Integrated Inertial Navigation of UAVs Aided by Phased-Array Radio Measurements

Denne masteroppgåva diskuterer utfordringar ved bruk av ubemanna luftfartøy (UAV) i områder med risiko for jamming og andre former for radiofrekvensforstyrringar. Sjølv om fleire nye satellittnavigasjonssystem har entra den operative fasen er det framleis vanskeleg å sikre seg mot slike angrep, og dette motiverer undersøkinga av alternative løysingar. Mange UAV-operasjonar gjerast innanfor eit førehandsdefinert område, og derfor tek denne oppgåva føre seg eit system som bruker relativ posisjonering basert på målingar frå fasestyrt radioutstyr. Posisjonering løyser berre halvparten av problemet, ettersom retninga til køyretøyet òg må vere kjend. Retninga kan representerast på fleire måtar, og einingsskvaternionen er valgt for denne applikasjonen. Køyretøyet er representert i Earth-Centered Earth-Fixed (ECEF)-ramma, og ein estimeringsmetode ved bruk av et multiplikativt utvida Kalman-filter (MEKF) presenterast og implementerast som del av denne oppgåva. Denne metoden er testa på fleire eksisterande datasett, og eit nytt datassett er generert ved ein felttest ved Breivika i mai 2021. Eit par forbetringar blir brukte, som avviksavvising av radiomålingane og sylindriske koordinatar. Ein korrigeringsmetode for høgdemålingar er òg utvikla og testa. Filteret viser seg å fungere bra med gode datasett, og det er vist at det kan gi gode estimat til tross for korte periodar med nedetid for radiomålingane

GNU Radio

GNU Radio is a free & open-source software development toolkit that provides signal processing blocks to implement software radios. It can be used with readily-available, low-cost external RF hardware to create software-defined radios, or without hardware in a simulation-like environment. It is widely used in hobbyist, academic, and commercial environments to support both wireless communications research and real-world radio systems