Dados do Trabalhos de Conclusão

INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA
ENGENHARIA DE DEFESA (31007015011P8)
ESTIMAÇÃO DE LOCALIZAÇÃO DE FONTES EMISSORAS DE RF: UMA ABORDAGEM UTILIZANDO SISTEMAS HÍBRIDOS AOA/TDOA
EDUARDO RODRIGUES DE SOUSA
DISSERTAÇÃO
31/03/2016

As Operações de Garantia da Lei e da Ordem demandam um sistema de comunicação e controle robusto e eficiente. Nesta conjuntura, torna-se essencial o domínio do espectro magnético. A capacidade de localização precisa de emissores de radiofrequência no teatro de operações permite estimar a região de atuação da Força Adversa, sendo esta uma vantagem significativa para o processo de tomada de decisão. Este trabalho trata da localização de emissores de RF. Inicialmente, uma abordagem sumária sobre o funcionamento e as principais características das principais técnicas de localização de RF é realizada. Este estudo tem como objetivo o apontamento de técnicas com potencial aplicação em sistemas de localização de emissores, a serem empregadas durante as Operações de Garantia da Lei e da Ordem em ambientes urbanos. Neste contexto, duas técnicas singulares são implementadas neste trabalho: TDOA e AOA. Embora somente a técnica TDOA seja considerada de fato uma técnica de precisão, as características das técnicas citadas podem ser complementares em diversas situações. Com o objetivo de se aproveitar os benefícios de cada técnica, foram propostos e implementados sistemas híbridos AOA/TDOA, os quais são resolvidos em solução fechada, em duas e três dimensões. No trabalho, foram implementados três algoritmos em 2D. O primeiro é baseado na técnica de AOA e trata-se de um algoritmo pautado no Método da Máxima Verossimilhança. O segundo baseia-se na técnica de TDOA. Trata-se de uma solução fechada, onde são conhecidos os tempos de chegada nos receptores. As equações quadráticas proveniente desse sistema são linearizadas vetorialmente. O terceiro algoritmo corresponde a um modelo híbrido AOA/TDOA, pautado nas premissas das formulações das técnicas anteriores. Em 3D foram implementados dois algoritmos: um baseado na técnica TDOA e o outro no modelo híbrido AOA/TDOA. O algoritmo baseado em TDOA trata-se de uma solução fechada e o problema da não-linearidade das equações é resolvido como no modelo bidimensional. O modelo híbrido AOA/TDOA desenvolvido nesta dimensão também segue as peculiaridades do modelo em 2D, entretanto apresenta uma vantagem marcante, se comparado com os modelos de solução fechada, pois ele permite obter vantagem de receptores extras para melhorar sua acurácia. Como fator de avaliação para os modelos, a precisão é caracterizada através do CEP, uma vez que deseja-se estimar uma região de provável localização da fonte emissora em cenários táticos previamente estabelecidos.

LOCALIZAÇÃO DE EMISSORES DE RF;AOA;TDOA;SISTEMA HÍBRIDO AOA / TDOA
Law & Order Assurance operations require a robust and efficient communication and control system. So, it is essential to control the electromagnetic spectrum. The capacity of RF transmitters location in the operating theater allows us to estimate the area of operation of an Adverse Force, which is a great advantage in the decision process. This work deals with the RF emitter location. Initially, a brief approach to the operation and characteristics of the main RF location techniques is done. The study aims at pointing techniques with potential application in location systems, to be employed at Law & Order Assurance operations in urban environments. In this context, two techniques are implemented in this work: TDOA and AOA. Although only TDOA is considered in fact a precision technique, the characteristics of the each techniques can be complementary in many situations. In order to get the benefits of each technique, hybrid systems AOA / TDOA have been proposed and implemented, which are solved in closed form solution, in two and three dimensions. Three algorithms in 2D were implemented. The first technique is AOA and is based to an algorithm which uses the maximum likelihood method. The second is based on TDOA techniques. This is a closed solution, in which the time of arrival at the receivers is known. Quadratic equations from this system are vectorially linearized. The third algorithm corresponds to a hybrid AOA/TDOA, based on the assumptions of the prior formulations. In three dimensions two algorithms have been implemented: one based on the TDOA technique and another in the hybrid model AOA/TDOA. The TDOA algorithm is a closed solution, and the problem of nonlinearity of the equations is solved as in the two-dimensional case. The hybrid model AOA/TDOA developed in this dimension also follows the peculiarities of the 2D model, but has an attractive advantage, compared with the models of closed solution, because it allows to take advantage of extra receivers to improve its accuracy. For evaluation of the models, accuracy is characterized by CEP, since we want to estimate a region of probable location of the emission source in tactical scenarios.
LOCALIZATION OF RF EMITTERS;AOA;TDOA;HYBRID AOA / TDOA SYSTEMS
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PORTUGUES
INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA
O trabalho não possui divulgação autorizada

Contexto

ENGENHARIA DE DEFESA
COMUNICAÇÕES E INTELIGÊNCIA EM SISTEMAS DE DEFESA
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Banca Examinadora

JOSE CARLOS ARAUJO DOS SANTOS
DOCENTE - COLABORADOR
Sim
Nome Categoria
FERNANDO DA ROCHA PANTOJA Participante Externo
PAULO HENRIQUE COELHO MARANHAO Participante Externo

Financiadores

Financiador - Programa Fomento Número de Meses
MINISTERIO DA DEFESA - Fomento a Projetos de Interesse da Defesa 24

Vínculo

Servidor Público
Instituição de Ensino e Pesquisa
Pesquisa
Sim