limitazioni dei metodi tradizionali impiegati e propone tecnologie alternative derivate principalmente dai settori automotive e biomedicale. Vengono ricercate nuove soluzioni sensoriali, tra cui i sensori capacitivi, piezoresistivi, piezoelettrici e ottici, con particolare attenzione alla loro applicazione nel settore aeronautico. Congiuntamente, vengono condotti test sperimentali in diverse condizioni di manovra, nei quali i comandi di volo primari sono dotati di sensori integrati per rilevare la pressione esercitata dal pilota e analizzarne le variazioni nel tempo. I risultati evidenziano che l’integrazione di sensori capacitivi accoppiati a dispositivi accelerometrici e/o giroscopici, consente una rilevazione precisa e replicabile dello stato “Hands-on/Hands-off”, includendo sia l’analisi della direzione di movimento dei comandi di volo, sia quella della pressione di contatto sugli stessi. Infine, viene analizzata la fattibilità della tecnologia proposta, valutandone vantaggi e criticità. Si valutano possibili soluzioni per mitigare eventuali limitazioni esplorando alternative tecnologiche affini. Gli sviluppi futuri prevedono la creazione di un database per l’archiviazione dei dati relativi alle manovre e alle forze di contatto esercitate sui comandi nel tempo. Ciò permetterà l’implementazione di algoritmi di apprendimento automatico per il riconoscimento autonomo delle manovre e la determinazione dello stato di interazione del pilota con il sistema di controllo. In questo modo sarà possibile definire le applicazioni del sistema evidenziandone il potenziale impatto operativo.