Desarrollo de una prueba de concepto de un sistema de posicionamiento de aeronaves no tripulada aplicando técnicas de multilateración a señales de sistemas 5G

Abstract

[ES] En los últimos años, la industria de aeronaves no tripuladas ha despertado un gran interés por su potencial de desarrollo económico, creación de puestos de trabajo y reducción del impacto medioambiental de sistemas de transporte tradicionales, especialmente en entornos urbanos. Para soportar una gestión eficiente y segura del gran número de drones que se espera que sobrevuelen las ciudades europeas en el medio plazo, la Unión Europea ha desarrollado el concepto de U-space. El U-space consiste en un conjunto de servicios que permiten gestionar la operación de drones desde la planificación del vuelo hasta el aterrizaje y el registro de incidencias. Buena parte de estos servicios requieren conocer la posición de los drones en vuelo. Todos los sistemas planteados hasta la fecha para obtener esa información se basan en un tipo de servicio de vigilancia conocido como ADS (Automatic Dependent Surveillance). Los sistemas ADS obtienen la posición mediante un receptor GNSS embarcado, añaden otros datos (identidad, estatus de emergencia, etc.) y los transmiten a tierra mediante radiodifusión, enlaces de datos dedicados o broadcast en redes de datos. En aplicaciones urbanas, el uso de señales GNSS para obtener la posición del dron puede resultar complejo, debido al efecto de ocultamiento de satélites por los edificios (formando cañones urbanos) y el multicamino. Además, el uso de una única fuente de información puede comprometer la seguridad en aplicaciones críticas. Es por ello que en los últimos años se han propuesto soluciones que permitan estimar la posición de los drones a partir de otro tipo de señales. Las ultimas versiones del estándar 5G incluyen la capacidad de medida de determinados parámetros de la señal (el tiempo de llegada, la dirección de llegada, etc). Este TFG explorará la viabilidad de explotar esas medidas para el posicionamiento de drones mediante una técnica ya usada en aviación tripulada: la triangulación hiperbólica o multilateración. En primer lugar, se determinarán topologías de red que permitan la localización de drones en entornos urbanos con las prestaciones requeridas para la aplicación de gestión de drones. En segundo lugar, se evaluará si las topologías identificadas son compatibles con la topología de una red móvil típica diseñada para dar servicio a usuarios típicos de estas..