CBL - Campus del Baix Llobregat

Projecte llegit

Títol: Desarrollo de un simulador radar FMCW para la detección de UAS

Estudiants que han llegit aquest projecte:

Director/a: VALERO GARCÍA, MIGUEL

Departament: DAC

Títol: Desarrollo de un simulador radar FMCW para la detección de UAS

Data inici oferta: 14-01-2026     Data finalització oferta: 14-09-2026


Estudis d'assignació del projecte:
    GR ENG SIS TELECOMUN
    GR ENG SIST AEROESP
    GR ENG TELEMÀTICA
Tipus: Individual
 
Lloc de realització: Fora UPC    
 
        Supervisor/a extern: Lluís Grau Turigas
        Institució/Empresa: Telespazio Ibérica
        Titulació del Director/a: Ingeniería
 
Paraules clau:
Radar FMCW, detección de UAS, C-UAS, Rango-Doppler
 
Descripció del contingut i pla d'activitats:
El projecte és un projecte d'I+D del CDTI i es diu iRain. Aquest projecte aborda la investigació de nous sistemes i tecnologies per regenerar i reutilitzar aigües residuals i els seus nutrients per a ús agrícola de manera segura, mitjançant l'aplicació d'eines avançades híbrides que combinin monitoratge i intel·ligència artificial a través de la fusió de dades de satèl·lits, drons, robots agrícoles i xarxes de sensors.
Dins d'aquest projecte, Telespazio Ibérica se centra en l'exploració de missions complexes de monitoratge de cultius, facilitant la integració en tot tipus d'espais aeris perquè es puguin dur a terme de manera segura, amb la màxima flexibilitat possible i d'acord amb els requisits de captura de dades, entre altres aspectes.
Les tasques a realitzar per al TFG consistirien a desenvolupar una integració entre diferents mission planners amb una eina pròpia de Telespazio Ibérica anomenada T-dromes. (Aquesta eina oferirà principalment serveis com planificar i gestionar operacions de vol, transmetre informació sobre les restriccions existents a la zona, oferir un servei de meteorologia, etc.).
Aquest desenvolupament de l'eina haurà de cobrir tant un entorn U-space (on estaran desplegats els serveis U-space) com un entorn sense U-space. A més, per al cas de l'entorn U-space, es desenvoluparà la interoperabilitat entre T-dromes i l'USSP-Daliah.
D'altra banda, a més de la part teòrica i de desenvolupament, les validacions no només es faran en un entorn simulat, sinó també en un entorn realista. Primer, es realitzaran validacions mitjançant simulacions i, posteriorment, mitjançant el DroneLab de l'EETAC, per dur-hi a terme un cas d'ús realista que serveixi també de validació. (En cas que es pugui fer l'idea del DroneLab)
 
Overview (resum en anglès):
Nowadays wildfires represent on of the gratest environmental threats that face Spain. Although the number of total fires, according to reports, is decreasing showing a downward trend, their destructive power and impact is inversely proportional. In response to this problematic, UAS have emerged as a revelant solution in these scenarios, and it is within this framework that EXTINCIA arises. Within EXTINCIA, in collaboration with Telespazio Ibérica, borns the present work, with the objective of developing a FMCW radar simulator for UAS detection as the fundation for surveillance and coordination of UAS operating inside an airspace shared simultaneously with VFR aircraft.

Following a review of the state of art, the choise of the FMCW radar has been justified by its continuous detection capability and the abscence of a blind zone, among other characteristics. The system has been designed and implemented through two layers - internal and external - following an iterative design-implementation-validation methodology, which has allowed decisions to be made by the feedback of the results. The internal core of the simulator addresses, through MATLAB, the complete signal processing chain, starting with the FMCW signal generation, beat signal computation, Range-Doppler map construction, noise suppression, detection via CA-CFAR, and micro-Doppler estimation. Additionaly, smoke attenuation and clutter have been incorporated, as these elements are fundamental inside EXTINCIA operational scenario. The external layer orchestrates and manages the various radar instances through multiprocessing, and integrates the internal core via MATLAB Compiler SDK. Finally, the system has been containerised with Docker and integrated with Unreal Engine 5.7 for a realistic simulation of the operational scenario, and with Mission Planner for trajectory simulation, with comunication between all modules handled through RabbitMQ using AMPQ 1.0 protocol.

System validation, carried throught two phases - internal core and complete system - has confirmed that the simulator detects and locates targets with precision, incorporating the smoke attenuation and clutter model. The results demostrate that this work constitutes a functional and validated techonlogical fundation for UAS surveillance in firefighting operations, laying the groundwork for proper implementation with EXTINCIA.

© CBLTIC Campus del Baix Llobregat - UPC