V Reparto Innovazione Tecnologica «La dualità nella ricerca tecnologica» Ing. Tommaso GUASTAMACCHIA Direttore V Reparto Segredifesa -Innovazione Tecnologica- VERSO HORIZON 2020: Il ruolo di nuovi materiali e delle tecnologie di manifattura per l’aerospazio. Pozzuoli 17 ottobre 2012

Agenda cenni ordinamentali dual-use nella difesa prospettive europee alcuni esempi

VICE SG/VICE DNA VICE SG SEGRETARIO GENERALE DELLA 1° UFFICIO PROGR. FINANZIARIA, STRATEGICA E BILANCIO UFFICIO GENERALE C.R.A. SEGRETARIO GENERALE DELLA DIFESA E DIRETTORE NAZIONALE DEGLI ARMAMENTI UFFICIO GENERALE DEL SEGRETARIO GENERALE 1° UFFICIO STUDI E COORD. GENERALE 2° UFFICIO AFFARI GIURIDICI E CONTROLLO DI GESTIONE 3° UFFICIO AFFARI GENERALI 4° UFFICIO DI PROGRAMMA PER APPLICAZIONI E I SISTEMI LE COOP. SPAZIALI 2° UFFICIO COORD. PROGRAMMI E GESTIONE AMM.VO-FINANZIARIA DEL BILANCIO, CONTABILITA’ ECONOMICA ANALITICA SERVIZIO SICUREZZA SERVIZIO PUBBLICA INFORMAZIONE SERVIZIO PROT. INFORMATICO CIVILSCUOLADIFE VICE SG VICE SG/VICE DNA RAMDIFE C.U.F.A. DIFEAMMISPEC I REPARTO PERSONALE II REPARTO COORD. AMMINISTRATIVO III REPARTO POLITICA INDUSTRIALE E RELAZIONI INTERNAZIONALI IV REPARTO COORDINAMENTO DEI PROGRAMMI DIARMAMENTO V REPARTO INNOVAZIONE TECNOLOGICA VICE CAPO REPARTO VICE CAPO REPARTO DIRAMINTE (DAI) VICE CAPO REPARTO VICE CAPO REPARTO VICE CAPO REPARTO 1° UFFICIO COORDINAMENTO AMMINISTRATIVO DIREZ. DI PROGRAMMA JSF 1° UFFICIO PERSONALE MILITAR 1° UFFICIO POLITICA INDUSTRIALE DEGLI ARMAMENTI 1° UFFICIO INFORMATICA E STATISTICA PROGR. TERRESTRI 1° UFFICIO 2° UFFICIO PERSONALE CIVILE 2° UFFICIO COORDINAMENTO GEN. IN MATERIA CONTRATTUALE DIREZ. DI PROGRAMMA FORZA NEC 2° UFFICIO POLITICA DEGLI ORGANISMI INTERNAZ. E MULTILATERALE 2° UFFICIO PROGR. NAVALI 2° UFFICIO PROGRAMMI E STRATEGIA DI RICERCA E PIANIFICAZIONE 3° UFFICIO INFRASTRUTTURE E DEMANIO 3° UFFICIO PROGR. AERONAUTICI 3° UFFICIO MONITORAGGIO FLUSSI DELLA SPESA 3° UFFICIO CODIFICAZIONDE, ASSICURAZIONE DI QUALITA’, NORMAZIONE TECNICA E STANDARDIZZAZIONE 4° UFFICIO CENTRALE, SANITA’ E ANTINFORTUNISTICA AMBIENTE E VIGILANZA 3° UFFICIO COOP.NE INTERNAZ. CON I PAESI NATO, UE E NON NATO DELL’EUROPA, ASIA CENTRALE, AMERICA DEL NORD E CENTRO 4° UFFICIO PROGR. SPAZIALI, DIFESA MISSILISTICA, TELEMATICA E C4ISTAR 4° UFFICIO ACCORDI, ATTI E MATERIE INTERNAZIONALI CONSULENZA LEGALE SERVIZIO CONTENZIOSO DEL PERSONALE E COORDINAMENTO COORDINAMENTO E GESTIONE 4° UFFICIO ENTI AREA TECNICO INDUSTRIALE 4° UFFICIO COOP.NE INTERNAZ. CON I PAESI DELL’ASIA MERIDION. E ORIENTALE, DELL’AFRICA, DELL’OCEANIA E DELL’AMERICA DEL SUD DIREZIONI GENERALI DIREZIONI TECNICHE PERSOMIL PERSOCIV PREVIMIL COMMISERVIZI TERRARM NAVARM ARMAEREO TELEDIFE GENIODIFE

Segredifesa (V-VI-UGGEATI) al 31-01-2010 SEGRETARIATO GENERALE DELLA DIFESA E DIREZIONE NAZIONALE DEGLI ARMAMENTI Segredifesa (V-VI-UGGEATI) al 31-01-2010 Informatica Statistica Standardizzazione Assicurazione Qualità Codifica PNRM R&T Nato, Europa,Nazionale,Internazionale Centri Tecnici Servizio Brevetti Gestione della Conoscenza Gestione Stabilimenti Interfaccia AID VI Reparto Informatica Statistica e AQ V Reparto Ricerca Tecnologica UGGEATI Area Tecnico Industriale Capo Reparto Direttore Capo Reparto 1° Ufficio Studi e Sistemi Informatici e Tematici Vice Capo Reparto 1° Ufficio Strategia di Ricerca e Pianificazione 1° Ufficio Coordinamento Tecnico Vice Capo Reparto Vice Direttore 2° Ufficio Statistica 2° Ufficio Programmi di Ricerca 2° Ufficio Programmazione Finanziaria e Bilancio 3° Ufficio Standardizzazione e Assicurazione Qualità dei Materiali Servizio Brevetti e proprietà Intellettuali 3° Ufficio Collegamento Personale Militare Agenzie Industrie Difesa Servizio Centro Gestione della Conoscenza SEGREDIFESA al 1 novembre 2011 compiti V Reparto Innovazione Tecnologica Direttore Vice Direttore 1° Ufficio Informatica e Statistica 2° Ufficio Programmi e Strategie di Ricerca e Pianificazione 3° Ufficio Codificazione, Assicurazione di Qualità, Normazione Tccnica e Standardizzazione 4° Ufficio Coordinamento e Gestione Area Tecnico Industriale Servizio Brevetti e proprietà Intellettuali Servizio Centro Gestione della Conoscenza

V Reparto Innovazione Tecnologica SEGRETARIATO GENERALE DELLA DIFESA E DIREZIONE NAZIONALE DEGLI ARMAMENTI V Reparto Innovazione Tecnologica Servizio Coordinamento generale e Segreteria Direttore GDL Horizon 2020 Vice Direttore Servizio di Supporto Fin. Amm.vo e Contr. Di Gestione Servizio Brevetti e Proprietà Intellettuali 1° Ufficio Informatica e Statistica Servizio Centro Gestione della Conoscenza 2° Ufficio Programmi e Strategie di Ricerca e Pianificazione 3° Ufficio Codificazione, Assicurazione di Qualità, Normazione Tccnica e Standardizzazione 4° Ufficio Coordinamento e Gestione Area Tecnico Industriale

Definizione: La Ricerca Militare è l’attività che persegue il potenziamento delle capacità militari (individuate dallo Stato Maggiore della Difesa), ovvero delle capacità industriali di interesse della Difesa, attraverso programmi di breve, medio e lungo termine. Competenza: Segredifesa, giusta Codice dell’Ordinamento Militare, D. Lgs. 66/2010: Testo unico delle disposizioni regolamentari in materia di ordinamento militare, DPR 90/2010 art.15 art. 41 art. 103 art. 104 art. 105 Strumenti: Capitolo 7101 Proprietà brevetti Royalties Centri di test Accordi con altre amministrazioni in campo nazionale ed internazionale

ATTIVITA’ V°REPARTO INNOVAZIONE TECNOLOGICA SEGRETARIATO GENERALE DELLA DIFESA E DIREZIONE NAZIONALE DEGLI ARMAMENTI ATTIVITA’ V°REPARTO INNOVAZIONE TECNOLOGICA Regolamento Interno per la per la “Ricerca Militare in campo nazionale” (SGD-G-024); Approvato a ottobre 2011   Condivisione degli obiettivi finali con lo Stato Maggiore Difesa e sua partecipazione strutturale nel processo di definizione delle attività di ricerca da condurre (Commissione di valutazione). Iniziativa non solo rappresentata da Enti/Organismi esterni alla Difesa (proposte da ditte, università ,ecc.), ma provenienti anche dall’interno, per modificare aspetti della Difesa di elevato interesse strategico. Trasparenza nei metodi, riservatezza nei contenuti. Massimizzazione dei risultati conseguiti, anche per mezzo di una pubblicazione annuale riassuntiva di quanto effettuato nel corso dell’anno precedente.

progetti di ricerca proposti dall’esterno (“unsolicited”) modello “technology driven” cross-fertilization progetti di ricerca proposti dall’interno modello “capability driven”

TECHNOLOGY READINESS LEVEL

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cosa si intende per dual-use Una tecnologia che, con limitati adattamenti, ha applicazioni civili e/o militari. Il concetto si basa sulla capacità di identificare le tecnologie e di distinguere i settori militari e quelli civili.

cosa si intende per dual-use Nel mondo legale-internazionale, è un concetto che nasce con riferimento all’energia nucleare (cfr. controllo armi atomiche), si estende ai voli spaziali (cfr. controllo missili balistici). Oggi riguarda molti campi: nucleare, missilistico, chimico, elettronico, ecc. (REGOLAMENTO (CE) N. 428/2009 del Consiglio del 5 mag 2009) Prodotti a duplice uso sono i prodotti, inclusi il software e le tecnologie, che possono avere un utilizzo sia civile sia militare; essi comprendono tutti i beni che possono avere sia un utilizzo non esplosivo sia un qualche impiego nella fabbricazione di armi nucleari o di altri congegni esplosivi nucleari. L’esportazione dei prodotti a duplice uso compresi nell’elenco allegato è subordinata ad autorizzazione.

il dual-use nella difesa Leveraging. Se un computer commerciale è potente a sufficienza per soddisfare I requisiti militari, perchè spendere soldi del contribuente per svilupparne uno nuovo? Note: Smart customer + personalizzazioni + improvement. (es.: reti e refrigerazioni) Campi elettromagnetici: sistemi di predizione e di misura per situazioni “facili”: un’antenna su un edificio Countering. Come difendere le nostre forze da rischi di uso malevolo di tecnologie commerciali dual-use? Utilizzo tecnologie alternative (esempio: GPS vs sistemi inerziali) Campi elettromagnetici: diffusione di sistemi di intercettazione e disturbo COTS; codici, antenne quasi- ottime (diagrammi laterali minimizzati e variabili nel tempo)

il dual-use nella difesa Limiti. Funzioni particolari, non di interesse commerciale (esempio: localizzazione cecchino) Bassi volumi di produzione (assenza interesse commerciale; esempio: moduli TRX radar) Funzioni critiche (esempio: cifranti) Campi elettromagnetici: nave militare (EMC, segnatura, HERO, HERP, HERF, ECC); aereo militare (copertura delle antenne, EMC, ecc.)

il dual-use nella difesa performance + affordability Pilastro Inserzione Pilastro Produzione Pilastro Ricerca moderno sistema amministrativo e contabile

Pilastro Inserzione SINTESI: industria militare e enti della difesa impiegano componenti da industria non-militare (“technology transfer”): personal computer, display MEMS (microelectromechanical systems), materiali (anche strutturali) avanzati comunicazioni wireless ecc. “Technology transfer” inverso: passaggio di tecnologie militari al mondo civile (economia di scala) - esempio di successo: GPS.Energy Havesting? Inoltre “transfer” verso il commerciale: procedure (esempio: triage, i codici colore) standard (esempio: gantt, qualità) Pilastro Inserzione

il dual-use nella difesa SINTESI: industria militare e enti della difesa producono beni e servizi non-militari: industria aeroautica affitto infrastrutture ed asset esecuzione test per scopi commerciali ecc. Pilastro Produzione (esempio: meteo; space weather?) (esempio: Arsenale Militare Marittimo affitta bacini carenaggio), (esempio: laboratori compatibilità elettromagnetica, ecc.),

il dual-use nella difesa SINTESI: industria militare e enti della difesa condividono investimenti con industria non-militare per ricerca (di base, applicata, industriale) su: materiali innovativi, software, cyber-domain didtemi satellitari readmap tecnologiche ecc. Pilastro Ricerca Inoltre, il Ministero della difesa riduce pretese su brevetti (utilizza i prodotti) maggiore interesse da parte industriale

il dual-use nella difesa “dual-use” = soddisfare requisiti militari e commerciali Pilastro Ricerca ottica di medio-lungo periodo per portare a maturazione tecnologie promettenti ed arrivare a tecnologie, componenti, sistemi, ecc. “dual use” (1° pilastro - Inserzione) importanza che la difesa supporti l’industria nella R&D per affrontare le sfide del futuro

il dual-use nella difesa PRO: 1) condivisione spese e rischi 2) base di test più ampia (quantitativamente e qualitativamente) CONTRO: Pilastro Ricerca 1) Rischio aree specifiche militari senza “copertura” 2) Rischio dipendenza dall’estero 1) Analisi di Trade-Off 2) Coesistenza di ricerca “dual-use” e di ricerca specifica militare

il dual-use nella difesa EXPLOITATION Coesistenza di ricerca “dual-use” e di ricerca specifica militare Prodotti per mercato commerciale Pilastro Ricerca Prodotti per mercato Militare Marketing e commercializzazione di competenza industria (finanziamenti al 50%)

il dual-use nella difesa EXPLOITATION Collaborazione Ministero Difesa con: Ministero Istruzione, Università e Ricerca (IN) Ministero Sviluppo Economico (OUT) Pilastro Ricerca Ministero Difesa come link fra Università e Industria: prodotti e servizi conoscenza

Agenda cenni ordinamentali dual-use nella difesa prospettive europee alcuni esempi

SEGRETARIATO GENERALE DELLA DIFESA E DIEZIONE NAZIONALE DEGLI ARMAMENTI Protocollo di intesa fra Ministero della Difesa e Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca, in data 16/06/2011; Possibilità di co-finanziare programmi di interesse strategico nazionale.   Ipotesi di perseguire iniziative comuni che possano attingere a fondi europei. Evitare sovrapposizioni e/o duplicazioni di interventi e, piuttosto, favorire una loro virtuosa integrazione. Possibilità di incrementare il budget di riferimento per investimenti nella ricerca d’interesse della Difesa.

7 Programma quadro (2007-2013) Sicurezza (duale) SEGRETARIATO GENERALE DELLA DIFESA E DIEZIONE NAZIONALE DEGLI ARMAMENTI 7 Programma quadro (2007-2013) Per sostenere la ricerca, in Europa sono stati definiti dei «Programmi Quadro» , per i quali il referente nazionale è il MIUR Sicurezza (duale)

SEGRETARIATO GENERALE DELLA DIFESA E DIEZIONE NAZIONALE DEGLI ARMAMENTI G.d.L. HORIZON 2020 Il GdL Horizon 2020, ha i seguenti compiti: Curare e monitorare le attività inerenti alla definizione e coordinamento di una policy nazionale di partecipazione della difesa alle attività della Commissione Europea in vista dell’inizio del programma Horizon 2020 previsto per il 01.01.2014 (Horizon 2020 sarà la naturale prosecuzione dei programmi quadro FP7 il cui termine previsto è fine 2013). Definire gli aspetti di specifico interesse della Difesa sulla base dei quali identificare precise linee di policy intese alla salvaguardia degli interessi nazionali nel settore dell’innovazione e della ricerca in cooperazione europea

SEGRETARIATO GENERALE DELLA DIFESA E DIREZIONE NAZIONALE DEGLI ARMAMENTI G.d.L. HORIZON 2020 Il fine unico e univoco di Horizon 2020 è di creare un ponte fra ricerca accademica e imprese, dando vita ad un programma unico e coerente nei settori legati alla ricerca e all’innovazione, destinato alle università, agli istituti di ricerca, alle imprese, con una particolare attenzione alle PMI, che generalmente accedono con difficoltà ai fondi comunitari a causa della complessità delle procedure burocratiche e delle minori risorse economiche e di capitale umano di cui dispongono.

G.d.L. HORIZON 2020 Ricerca Militare Duale

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Scopo-Studio di sensori innovativi da impiegare nel monitoraggio strutturale avanzato di materiali sotto stress; essi permettono la valutazione dell’impatto di eventi esterni che possono verificarsi sia durante il funzionamento normale o a causa di condizioni speciali, fornendo una visione continua dello stato di salute della struttura e del suo degrado. Ambito: EDA Joint Investment Program ICET (Innovative Concepts and Emerging Technologies) Condizione: concluso Sensori in fibra ottica: - Misure di perdita: l’intensità del segnale che si propaga nella fibra dipende dalle condizioni di strain e temperatura. Sensori a reticolo di Bragg: la lunghezza d’onda riflessa dal reticolo dipende dalla distanza spaziale tra le discontinuità del reticolo. Se la fibra viene deformata, tale distanza varia e con essa la lunghezza d’onda riflessa. μ-wires: - Le proprietà magnetiche dei μwires ricoperti di vetro amorfo sono determinate dall’interazione magnetoelastica dei momenti magnetici con gli stress meccanici e di temperatura Micro Electro-Mechanical Sensors (MEMS): - I sensori generano onde ultrasoniche: i difetti modificano ampiezza, fase e durata del burst.

Fibra Danno SolidRocketMotors: Monitoraggio dello strain e della temperatura nel grano di propellente durante le normali operazioni e durante il processo di curing tramite sensori in fibra ottica. Valutazione dello stato del propellente attraverso il monitoraggio di cricche nel grano durante e dopo il curing o a causa dell’invecchiamento del materiale. APPLICAZIONI Materiali Compositi: - Monitoraggio dell’integrità strutturale e localizzazione dei difetti tramite sensori MEMS. - Sensori in fibra ottica per valutare lo stato in tempo reale della struttura sotto stress (meccanico o termico); Il sensore potrebbe utilizzarsi per monitorare il processo di curing e la vita del materiale. - Possibilità di integrare la fibra ottica in fase di realizzazione del materiale anche con la tecnica del filament winding Fibra Expansion of the bore (hoop strain) Tension at the bondline (normal stress) e 00 > 15% for ~ 10% of the web Danno High radial strain gradient in non homogeneous material region

Melissa - Micro-ELISa Sensing Asic Obiettivo – Realizzare, in tecnologia ASIC (Application Specific Integrated Circuit), un tag RFID dotato di sensori ambientali e display. Il programma culminerà con la realizzazione di un dimostratore tecnologico VLSI (Very large scale integration). Ambito: Piano Nazionale Ricerca Militare Condizione: in corso Caratteristiche innovative: comunicazione attraverso il protocollo EPC standard, in modalità passiva; gestione dei sensori di temperatura, umidità, accelerazione e shock; gestione di un dispositivo di visualizzazione integrato a basso consumo; ampia capacità di memorizzazione non volatile; riduzione del consumo di potenza, tale da garantire una autonomia superiore a 10 anni; dimensioni estremamente ridotte. energy harvesting: insieme di tecnologie recenti volte alla raccolta dell’energia presente nell’ambiente esterno per alimentare sensori e dispositivi wireless. Le fonti di energia sfruttabili sono: solare, meccanica (vibrazioni o pressioni), elettromagnetica (segnali per telefonia cellulare). ASIC (Application Specific Integrated Circuit): circuito integrato progettato e fabbricato per uno specifico scopo. Gli integrati ASIC permettono di raggiungere prestazioni superiori soprattutto dal punto di vista energetico e dimensionale. Grazie alla presenza del dispositivo di visualizzazione, consente in modo visuale di interpretare in tempo reale lo stato del manufatto.

Melissa - Micro-ELISa Sensing Asic APPLICAZIONI La tecnologia RFID (Radio Frequency IDentification) è utilizzata per l’identificazione e il tracciamento automatico di oggetti, allo scopo di implementare un nuovo concetto di logistica automatizzata e di diagnostica con interpretazione immediata, teso a migliorare l’efficienza della logistica e della gestione dei componenti dei sistemi d’arma, Verso un concetto moderno di Availability Centered Maintenance I vantaggi nella realizzazione di un tag RFID come componente ASIC sono: maggiore densità di sensori di differenti tipologie e possibilità di integrazione della tecnologia GPS; migliore efficienza energetica ed operativa rispetto alla versione in tecnologia discreta, con comunicazione puramente passiva; bassi consumi di potenza in stand-by e possibilità di inserimento di meccanismi di Energy Harvesting tali da garantire autonomie superiore ai 10 anni; possibilità di utilizzare display a molecole bistabili per la visualizzazione direttamente sul tag dello stato di salute dell’item; possibilità di inserimento di logiche di cifratura e protezione dei dati avanzate (tecniche di crittografia a curve ellittiche); costo contenuto su volumi medio-alti.

L’obiettivo della ricerca è stato lo sviluppo di un sistema passivo per la rilevazione e l’identificazione di bersagli a bassa Radar Cross Section (RCS). Il sensore passivo consente la rivelazione e la stima delle coordinate 3D (distanza, azimut, elevazione) di un bersaglio aereo tramite l’elaborazione del segnale radio in banda FM (88-108 MHz). I sensori passivi non emettono onde elettro-magnetiche ma sfruttano quelle prodotte da sorgenti di opportunità (segnali radio FM, apparati di telecomunicazione, altri radar, etc.). Essi sono perciò compatibili con l’ambiente (non generano ulteriore inquinamento elettromagnetico) e possono quindi operare anche in prossimità di zone abitate e, più specificamente, in ambiente urbano.

cooperanti in varie tipologie di missioni. Il progetto “Sistema Adattativo Multirobot (SAM)” si propone di valutare i Vantaggi derivanti dall’utilizzo di sistemi robotizzati basati sul concetto di agenti cooperanti in varie tipologie di missioni. L’obiettivo del progetto era lo studio e la progettazione di funzioni, metodologie e protocolli per la cooperazione tra robot e sua validazione tramite dimostratore tecnologico. Entities share common goal Self Organization Autonomy of units Local Interactions Simple rules or units Stigmergy

Esempio di Missione SAM : Sorveglianza di Sito La Squadra è composta da più Robot, diversificati per mansione e capacità, che cooperano tra loro per il raggiungimento del comune obiettivo. La Squadra di Robot elabora dati sia da sensori propri sia da reti di sensori esterne per supportare l’operatore con dati atti ad una pronta ed affidabile identificazione di intrusioni. La Squadra di Robot reagisce ad eventi esterni adattando il proprio comportamento per il raggiungimento dell’obiettivo assegnato. La Squadra di Robot è multimissione: per una data missione ogni Robot adotterà il comportamento atto a perseguirne gli obiettivi. Stazione Operatore Area da Sorvegliare Rete Sensori Anti-intrusione

Esempio di Missione SAM : Indagine NBC La Squadra è composta da più Robot, diversificati per mansione e capacità, che cooperano tra loro per il raggiungimento del comune obiettivo. La Squadra di Robot reagisce ad eventi esterni adattando il proprio comportamento per il raggiungimento dell’obiettivo assegnato. La Squadra di Robot è multimissione: per una data missione ogni Robot adotterà il comportamento atto a perseguirne gli obiettivi. Stazione Operatore Minaccia

grazie dell’attenzione

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