AMBIENTE, TERRITORIO E ENERGIA

MEtasurface based Lidar system for Agrifood

Abstract

Progetti di ricerca in collaborazione fra Università/Enti di ricerca e altri soggetti pubblici o privati con l’obbiettivo di sostenere percorsi di alta formazione che integrino le conoscenze teoriche con le competenze realizzate in specifici contesti d’esperienza.

Project Name
MELA
Publication Year
2023
Coordinator
CNR

Announcement name

Progetti di Alta Formazione attraverso l’attivazione di Assegni di Ricerca (Bando assegni di ricerca anno 2023)

Expected Duration
24 Months
60,000 €
Total cost project
48,000 €
Contribution paid
1
Total fellowship

Announcement description

Una delle esigenze principali dell’agricoltura di precisione consiste nella raccolta di dati accurati ed affidabili sullo stato del suolo e delle piantagioni. In quest’ambito, i sistemi LIDAR imbarcati su droni costituiscono un’opportunità di enorme potenziale. Tuttavia, i sensori LIDAR convenzionali sono basati su scanner meccanici, in cui dimensioni, peso e consumo energetico costituiscono un vincolo che pone limitazioni alla performance globale del sistema. Il progetto MELA si occuperà di studiare e progettare un innovativo sistema di beam-steering ottico NIR/IR che costituirà il cuore di un sistema LIDAR di nuova generazione. Il sistema proposto sarà basato su una metasuperfice ottica monolitica attiva controllabile tramite un sistema elettro-ottico. L’assenza di elementi meccanici consente di incrementare non solo la velocità di scansione, ma anche di migliorare la precisione e l’accuratezza dei dati raccolti, e di ridurre sensibilmente i consumi complessivi. Il sistema oggetto dell’attività di ricerca prevede l’uso di una struttura di nano-pillars in Silicio o altro semiconduttore (con dimensioni tipiche tra gli 800 e i 600 nanometri), la cui risposta in fase individuale nella regione NIR/IR è modulata otticamente da un fascio di controllo blu/ultravioletto. Opportuni profili di modulazione permetteranno quindi deflessioni controllate del fascio ottico LIDAR. Il progetto prevede la creazione di un modello multifisico agli elementi finiti del sistema, la definizione e l’ottimizzazione della geometria della nanostruttura, e del sistema ottico di modulazione, con particolare riguardo agli aspetti critici della realizzazione pratica del sistema. I partner del progetto metteranno in gioco le loro expertise, complementari, nei campi di nanofotonica applicata (CNR-NANO), e di sistemi di puntamento laser non meccanici (AEROSPAZIO srl).

Parole chiave:

AGRIFOOD, TELERILEVAMENTO, LIDAR
Pubblicato il: