L'utilizzo crescente di velivoli senza pilota, nonché il previsto incremento del traffico aereo civile, impongono la realizzazione di sistemi avionici di bordo sempre più efficaci, efficienti, affidabili e ad elevato grado di autonomia che possano supportare, o anche sostituire gli operatori coinvolti nella gestione del volo (piloti, controllori di terra, operatori, etc).

Alla base dei progetti in corso di sviluppo al Cira in questa linea, vi sono diverse motivazioni:

• la presenza in ambito SESAR 2020 di una linea dedicata allo sviluppo di "Air Vehicle Systems" per consentire la piena interoperabilità con il sistema di trasporto aereo civile per velivoli della classe RPAS, General Aviation, Helicopters;
  

• l'elevato numero di topic nei programmi europei H2020 e JTI Clean Sky 2/3 dedicati allo sviluppo di sistemi avionici in ambito SAT (Small Air Transportation);

• L'opportunità di supportare, attraverso i programmi di ricerca e innovazione nazionali e regionali (CTNA, PON, POR) i costruttori nazionali di velivoli dell'Aviazione Generale e di Elicotteri per l'avionica di bordo;

• La necessità di sviluppare le tecnologie avioniche, di Guida, Navigazione e Controllo, di ATM (Air Traffic Management) e UTM (Unmanned Traffic Management) per i programmi di investimento Cira.

Attraverso la linea di ricerca Sistemi di Bordo e ATM, il CIRA è impegnato in particolare nei:

Sistemi avionici per UAS ad elevata autonomia. Le tecnologie oggi disponibili consentono la gestione di un velivolo unmanned in spazi aerei controllati in modo non molto dissimile da quello impiegato per i velivoli manned: la figura del pilota, anche se dislocato a terra, resta fondamentale nei processi decisionali, le interazioni umane restano inalterate. Per sfruttare appieno le potenzialità offerte dai sistemi UAS, è necessario che si evolva verso una maggiore autonomia di sistema, intesa come capacità di prendere decisioni ed attuarle in maniera autonoma senza il bisogno di interagire con l'uomo. Contemporaneamente sarà necessaria una evoluzione del sistema di gestione del traffico (UTM) in termini di sistemi di sorveglianza, procedure e stazioni di supporto alle decisioni, per consentire l'integrazione nello spazio aereo civile dei velivoli unmanned di ogni classe.

In questo ambito, il Cira è impegnato nello sviluppo delle tecnologie abilitanti che consentiranno nel breve, medio e lungo periodo di rendere possibili scenari di sistema a livelli di autonomia crescente:

• gestione "pilot-in-the-loop" di RPAS nello spazio aereo controllato;
  

• gestione "autonoma" di RPAS beyond visual ;
  

• interoperabilità di RPAS di classi differenti;

• gestione "autonoma e cooperativa" di una flotta di RPAS ad alta efficienza operativa.

Cockpit innovativi per velivoli manned e Urban Air Mobility. Nell'ambito specifico dei piccoli velivoli e di quelli per il trasporto regionale, che sono i settori in cui l'Italia ha una rilevante presenza industriale, è prevista un'evoluzione che porterà nei prossimi 30 anni all'utilizzo personale di questi mezzi per spostamenti di breve/medio raggio. In questo contesto, il Cira si focalizzerà soprattutto sullo sviluppo di tecnologie volte a rendere più semplici e sicuri l'avionica di bordo e i sistemi cockpit:

• avionica di bordo e cockpit con funzionalità integrate;

• avionica di bordo e cockpit per la gestione ottimizzata  di velivoli elettrici e ibridi

• cockpit e sistemi di controllo remoto per velivoli con un solo pilota a bordo;

• avionica e sistemi di controllo per Urban Air Mobility con configurazioni innovative.