Relazione sulla ricerca

S.S.D. MAT/06 PROBABILITA’ E STATISTICA

Prof. Raffaele Persico-ricercatore
L’attività di Ricerca di Raffaele Persico si è sviluppata nell’ambito del “Nondestructive Testing” (NDT) e nell’ambito dei sistemi “Ground Penetrating Radar” (GPR), con particolare riferimento a problemi riguardanti la ricostruzione di oggetti sepolti da dati GPR. In particolare, Raffaele Persico ha investigato algoritmi di diffusione inversa lineare e non lineare, nell’ambito dei quali ha studiato in particolare le relazioni possibili e intercorrenti fra la qualità della ricostruzione ottenibile, la sua robustezza contro le incertezze parametriche e l’onere richiesto in termini di tempo di misura, tempo di elaborazione e risorse computazionali necessarie. Questo è stato fatto in particolare con riferimento alla configurazione di misura, all’altezza della linea di misura, alle caratteristiche radiative delle antenne, alla possibile stratificazione dello scenario di riferimento, alla scelta del passo spaziale e del passo in frequenza e alle possibili proprietà magnetiche del mezzo di propagazione e degli oggetti in esso immersi, e tenendo conto (mediante opportune analisi degli errori) degli errori di modello e delle incertezze parametriche che entrano in gioco. Si sono poi effettuati studi riguardo al riguardo al problema dei minimi locali nell’ambito di un approccio non lineare e tenendo in conto gli errori di modello e le incertezze parametriche coinvolte.

Le analisi condotte e le tecniche di inversione sono state testate sia su dati sintetici (facendo uso sia di codici di elaborazione commerciali che di codici implementati o modificati appositamente, scritti in ambiente MATLAB) che su dati reali raccolti in Italia e all’estero, sia su test sites che sul campo, con particolare riferimento a siti di interesse archeologico e culturale in genere.

Sono poi state effettuate attività di ricerca relative all’hardware dei sistemi GPR, ed in particolare Raffaele Persico ha ideato e brevettato insieme ai colleghi Masini e Soldovieri il sistemi georadar stepped frequency riconfigurabile, di cui ha curato la realizzazione di un prototipo tutt’oggi in dotazione all’IBAM-CNR. In relazione a questo prototipo, è stato poi successivamente messo a punto e testato sul campo un algoritmo per la programmazione della durata dei tempi di integrazione delle armoniche componenti il segnale, che sulla base della misura di parametri statistici sul campo calibra questi tempi in modo da mitigare l’effetto di possibili interferenze a radio frequenza.

Più recenti attività sono state focalizzate su applicazioni GPR per l’investigazione di manufatti di interesse culturale. In particolare, è in corso un’attività riguardante un hardware specifico per l’ispezione di colonne e pilastri, sulle quali è stata presentata domanda di brevetto italiano ed è stato realizzato un prototipo.

Inoltre, sono state effettuate attività di inserimento dei risultati di prospezioni georadar all’interno di ricostruzioni virtuali 3D dei siti archeologici e degli edifici storici, che in tal modo possono essere oggetto di “scavi virtuali”.

Infine, è stata condotta un’attività di ricerca sulla misura delle caratteristiche elettromagnetiche del suolo o del mezzo ospite in generale, esaminando e individuando strategie per la mitigazione dei principali limiti associati al classico metodo delle iperboli di diffrazione. In questo ambito, sono attualmente allo studio anche eventuali possibilità legate all’uso di sonde per la “ time domain reflectometry” (TDR).