Análisis de señales de RADAR secundario de vigilancia aeronáutica empleando dispositivo RTL-SDR

Abstract

La comunicación por radio es la forma más popular de interacción en Navegación Aérea; desde la transmisión de voz hasta la de datos. En el campo de la vigilancia y en concreto en el sistema RADAR secundario de vigilancia aeronáutica, que es el que protagoniza este proyecto, este tipo de comunicación juega un papel fundamental.

En primer lugar, es imprescindible conocer toda la teoría acerca de las señales de RADAR secundario así como de otras que operen en la misma frecuencia y puedan ser objeto de interferencia con las anteriores. Es por eso que al inicio del presente documento se muestra el sistema RADAR completo, tanto primario como secundario, además del sistema ACAS como posible comunicación a interferir con la del RADAR.

La bibliografía que se puede encontrar sobre dichos sistemas, de la que se ha decidido emplear gran parte como apoyo en este proyecto, no expone con detalle cuál es el aspecto real de las mencionadas señales ni describe implementaciones para poder analizarlo. La solución que se propone es la de capturar señales reales a la frecuencia de 1030 MHz y analizarlas para así obtener resultados experimentales y buscar en ellos patrones de comunicación por RADAR secundario.

Se capturan señales empleando un receptor de radiofrecuencias, se someten a tratamiento mediante el software MATLAB y se comparan los resultados obtenidos experimentalmente con los que presenta la teoría. Aunque resultado general es el hallazgo de similitudes entre ambos, también quedan en este análisis exploradas las limitaciones de los sistemas empleados para el estudio completo. Estas limitaciones son, en ocasiones, la razón de que los resultados experimentales difieran en cierta medida de los teóricos.

Radio communication is the most popular way of interaction in Air Navigation; from voice to data transmission. In the surveillance field and specially in the secondary surveillance RADAR system, which is starring this project, this type of communication plays an essential role.

First of all, it is crucial to know the theory related to RADAR signals as well as to other signals that can operate on the same frequency rank and might interfere with the previous ones. That is the reason why at the beginning of this document it is shown the complete RADAR system, both primary and secondary, in addition to ACAS system as possible communication to interfere with RADAR.

The bibliography that can be found about these systems, from which it has been decided to use a great part as support in this project, they do not explain exactly how the real aspect of the mentioned signals is nor does it describe how to explore it. The suggested solution is to capture real signals at the frequency of 1030 MHz and analyze them in order to obtain experimental results and search for secondary RADAR signal patterns.

Signals are captured using a radio frequency receiver, they are tested by MATLAB software and the experimental results are compared to those which are found in the bibliography. Although the general result is the finding of similarities between the two of them, the limitations of the systems used in the study are also explored in this analysis. These constraints are sometimes the reason why the experimental results differ to some extent from the theoretical ones.