CBL - Campus del Baix Llobregat

Projecte llegit

Títol: Posicionament amb senyals d'oportunitat mitjançant satèl·lits Iridium i receptor basat en SDR

Estudiants que han llegit aquest projecte:

Director/a: OLMOS BONAFÉ, JUAN JOSÉ

Departament: TSC

Títol: Posicionament amb senyals d'oportunitat mitjançant satèl·lits Iridium i receptor basat en SDR

Data inici oferta: 03-02-2025     Data finalització oferta: 03-10-2025


Estudis d'assignació del projecte:
    DG ENG AERO/SIS TEL
Tipus: Individual
 
Lloc de realització: EETAC
 
Paraules clau:
Satellite orbit, Keplerian elements, TLE, Software radio, ECEF coordinates, LLA coordinates, Satellite visibility, Doppler, Kalman filter
 
Descripció del contingut i pla d'activitats:
Aquest treball pretén treure profit de les anomenades "senyals d'oportunitat" ("opportunistic navigation" en anglès) per tal de millorar el posicionament (latitud, longitud) dels usuaris terrestres sense dependre exclusivament de la constel·lació de satèl·lits GNSS.
A la literatura de recerca actual es troben moltes propostes dirigides a utilitzar satèl·lits d'òrbita baixa (LEO) per aquesta finalitat. Els satèl·lits de la constel·lació Iridium Next en particular son especialment interessants, ja que transmeten rafegues de portadora sense modular. Això permet mesurar el desplaçament Doppler de la freqüència rebuda i calcular la posició del receptor terrestre. El fet que les òrbites siguin LEO fa que el senyal rebut tingui millor nivell de potencia que el provinent dels satèl·lits GNSS.
El primer pas consisteix a descarregar els TLE (paràmetres orbitals) via Internet (Celestrak) dels satèl·lits per tal de calcular la seva posició en temps real. Seguidament es pretén mesurar la freqüència rebuda mitjançant "software radio". A tal fi cal escriure un programa en llenguatge C que s'executi dins una USRP i capturi el senyal. Posteriorment caldrà processar el senyal capturat (amb Matlab) per obtindre el Doppler existent i calcular la posició. Aquest càlcul pot requerir de programar eines d'estimació (tipus filtre de Kalman).
 
Overview (resum en anglès):
Navigation and positioning using signals of opportunity is an emerging technique in the field of geolocation, based on the utilization of available radio signals (not originally intended for navigation) to determine the position of a device.
This strategy arises as a response to the growing need for complementary or alternative systems to traditional GNSS systems (such as GPS), especially in environments where their availability, continuity, or resistance to interference may be compromised.
In this context, communication signals emitted by Low Earth Orbit (LEO) satellites have become an increasingly relevant option for opportunistic navigation. Factors such as its low latency, high received signal power, and the proliferation of commercial constellations, make them an attractive alternative to other terrestrial or orbital electromagnetic sources.
The present thesis investigates the technical feasibility and effectiveness of using signals emitted by satellites of the IRIDIUM NEXT constellation as a basis for positioning a static receiver.
To achieve this, a complete receiver architecture is designed, based on Software-Defined Radio technology, capable of capturing Iridium signals in real time and processing them entirely via software in order to obtain an accurate estimation of the receiver's position, validating the proposed methodology with real experimental results.

© CBLTIC Campus del Baix Llobregat - UPC