La vigilancia del tráfico aéreo civil se realiza principalmente a través de los denominados radares secundarios. Este tipo de radares realiza una exploración rotatoria del espacio a través de un haz de radiación estrecho en acimut. El radar emite un código al que contestan las aeronaves iluminadas por el haz utilizando un equipo de recepción-transmisión denominado transpondedor. La posición horizontal de la aeronave se determina por la dirección de apuntamiento de la antena y la distancia por la diferencia de tiempo entre transmisión y recepción. La altura la envía cada aeronave en el mensaje de contestación. Estas medidas son ruidosas y exigen la incorporación de un procesado posterior destinado a disminuir este ruido de medida, que se suele denominar procesado de datos o filtro de seguimiento. Este procesado toma varias medidas de posición de una aeronave y las procesa mediante un filtro lineal. Con ello consigue dos objetivos: el poder predecir la posición de la aeronave en tiempos futuros y reducir el ruido de medida. No obstante, el proceso de reducción de ruido no es perfecto e introduce algunas distorsiones en la trayectoria estimada por el filtro de seguimiento. El objetivo de este proyecto será el diseño de un filtro de seguimiento para un radar secundario capaz de cumplir las prestaciones de precisión impuestas a las posiciones de aeronaves en un entorno de aproximación a un aeropuerto. Para alcanzarlo se seguirán las siguientes etapas:
1- Estudio general del funcionamiento de los radares secundarios y del sistema de control de tráfico aéreo.
2- Estudio general de los filtros de seguimiento: se estudiarán las partes fundamentales del algoritmo de seguimiento de una trayectoria (definición de sistemas de coordenadas, caracterización estadística de ruidos de medida, método de asociación de medidas a trayectorias, etapa de predicción de posición y etapa de filtrado de ruido)
3- Especificación de las prestaciones de precisión del filtro de seguimiento en un área de aproximación a un aeropuerto. Las prestaciones se dan para una trayectoria con las maniobras típicas de una aeronave en el proceso de aproximación al aeropuerto.
4- Diseño del algoritmo de seguimiento basado en filtros lineales no-estacionarios (basados en combinaciones de filtros de Kalman). Se definirá la arquitectura del algoritmo con todas sus funciones: filtrado, predicción y asociación.
5- Ajuste de los parámetros del sistema de seguimiento utilizando técnicas de simulación Monte-Carlo. Una vez ajustados los parámetros se medirán las prestaciones finales del sistema.
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