Rastreo de aviones mediante el uso de un software de vigilancia automática dependiente por radio difusión

Implementacion: Rastreo de aviones mediante el uso de un software de vigilancia automática dependiente por radio difusión.

El proyecto consiste en tratar de implementar un sistema de vigilancia para el rastro de aviones, este sistema ya es utilizado en diferentes partes del mundo, por ejemplo USA con el nombre de  Next Generation Air Transportation System, en la India con el nombre Aviation System Block Upgrade, en Europa con el nombre de  Single European Sky ATM Research, Canadá también esta implementándolo, en cada uno de estos lugares se están haciendo pruebas para poder ser usado en unos años al 100%. Estos sistemas tienen la capacidad de mandar la información necesaria a las estaciones terrestres de tráfico aéreo haciendo la función de radar secundario, también la información puede ser recibida por las aeronaves a fin de ser alertadas sobre cualquier tipo de peligro aéreo. En nuestro caso para poder simular este rastreador usaremos el Ettus B100 de mano de National Instruments y lo programaremos mediante la implementación del Toolbox Support Package for RTL-SDR Radio de Matlab. El primer experimento consiste en lograr completar el ejemplo dado por Matlab “Airplane Tracking Using ADS-B Signals”. Para esto necesitaremos tener instalado el Radio, el hardware que en nuestro caso sería el dispositivo de la marca Ettus, el B100. En si el ADS-B es una tecnología que se encarga de mandar por difusión información acerca de la altitud, las coordenadas GPS, otros datos. Todo esto se realiza bajo el Modo-S, El modo-S vendría siendo un modo en el cual el dispositivo funciona de transpondedor.  Este modelo está siendo adoptado en Europa y en Norte América. Este modelo de igual forma usa mensajes de señales espontaneas, que son definidos como mensajes no solicitados, normalmente usados en los sistemas de radio en la aviación. A continuación, le daremos algunas propiedades de este modelo:

• Frecuencia de transmisión: 1090 MHz
• Modulación: PCM
• Velocidad de datos: 1 Mbit / s
• Longitud de las señales espontáneas cortas: 56 microsegundos
• Longitud de las señales espontánea largas: 112 microsegundos

De igual formas las señales espontaneas cortas tendrán esta información: DF, Capacidad, Identificador de aeronave y Verificación por redundancia cíclica o CRC checksum. Las. Las señales espontaneas largas tendrán esta otra información: Altitud, Posición, Cabecera y Velocidad vertical y horizontal. El formato de la señal en Modo-S tiene un impulso de sincronización de 8 microsegundos de largo seguido de 56 o 112 microsegundos de datos.

Matlab proporciona un ejemplo de programación para la realización de este proyecto sin embargo antes de analizarlo es necesario comprender la estructura del código del receptor que nos postula, donde el tratamiento consta de 4 principales partes: Fuente de la señal, la capa física, mensaje Parser y visualizador de datos.

A continuación, le mostraremos un diagrama de bloques en el cual se puede observar en resumen la estructura del código del receptor.

[pic 1]

La fuente de señal puede ser obtenida a partir de una señal capturada conocida como over-the-air signal las cuales se escriben en un archivo y proceden de un objeto baseband file reader, además la señal fuente puede ser obtenida a partir de un equipo de radio RTL-SDR donde la aplicación se encargará de elegir una señal como fuente. La fuente de la señal deberá ser capaz de proporcionar una cantidad de muestras suficientes para abarcar 176 paquetes (mensajes completos de señales espontaneas ampliadas), para que RTL-SDR tenga la capacidad de abarcar estos 176 paquetes es necesario establecer las muestras por tramas en 50688 muestras debido a que RTL-SDR solo proporciona múltiplos enteros de 256 muestras.

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