Implementação de sistema de comunicação ADS-B por meio de dispositivos de rádio software

Abstract

Este projeto tem como propósito a implementação de uma plataforma de comunicação, capaz de transmitir e receber dados, utilizando o protocolo ADS-B (Automatic Dependent Surveillance Broadcast), utilizado como sistema de vigilância para aeronaves. O hardware utilizado baseia-se em dispositivos do tipo SDR (Software Defined Radio). Os SDRs substituem a utilização de hardware tradicional, implementando, via software, os blocos típicos de sistemas de radiocomunicação, como misturadores, moduladores e filtros. Dois SDRs do tipo USRP™, (Universal Software Radio Peripheral), foram utilizados, sendo um destinado ao envio e outro à recepção de sinais ADS-B. A transmissão e a recepção dos pacotes ADS-B foram validadas perante execução de diferentes ensaios. Estes ensaios envolveram a criação de bloco de geração de mensagens ADS-B, com o software GNURadio, em LINUX DOS. Os pacotes de dados ADS-B contêm informações de vôo de aeronaves, como a velocidade, a altitude e as posições das mesmas em cordenadas UTM (Universal Transverse Mercator Coordinate System). A recepção destes pacotes teve como resultado gráfico um mapa com o posicionamento de uma aeronave criada. Uma vez validada a comunicação ADS-B na plataforma, verifica-se que esta pode servir como uma ferramenta de base para possíveis estudos que envolvam o sistema de comunicação ADS-B, podendo servir também como um roteiro para uso prático incial do SDR do tipo USRP (Universal Software Radio Pheripheral), em aplicações de Rádio Frequência (RF).

This project aims to develop a communication platform, which is able to transmit and receive arcraft ADS-B (Automatic Dependent Surveillance Broadcast), data information. The hardware used is classified as SDR (Software Defined Radio). SDRs replace traditional hardware, implementing modules for radiocommunication systems, such as mixers, modulators, and filters, by software. Two SDRs from the USRP family, Universal Software Radio Peripheral, were used. One for transmition and other for receive data. ADS-B packets transmission and reception were validated with different tests. These tests involved creation and transmission of ADS-B data, using the software GNURadio, in LINUX DOS. ADS-B data contain aircraft information, such as the velocity, altitude, and airborne UTM (Universal Transverse Mercator Coordinate System), coordinates position. The ADS-B packet reception has a graphical result, showing the aircraft position in a map. Once the ADS-B communication has been validated by creation of an Italy dummy aircraft, we conclude that the plataform could be use as a basic ADS-B communication tool for further research. In addition, the project can also be used as an initial tutorial for the practical use of the USRP SDR in Radio Frequency (RF), applications.