Unifortunato, progetto per monitorare le navi con Intelligenza Artificiale e satelliti

Riconoscere e monitorare le navi in mare, grazie all’Intelligenza artificiale e ai radar ad apertura sintetica a bordo dei satelliti: questo l’obiettivo del progetto internazionale al quale partecipa l’Università Giustino Fortunato di Benevento che sarà finanziato dall’Agenzia Spaziale Europea (ESA) attraverso la piattaforma “The Open Space Innovation”.

Il titolo del progetto è “Advanced Maritime Targets Recognition from SAR images exploiting target’s micro motions and AI” e vi partecipa, in qualità di co-investigator, Pia Addabbo, responsabile del corso di Laurea in ‘Scienze e Tecnologie dei Trasporti’ dell’Unifortunato. Insieme alla Prof.ssa Addabbo, il Prof. Danilo Orlando (Professore Associato di Telecomunicazioni all’Università Niccolò Cusano) e il Dr. Filippo Biondi (esperto radar presso il Ministero della Difesa) saranno corresponsabili della supervisione tecnica del progetto, il cui coordinamento è affidato al Prof. Carmine Clemente, dell’Università scozzese di Strathclyde.

L’obiettivo del progetto è esplorare il modo in cui l’intelligenza artificiale potrebbe essere combinata con immagini radar satellitari per individuare imbarcazioni e per rilevare e riconoscere le loro attività.  

L’idea proposta consiste “nella capacità di estrarre le “micro-motion”, ossia piccole vibrazioni prodotte ad esempio dai motori delle imbarcazioni, e di classificarle grazie all’utilizzo di tecniche di Intelligenza Artificiale (AI)” spiega la Prof.ssa Addabbo. Il progetto ha una durata prevista di 36 mesi e prevede un finanziamento da parte dell’ESA in totale di 70.000 euro. 

La convalida degli algoritmi verrà eseguita sui dati reali dei satelliti Sentinel-1 del programma Copernicus, gestito da Commissione europea e Agenzia ESA, e della costellazione Cosmo-SkyMed, promossa e finanziata da Agenzia Spaziale Italiana (ASI) in cooperazione con il ministero della Difesa. I satelliti di entrambi i programmi, infatti, sono equipaggiati con radar ad apertura sintetica (SAR), un sistema di rilevamento attivo in grado di emette e ricevere impulsi di onde radio per creare immagini molto dettagliate della superficie osservata. Questo tipo di radar può funzionare sempre e ovunque, in qualsiasi condizione di luce e indipendentemente dalla copertura nuvolosa. Lavorando sotto la divisione dell’ESA, i ricercatori svilupperanno un algoritmo che utilizza l’intelligenza artificiale per classificare le navi nelle immagini SAR.

“Le tecniche di classificazione basate sulle micro-motion rendono molto interessante l’utilizzo di sistemi SAR satellitari, poiché gli obiettivi che presentano micro-movimenti possono essere riconosciuti autonomamente, senza la collaborazione attiva del target stesso. Questa caratteristica rende tali tecniche adatte a contrastare attività illecite”, osserva la Prof.ssa Addabbo.

Avendo a disposizione una grande quantità di dati satellitari, è possibile pensare di utilizzare efficacemente sistemi di intelligenza artificiale, addestrati al riconoscimento di questi segnali lasciati dalle navi nei dati radar, che renderebbero il controllo delle imbarcazioni in mare sempre più esteso e automatico. 

L’algoritmo avrà molte applicazioni, tra cui la possibilità per le autorità di monitorare le navi da pesca per prevenire la pesca eccessiva. Si valuterà la possibilità di riconoscere anche le navi che trafficano esseri umani e quindi di contrastare l’immigrazione clandestina; queste navi spesso non portano alcun sistema di localizzazione, oppure, viaggiano con sistemi contraffatti e, come è ben noto, possono provocare ingenti perdite di vite umane in mare.