Analisi e sviluppo del sistema di volo autonomo per un drone multielica

Avalanches are one of the primary hazards for those who engage in mountain activities. The search for buried individuals after such events is a critical task that requires a quick response time to increase the survival chances of victims. Traditional search methods, such as the use of human rescue teams or avalanche dogs, can be slow and sometimes risky, especially in adverse weather conditions or in areas that are difficult to access. Among other objectives, the student project SEALS (\textit{Safety and Environment monitoring with Atmospheric sensor and Localization System}) aims to develop an autonomous flight system for the search of buried individuals using a multi-rotor drone. The goal of this thesis is to optimize a commercial drone with the ability to interface with the transceivers commonly used in snowy mountain environments and to implement, through dedicated onboard computers and autopilots, fast and efficient detection schemes for localization, allowing the drone to quickly and accurately locate the buried individual. In this case, the drone is intended to be a tool used to support rescue teams in the rapid detection of victims and subsequent coordination of search operations. Furthermore, it is emphasized that the proposed autonomous guidance system can also be used in other emergency situations, such as rescue in earthquake or flood affected areas, where adverse weather or geographic conditions can make victim access difficult.

Le valanghe rappresentano una delle principali minacce per coloro che praticano attività in montagna. La ricerca di persone sepolte in seguito a tali eventi costituisce un compito delicato e cruciale, la cui efficacia dipende in gran parte dalla rapidità di intervento, fattore fondamentale per aumentare le possibilità di sopravvivenza delle vittime. Le metodologie tradizionali di ricerca, quali l'utilizzo di squadre di soccorso umane o cani da valanga, possono risultare inefficaci o rischiose in presenza di condizioni meteorologiche avverse o in zone di difficile accesso. In tale contesto, il progetto studentesco SEALS (\textit{Safety and Environment monitoring with Atmospheric sensor and Localization System}) si prefigge, tra gli altri obiettivi, di sviluppare un sistema di volo autonomo tramite drone multielica per la ricerca di persone sepolte. L'obiettivo della presente tesi consiste nell'ottimizzazione di un drone commerciale capace di interagire con i comuni ricetrasmettitori impiegati nell'ambiente montano innevato, nonché nell'implementazione di schemi di rilevamento rapidi ed efficienti attraverso l'utilizzo di un computer di bordo e di un autopilota dedicati, onde permettere al drone di individuare la posizione della vittima in modo preciso e accurato. Il drone, in questo caso, è concepito come strumento di supporto alle squadre di soccorso, al fine di agevolare la rapida individuazione delle vittime e di coordinare le successive operazioni di ricerca. Si sottolinea, inoltre, che il sistema di guida autonoma sviluppato può essere impiegato anche in altre situazioni di emergenza, quali soccorsi in zone colpite da terremoti o inondazioni, ove le avverse condizioni meteorologiche e/o geografiche possono rendere difficoltoso l'accesso alle vittime.