Analisador de espectro inteligente para deteção de comunicações de "UAVs" utilizando rádios definidos por "software"

Abstract

"Drones" já fazem parte do nosso dia a dia, sendo utilizados para vários fins, como vigilância, reconhecimento e uso recreativo. Com o aumento da utilização, é importante estabelecer medidas de controlo, de forma a garantir o bom funcionamento e segurança. Uma dessas medidas é a necessidade de sistemas "anti-drone", capazes de identificar e possivelmente neutralizar estes equipamentos. Esta dissertação tem como objetivo criar um sistema "anti-drone" de baixo custo para a deteção de "drones" através do varrimento do espectro de frequência, implementado com recurso a um "Software Defined Radio". O "Software Defined Radio" utilizado no projeto foi o "HackRF One", com um "switch Opera Cake". O sistema foi implementado na plataforma "GNU Radio", um "software" que permite a criação de sistemas SDR para o processamento de sinais de radiofrequência RF. No mesmo foi implementado um sistema capaz de efetuar o varrimento das gamas de frequências mais utilizadas por drones (2,4 GHz, 5 GHz e 5,8 GHz), determinando a possível existência de "drones" através da análise da potência do espectro do ambiente analisado. Caso exista um "drone" no ambiente, o sistema identifica também a frequência e o canal do sinal utilizado para a sua comunicação. Foram realizados vários testes em ambientes e condições diferentes de modo a testar a capacidade de deteção do sistema. Os testes foram realizados em três ambientes e a três distâncias diferentes, tendo-se obtido uma taxa de acerto superior a 70% na maioria dos casos.

Drone have become a common in our day-to day lives, being used for various purposes, such as surveillance, area recognition and recreational use. With the increased use, it is important to establish control mechanism to ensure the proper functioning and safety. One of these mechanisms is the need for anti-drone systems, capable of identifying and possibly neutralizing this equipment. This dissertation aims to create a low-cost anti-drone system for detecting drones by scanning the frequency spectrum, implemented using a Software Defined Radio. The Software Defined Radio used in the project was HackRF One, with an Opera Cake switch. The system was implemented on the GNU Radio platform, software that allows the creation of SDR systems for processing RF radio frequency signals. It implemented a system capable of scanning the frequency ranges most commonly used by drones (2.4 GHz, 5 GHz and 5.8 GHz), determining the possible existence of drones by analysing the power of the spectrum in the analysed environment. If there is a drone in the environment, the system also identifies the frequency and signal channel used for communication. Several tests were carried out in different environments and conditions in order to test the system's detection capacity. The tests were carried out in three different environments and at three different distances, with a hit rate of over 70% in most cases.