Francesco Picariello

Il Dott. Francesco Picariello ha svolto l’attività scientifica presso l’Unità di ricerca dell’Università degli Studi del Sannio afferente al Gruppo Nazionale di Misure Elettriche ed Elettroniche.

L’attività di ricerca, sia teorica che sperimentale, è stata rivolta a tematiche proprie delle Misure Elettriche ed Elettroniche con interesse specifico nella progettazione, realizzazione e sperimentazione di sistemi di misura mobili, reti di sensori wireless, sistemi di acquisizione dati basati su compressed sensing e di metodi innovativi per l’elaborazione numerica dei segnali e immagini. Tali metodi o sistemi sono stati impiegati nei seguenti campi di applicazione: (i) sistemi ITS per la sicurezza stradale, (ii) fotogrammetria aerea basata su droni, (iii) navigazione indoor, (iv) tracciamento dei movimenti degli arti e misura dell’angolo relativo al Range Of Motion (ROM), (v) analisi dei consumi di potenza dei processori, (vi) sistemi di acquisizione dati a banda larga, e (vii) sistemi di acquisizione dati per il monitoraggio di parametri fisiologici.

L’attività scientifica verrà descritta suddivisa nei seguenti temi di ricerca:

1. Sviluppo e caratterizzazione metrologica di sistemi di misura mobili basati su smartphone;
2. Sviluppo di modelli di incertezza relativi a sistemi di misura mobili basati su droni;
3. Sviluppo e caratterizzazione metrologica di sistemi di misura distribuiti;
4. Sviluppo e caratterizzazione metrologica di sistemi di acquisizione dati a banda larga;
5. Sviluppo di sistemi di misura per applicazioni critiche.

Lo sviluppo e la caratterizzazione metrologica di sistemi di misura mobili basati su smartphone ha previsto: (i) l’analisi dello stato dell’arte di sistemi di misura, presenti in letteratura, che utilizzano lo smartphone, (ii) la classificazione di tali sistemi di misura in sistemi di misura che utilizzano i sensori integrati nello smartphone e sistemi di misura basati sull’interfacciamento dello smartphone con sensori esterni, (iii) lo sviluppo di un sistema di misura per la stima dei consumi dei processori in applicazioni mobile, (iv) l’analisi dei sistemi di misura dell’orientamento e la posizione di un utente per applicazioni di navigazione indoor e outdoor, (v) lo sviluppo di metodi per la compensazione degli effetti di disturbi magnetici sulle misure fornite dal magnetometro integrato negli smartphone per applicazioni di navigazione indoor.

Lo sviluppo di modelli di incertezza relativi a sistemi di misura mobili basati su droni ha previsto: (i) l’analisi dello stato dell’arte di applicazioni che utilizzano i droni come sistemi di misura mobili, (ii) l’analisi delle prestazioni metrologiche di sistemi ultrasonici per la stima dell’altezza del drone, (iii) lo sviluppo di sistemi automatici di misura per valutare le prestazioni sia elettriche che meccaniche del drone (iv) l’analisi dello stato dell’arte di sistemi di fotogrammetria aerea basati su droni per la ricostruzione 3D di aree sorvolate, (v) lo sviluppo di un software per la ricostruzione 3D, (vi) lo sviluppo di un modello di incertezza relativo alle misure di altezza riguardanti gli oggetti sorvolati, (vii) l’analisi di sensibilità di tale misura al variare dei parametri di volo e ai parametri della camera, (viii) il confronto tra l’incertezza fornita dal modello e l’incertezza ottenuta con prove sperimentali ripetute.

L’attività di ricerca relativa agli altimetri ultrasonici è stata sviluppata in collaborazione con l’Università degli Studi di Napoli “Parthenope”. L’attività di ricerca relativa alla valutazione delle prestazioni elettriche e meccaniche di un drone è stata sviluppata in collaborazione con l’azienda D.P.M. Elettronica S.r.l. e con la Military University of Technology di Varsavia (Polonia).

Lo sviluppo e la caratterizzazione metrologica di sistemi di misura distribuiti: (i) la progettazione e lo sviluppo di un sistema ITS applicato alla barriera stradale, (ii) la progettazione di un sistema, basato sul paradigma dell’Internet of Things (IoT), per il monitoraggio strutturale dei ponti, integrato con informazioni riguardanti il traffico veicolare che interessa il ponte stesso, (iii) lo sviluppo di un body area sensor network (BASN), per l’implementazione di un sistema per il tracciamento dei movimenti, e (iv) lo sviluppo di un dispositivo wearable integrato su T-shirt per il monitoraggio di parametri fisiologici.

Lo sviluppo e la caratterizzazione metrologica di sistemi di acquisizione a banda larga ha previsto: (i) l’analisi dello stato dell’arte di sistemi di acquisizione dati basati sul compressed sensing, (ii) l’analisi in simulazione di un sistema di acquisizione dati basato su compressed sensing, (iii) l’implementazione di un sistema di acquisizione dati basato su campionamento passa-banda tramite wavelet, e (iv) lo sviluppo di metodi per la caratterizzazione di sistemi di acquisizione dati a larga banda.

In questo ambito, il Dott. Francesco Picariello ha svolto attività di ricerca in collaborazione con il National Institute of Standards and Technology (NIST), per lo sviluppo di un sistema di misura di fase di segnali sinusoidali utilizzati per la calibrazione di sistemi di acquisizione a larga banda, e con l’azienda Keysight Laboratories, per l’implementazione di sistemi basati sul Compressive Sampling per la stima della risposta impulsiva di un canale di comunicazione coassiale.

Lo sviluppo di sistemi di misura per applicazioni critiche ha previsto: (i) l’analisi dello stato dell’arte di sistemi di misura a temperature criogeniche, e (ii) lo sviluppo di un sistema di misura a temperature criogeniche per la misura delle perdite meccaniche di un filo di tungsteno.

In questo ambito, il Dott. Francesco Picariello ha svolto attività di ricerca in collaborazione con la sezione CH-1211 del CERN per l’analisi di sensori e metodi di misura a temperature criogeniche e con l’Università di Tokyo per ciò che concerne la caratterizzazione delle perdite meccaniche di fili di tungsteno a temperature criogeniche.