La fusione dei sensori si riferisce al processo di integrazione di dati o informazioni provenienti da più sensori per fornire una comprensione più completa e accurata dell’ambiente o del sistema monitorato. L’obiettivo è combinare i punti di forza di diversi sensori compensando al contempo i loro limiti individuali. Questa integrazione consente una maggiore percezione, processo decisionale e controllo in varie applicazioni come la robotica, i veicoli autonomi, i sistemi aerospaziali e i dispositivi sanitari. Sintetizzando i dati provenienti da varie fonti come telecamere, radar, lidar, GPS e sensori inerziali, i sistemi di fusione dei sensori possono fornire informazioni più ricche e sfumate di quanto sarebbe possibile con qualsiasi singolo sensore.
Un esempio di applicazione della fusione dei sensori è nei sistemi di guida autonoma. I veicoli dotati di più sensori, tra cui telecamere, radar, lidar e sensori a ultrasuoni, utilizzano tecniche di fusione dei sensori per percepire con precisione l’ambiente circostante e prendere decisioni in tempo reale. Integrando i dati provenienti da questi sensori, i veicoli autonomi possono rilevare e classificare oggetti, prevederne i movimenti e navigare in sicurezza in condizioni di traffico complesse. La fusione dei sensori svolge un ruolo cruciale nel garantire l’affidabilità e la sicurezza della tecnologia di guida autonoma.
Un classico esempio di algoritmo di fusione dei sensori è il filtro di Kalman esteso (EKF). È ampiamente utilizzato per combinare i dati dei sensori rumorosi per stimare lo stato di un sistema dinamico con maggiore precisione. L’EKF aggiorna ricorsivamente le stime dello stato del sistema sulla base di nuove misurazioni tenendo conto delle incertezze e delle caratteristiche di rumore di ciascun sensore. Questo algoritmo viene comunemente applicato nei sistemi di navigazione, nella robotica, nell’aerospaziale e in altri campi in cui la stima accurata di posizione, velocità o orientamento è fondamentale.
Negli aerei, la fusione dei sensori comporta l’integrazione dei dati provenienti da vari sensori di bordo, inclusi radar, sensori a infrarossi, telecamere elettro-ottiche, ricevitori GPS, ecc. I dati integrati forniscono ai piloti un quadro completo e accurato dell’ambiente circostante l’aereo, aiutando nella navigazione, nel rilevamento dei bersagli e nella consapevolezza della situazione. La fusione dei sensori negli aerei migliora l’efficienza operativa, migliora la sicurezza e consente un processo decisionale efficace durante le operazioni di volo, soprattutto in condizioni difficili come scarsa visibilità o scenari di combattimento. Questa capacità è essenziale affinché i moderni aerei militari e i sistemi di aviazione commerciale garantiscano viaggi aerei affidabili e sicuri.