Dall’Università di Pisa un metodo innovativo per trovare il classico “ago nel pagliaio”

Il classico problema dell’ “ago nel pagliaio” è molto più spinoso di quanto sembri, quando gli aghi sono oggetti come sottomarini, aerei o navi, e il pagliaio un vasto spazio marittimo o aereo. La questione di come fare a localizzare questi oggetti relativamente piccoli rispetto allo spazio in cui sono posizionati ha ricadute fondamentali nell’ambito della difesa militare, dei trasporti e del commercio. Una ricerca a firma del team di sistemi radar del dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, formato dai professori di Telecomunicazioni Fulvio Gini e Sabrina Greco, e il ricercatore Stefano Fortunati, propone una soluzione innovativa. L’articolo ha vinto il premio “2019 EURASIP JASP Best Paper Award” come miglior articolo dell’anno pubblicato sulla rivista Journal on Advances in Signal Processing (JASP).

“Quello che abbiamo fatto – commenta Fulvio Gini – è stato usare un approccio statistico innovativo per stimare la posizione di oggetti di interesse, quali aerei o navi nel caso di dati radar o di sottomarini e persino relitti nel caso di dati sonar. La teoria usata, chiamata “compressed sensing” permette infatti di sfruttare il fatto che i possibili oggetti di interesse sono “sparsi” (cioè “pochi” rispetto all’estensione dell’area da monitorare) per ridurre drasticamente in numero di dati necessari all’identificazione e alla localizzazione degli oggetti stessi”.

I risultati teorici derivati dal gruppo di ricerca sono poi stati validati tramite una campagna di misure fatta in collaborazione con il centro CMRE (Centre for Maritime Research and Experimentation), della NATO con sede a La Spezia, utilizzando sensori subacquei mobili. “La validazione sperimentale – aggiunge Sabrina Greco – ha permesso di mettere chiaramente in luce tutti i vantaggi di questo nuovo approccio. Il basso numero di dati richiesto dall’algoritmo di rivelazione porta infatti ad una veloce localizzazione degli oggetti di interesse molto più rapida rispetto alle tecniche classiche“.

Il premio verrà assegnato nel corso della prossima conferenza internazionale sul Signal Processing (EUSIPCO) che si svolgerà a La Coruna dal 2 al 6 settembre 2019.