Grant: Alliance Grants
École de technologie supérieure
$187,001.00
Permanent Navigation and Surveillance for Autonomous Vehicles (NeSIVA)
FY 2023-24
Summary
The reliance on Global Navigation Satellite System (GNSS) Positioning, Navigation and Timing (PNT) systems in various applications is leading scientific communities to investigate the possibility of reliable and efficient alternatives worldwide. And that's because in many dense urban and indoor environments, GNSS doesn't have enough power to penetrate building walls with constant signal loss, and GNSS can be easily jammed with a simple transmitter.The research work of the Laboratory of Space Technologies, Embedded Systems, Navigation and Avionics (LASSENA) of ÉTS has identified a very promising technology as a source of positioning and detection of obstacles, by the exploitation of Signals of Opportunity ( SoOP). Indeed, the signals emitted by low-elevation satellites (LEO), the number of which is growing exponentially around the globe, as well as by 3G/4G/5G/6G transmitters, can be used to provide PNT and intruder Detection data (PNS-D) essential for autonomous air and ground vehicles.For this, NeSIVA will develop an intelligent universal SDR-based SoOP receiver, in principle with resilient and robust PNT systems with LEO-SoOP for civil and military autonomous vehicles, realizing a multi-type 4G/LTE/LEO-SoOP fusion, offering a new generation of surveillance and navigation, in other words, NeSIVA will reinvent navigation.It should be noted that the SoOP technology operates in passive and non-cooperative mode and provides the necessary resilience in the event of a cyber-attack on current systems. Only a few research institutes (ICU, Virginia Tech...) have published work on SoOP, and the door is open for industrial partners and Quebec to take a global position on this disruptive and very promising technology which risks becoming a standard at the end of this decade due to the high attention in non-GNSS SoOP-based PNT technologies. La dépendance aux systèmes de positionnement, de navigation et de synchronisation (PNS) du système mondial de navigation par satellite (GNSS) dans diverses applications conduit les communautés scientifiques à étudier la possibilité d'alternatives fiables et efficaces dans le monde entier. Et c'est parce que dans de nombreux environnements urbains denses et intérieurs, le GNSS n'a pas assez de puissance pour traverser les murs des bâtiments en perdant constamment le signal, et que le GNSS peut être facilement bloqué avec un simple émetteur.Les travaux de recherche du Laboratoire de Technologies Spatiales, Systèmes Embarqués, Navigation et Avionique (LASSENA) de l'ÉTS ont identifié une technologie très prometteuse comme source de positionnement et de détection d'obstacles, par l'exploitation de Signaux d'Opportunité (SoOP). En effet, les signaux émis par les satellites à faible élévation (LEO), dont le nombre est en croissance exponentielle au tour du globe, ainsi que par les émetteurs 3G/4G/5G/6G, pourront être utilisés afin de fournir des données PNS et de détection d'obstacles mobiles (PNS-D) indispensables aux véhicules autonomes aériens et terrestres. Pour cela, NeSIVA developpera un récepteur SoOP universel intelligent basé en SDR, en principe avec des systèmes de PNT résilient et robuste avec LEO-SoOP pour les véhicules autonomes civils et militaires, realisant une fusion multi type 4G/LTE/LEO-SoOP, offrant une nouvelle génération de surveillance et navigation, en d'autres mots, NeSIVA réinventera la navigation. Il est à noter que la technologie SoOP opère en mode passif et non-coopératif et fournit la résilience nécessaire en cas de cyber-attaque sur les systèmes actuels. Seuls quelques instituts de recherche (ICU, Virginia Tech...) ont publié des travaux sur SoOP, et la porte est ouverte pour que les partenaires industriels et le Québec prenne une position mondiale sur cette technologie disruptive et très prometteuse qui risque de devenir un standard à la fin de cette décennie en raison de la forte attention dans les technologies PNT non GNSS basées sur SoOP.
Program
Alliance Grants
Recipient
Location
Quebec, Canada
Recipient Type
Academia
Type
Grant
Source
NSERC's Awards Data
As published
Application id
571685-2021
Name nom
Landry, Rene Jr R
Department département
Génie électrique
Organization id
53
Institution établissement
École de technologie supérieure
Province en
Québec
Province fr
Québec
Country en
CANADA
Country fr
CANADA
Fiscal year exercice financier
2023
Competition year année de concours
2021
Award amount
187001
Program id
ALLRP
Program name en
Alliance Grants
Program name fr
Subventions Alliance
Group en
RESEARCH PARTNERSHIPS
Group fr
PARTENARIATS DE RECHERCHE
Committee code
96
Committee name en
RPP Internal Decision Cttee
Committee name fr
Cté de décision interne - PPR
Area of application code
512
Area of application group en
Manufacturing processes and products
Area of application group fr
Procédés et produits industriels
Area of application en
Transport equipment
Area of application fr
Matériel de transport
Research subject code
2506
Research subject group en
Electrical and electronic engineering
Research subject group fr
Electron devices
Research subject en
Génie électrique et électronique
Research subject fr
Dispositifs électroniques
Application title
Permanent Navigation and Surveillance for Autonomous Vehicles (NeSIVA)
Keyword
Autonomous Vehicles; Cellular LTE/4G/5G communication; Global Navigation Satellite System; Low Earth Orbit (LEO) satellite; Navigation; Resilient Positioning; Signal of Opportunity (SoOP); Software Defined Radio (SDR); Surveillance; Urban Air Mobility (UAM)
Application summary
The reliance on Global Navigation Satellite System (GNSS) Positioning, Navigation and Timing (PNT) systems in various applications is leading scientific communities to investigate the possibility of reliable and efficient alternatives worldwide. And that's because in many dense urban and indoor environments, GNSS doesn't have enough power to penetrate building walls with constant signal loss, and GNSS can be easily jammed with a simple transmitter.The research work of the Laboratory of Space Technologies, Embedded Systems, Navigation and Avionics (LASSENA) of ÉTS has identified a very promising technology as a source of positioning and detection of obstacles, by the exploitation of Signals of Opportunity ( SoOP). Indeed, the signals emitted by low-elevation satellites (LEO), the number of which is growing exponentially around the globe, as well as by 3G/4G/5G/6G transmitters, can be used to provide PNT and intruder Detection data (PNS-D) essential for autonomous air and ground vehicles.For this, NeSIVA will develop an intelligent universal SDR-based SoOP receiver, in principle with resilient and robust PNT systems with LEO-SoOP for civil and military autonomous vehicles, realizing a multi-type 4G/LTE/LEO-SoOP fusion, offering a new generation of surveillance and navigation, in other words, NeSIVA will reinvent navigation.It should be noted that the SoOP technology operates in passive and non-cooperative mode and provides the necessary resilience in the event of a cyber-attack on current systems. Only a few research institutes (ICU, Virginia Tech...) have published work on SoOP, and the door is open for industrial partners and Quebec to take a global position on this disruptive and very promising technology which risks becoming a standard at the end of this decade due to the high attention in non-GNSS SoOP-based PNT technologies. La dépendance aux systèmes de positionnement, de navigation et de synchronisation (PNS) du système mondial de navigation par satellite (GNSS) dans diverses applications conduit les communautés scientifiques à étudier la possibilité d'alternatives fiables et efficaces dans le monde entier. Et c'est parce que dans de nombreux environnements urbains denses et intérieurs, le GNSS n'a pas assez de puissance pour traverser les murs des bâtiments en perdant constamment le signal, et que le GNSS peut être facilement bloqué avec un simple émetteur.Les travaux de recherche du Laboratoire de Technologies Spatiales, Systèmes Embarqués, Navigation et Avionique (LASSENA) de l'ÉTS ont identifié une technologie très prometteuse comme source de positionnement et de détection d'obstacles, par l'exploitation de Signaux d'Opportunité (SoOP). En effet, les signaux émis par les satellites à faible élévation (LEO), dont le nombre est en croissance exponentielle au tour du globe, ainsi que par les émetteurs 3G/4G/5G/6G, pourront être utilisés afin de fournir des données PNS et de détection d'obstacles mobiles (PNS-D) indispensables aux véhicules autonomes aériens et terrestres. Pour cela, NeSIVA developpera un récepteur SoOP universel intelligent basé en SDR, en principe avec des systèmes de PNT résilient et robuste avec LEO-SoOP pour les véhicules autonomes civils et militaires, realisant une fusion multi type 4G/LTE/LEO-SoOP, offrant une nouvelle génération de surveillance et navigation, en d'autres mots, NeSIVA réinventera la navigation. Il est à noter que la technologie SoOP opère en mode passif et non-coopératif et fournit la résilience nécessaire en cas de cyber-attaque sur les systèmes actuels. Seuls quelques instituts de recherche (ICU, Virginia Tech...) ont publié des travaux sur SoOP, et la porte est ouverte pour que les partenaires industriels et le Québec prenne une position mondiale sur cette technologie disruptive et très prometteuse qui risque de devenir un standard à la fin de cette décennie en raison de la forte attention dans les technologies PNT non GNSS basées sur SoOP.