Risultato di una ricerca tutta italiana, il radar basato sulla fotonica consiste in un radar ‘normale’ dotato dietro all’antenna di cuore fotonico che utilizza un laser ad alta stabilità, sia per generare il segnale a radiofrequenza che verrà lanciato dall’antenna sia per analizzare l’eco di quel segnale che l’antenna potrebbe captare in presenza di un bersaglio riflettente.
I vantaggi di questo approccio innovativo consistono nella facilità con cui il cuore fotonico può cambiare le caratteristiche del segnale radar generato (in primis, la sua frequenza) e nell’alto livello di pulizia (assenza di rumori aggiunti) garantito nelle operazioni di generazione e ricezione.
Grazie ai risultati ottenuti dal team del CNIT (Consorzio Nazionale Interuniversitario per le Telecomunicazioni), per la prima volta le tecnologie fotoniche sono state messe a disposizione dei sistemi di sorveglianza, portando alla luce nuove prospettive di sviluppo dell’architettura hardware dei radar (di fatto rimasta immutata per decenni) e aprendo un vero e proprio filone di ricerca a livello internazionale. Con la partecipazione dell’AdSP Mar Tirreno Settentrionale al progetto europeo ROBORDER, lo scalo portuale labronico – già sede della sperimentazione del primo prototipo di radar fotonico – ha ora la possibilità di impiegare direttamente sul campo questa nuova tecnologia e sfruttarne i benefici. I ricercatori del CNIT puntano infatti realizzare una rete di radar grazie alla quale ricavare informazioni maggiori e con un livello decisamente più alto di precisione.
Il concetto di rete di radar è noto da anni ai tecnici del settore, tuttavia le sue potenziali prestazioni non sono mai diventate una realtà a causa dell’enorme capacità di calcolo richiesta per allineare le informazioni raccolte dai diversi dispositivi. Grazie alla fotonica è adesso possibile implementare una rete di radar non più indipendenti ma sincronizzati tra loro. In quale modo? Sfruttando un singolo cuore fotonico per generare i segnali di tutti i sensori della rete nel dominio ottico e utilizzando la fibra ottica per trasferirli alle diverse antenne posizionate in punti diversi. Al contrario dei cavi a radio frequenza, questa assicura infatti una distribuzione dei segnali senza distorsioni e a lunga distanza (potenzialmente per decine di km). I segnali che giungono alle antenne vengono poi convertiti a radiofrequenza e trasmessi. Gli echi ricevuti vengono a loro volta trasferiti nel dominio ottico e convogliati nel cuore fotonico tramite fibra ottica per essere ricevuti ed elaborati tutti assieme in modo sincrono.
Le tecnologie fotoniche consentono quindi di allontanare a piacere le antenne dal cuore fotonico, ad esempio installando quest’ultimo presso la centrale di controllo e posizionando invece le antenne nei punti in cui la visuale è migliore (in cima a un traliccio, sul ponte di una nave, etc.). Grazie alla sua larghezza di banda, un singolo cuore fotonico può gestire più segnali radar perfettamente sincronizzati tra loro.
Nell’ambito del progetto ROBORDER il CNIT realizzerà una rete di radar fotonici sincronizzati e multifrequenza che verrà installata presso il Porto di Livorno. Per collegare le diverse antenne con il cuore fotonico verrà sfruttata la rete di fibre ottiche già presenti nella infrastruttura dati dello scalo labronico. La sperimentazione si concentrerà sul controllo degli accessi al porto per individuare soprattutto piccoli natanti, ai fini della sicurezza della navigazione e come prevenzione antiterroristica.
Le informazioni prodotte dalla rete di radar verranno integrate per la prima volta sulla piattaforma digitale MoniCA. Sarà quindi possibile sovrapporre le informazioni radar alle immagini delle videocamere presenti nel porto, ottenendo una descrizione più affidabile e precisa dello scenario e facilitando così il riconoscimento di potenziali emergenze da parte dell’operatore al monitor o del sistema di controllo.
Con questo progetto il Porto di Livorno rafforza la sua posizione all’avanguardia nella sperimentazione tecnologica in campo operativo. Il modello di integrazione che si verrà a creare tra rete innovativa di radar fotonici, rete ottica di comunicazione, rete di sensori comunemente utilizzati e piattaforma digitale in uso ha infatti tutte le potenzialità per diventare un punto di riferimento per gli scali marittimi e le grandi infrastrutture viarie.
