Regolazione e ottimizzazione di un filtro di Kalman per il tracciamento di velivoli in realtà aumentata

Il ruolo del controllore del traffico aereo è di fondamentale importanza; tuttavia, in un contesto globale di costante incremento del volume di traffico, il suo carico di lavoro è conseguentemente aumentato. Dovendo quindi ricorrere a una maggiore gestibilità del lavoro che garantisca una completa sicurezza ed efficienza nelle operazioni di traffico aereo, obiettivo sempre primario, questa tesi descrive l’implementazione di una piattaforma operante in realtà aumentata che permetta al controllore di visualizzare in tempo reale i dati relativi agli aeromobili tramite interfacce virtuali che seguono il velivolo nella sua traiettoria, in modo quindi da diminuire il carico di lavoro e i rischi dovuti a un costante distoglimento dello sguardo da ciò che avviene all’esterno della torre di controllo, per le operazioni di sorveglianza da svolgere con un contatto visivo sui monitor presenti nella postazione operativa del controllore. In particolare, questa tesi si focalizza sulla scelta di algoritmi che ottimizzino il tracciamento e la predizione delle traiettorie dei velivoli in area aeroportuale, per migliorare l’allineamento tra l’overlay in realtà aumentata e la vista esterna della torre. Inoltre, si presta particolare attenzione in fase di studio all’ottimizzazione degli algoritmi, i quali corrispondono a due modelli matematici distinti di filtri di Kalman per la gestione dei movimenti sui piani orizzontale e verticale, realizzata con l’implementazione di un corretto tuning delle variabili presenti. I risultati ottenuti mostrano un comportamento ottimale del velivolo nella fase di traiettoria rettilinea in rullaggio e in decollo o atterraggio, mentre invece alcune criticità emergono in fase di traiettoria curvilinea, specialmente se essa viene effettuata a basse velocità o per curve piuttosto brusche, a causa della complessità intrinseca al tuning del filtro, il quale deve trovare un compromesso al fine di bilanciare la gestione delle diverse situazioni di manovra.