Txiav txim siab qhov kev taw qhia mus rau lub tshav dav hlau siv RTL-SDR thiab GNU Xov tooj cua

Hlo Habr!

Tam sim no, tsis muaj ntau cov qauv kev sib txuas lus uas, ntawm ib sab, xav paub thiab nthuav, ntawm qhov tod tes, lawv cov lus piav qhia tsis siv 500 nplooj ntawv hauv PDF hom. Ib qho teeb liab zoo li no yooj yim rau kev txiav txim siab yog VHF Omni-directional Radio Beacon (VOR) teeb liab siv hauv huab cua navigation.

Txiav txim siab qhov kev taw qhia mus rau lub tshav dav hlau siv RTL-SDR thiab GNU Xov tooj cua
VOR Beacon (c) wikimedia.org

Ua ntej, ib lo lus nug rau cov neeg nyeem: yuav ua li cas thiaj tsim tau lub teeb liab kom qhov kev taw qhia tuaj yeem txiav txim siab siv lub kav hlau txais xov omnidirectional? Cov lus teb yog nyob rau hauv qhov kev txiav.

General ntaub ntawv

system Ntau zaus Omni-directional Range (VOR) tau siv rau huab cua navigation txij li xyoo 50s ntawm lub xyoo pua xeem, thiab muaj cov xov tooj cua luv luv (100-200 km), ua haujlwm hauv VHF zaus ntau 108-117 MHz. Tam sim no, nyob rau hauv lub era ntawm gigahertz, lub npe heev zaus nyob rau hauv kev sib raug zoo nrog xws frequencies suab funny thiab nyob rau hauv nws tus kheej hais txog. muaj hnub nyoog tus qauv no, tab sis los ntawm txoj kev, beacons tseem ua haujlwm NDB, kev khiav hauj lwm hauv nruab nrab nthwv dej ntau 400-900 kHz.

Tso lub kav hlau txais xov qhia ntawm lub dav hlau yog qhov tsis yooj yim, yog li qhov teeb meem tshwm sim ntawm yuav ua li cas rau encode cov ntaub ntawv hais txog kev taw qhia rau lub beacon hauv lub teeb liab nws tus kheej. Lub hauv paus ntsiab lus ntawm kev ua haujlwm "ntawm tus ntiv tes" tuaj yeem piav qhia raws li hauv qab no. Cia peb xav txog tias peb muaj lub teeb pom kev zoo tib yam uas xa tawm lub teeb nqaim ntawm lub teeb ntsuab, lub teeb uas tig 1 zaug hauv ib feeb. Obviously, ib zaug ib feeb peb yuav pom ib lub teeb ntawm lub teeb, tab sis ib tug xws li flash tsis nqa ntau cov ntaub ntawv. Wb ntxiv ib tug thib ob rau lub beacon tsis yog kev taw qhia lub teeb liab uas ci ntsa iab thaum lub teeb ci ntsa iab "dhau" kev taw qhia rau sab qaum teb. Vim lub sij hawm ntawm lub flashes thiab lub coordinates ntawm lub beacon paub; los ntawm kev xam qhov ncua sij hawm ntawm lub liab thiab ntsuab flashes, koj yuav nrhiav tau tawm lub azimuth rau sab qaum teb. Nws yog qhov yooj yim. Nws tseem yuav ua tib yam, tab sis siv xov tooj cua. Qhov no tau daws los ntawm kev hloov cov theem. Ob lub teeb liab yog siv rau kev sib kis: theem ntawm thawj yog tas mus li (siv), theem ntawm qhov thib ob (variable) hloov nyob rau hauv ib txoj kev nyuaj nyob ntawm cov kev taw qhia ntawm cov hluav taws xob - txhua lub kaum sab xis muaj nws tus kheej theem hloov. Yog li, txhua tus neeg txais yuav tau txais lub teeb liab nrog nws "tus kheej" theem hloov, proportional rau azimuth rau lub beacon. Lub "spatial modulation" thev naus laus zis yog ua los ntawm kev siv lub kav hlau txais xov tshwj xeeb (Alford Loop, saib KDPV) thiab qhov tshwj xeeb, kev hloov kho tsis yooj yim. Uas yog lub ntsiab lus ntawm tsab xov xwm no.

Cia peb xav txog tias peb muaj cov kab ke qub qub qub, ua haujlwm txij li xyoo 50s, thiab xa cov teeb liab hauv kev hloov kho AM zoo tib yam hauv Morse code. Tej zaum, ib zaug ib zaug, tus navigator tau mloog cov teeb liab no hauv lub mloog pob ntseg thiab cim cov lus qhia nrog tus pas ntsuas thiab ntsuas hauv daim ntawv qhia. Peb xav ntxiv cov haujlwm tshiab rau lub teeb liab, tab sis nyob rau hauv xws li ib txoj hauv kev kom tsis txhob "lov" kev sib raug zoo nrog cov qub. Lub ntsiab lus tau paub, tsis muaj dab tsi tshiab ... Nws tau ua tiav raws li hauv qab no - lub suab qis 30 Hz tau ntxiv rau lub teeb liab AM, ua haujlwm ntawm cov teeb liab siv-theem, thiab cov khoom siv ntau zaus, encoded los ntawm zaus. kev hloov kho ntawm qhov zaus ntawm 9.96 KHz, xa cov teeb liab theem sib txawv. Los ntawm kev xaiv ob lub cim thiab sib piv cov theem, peb tau txais lub kaum sab xis ntawm 0 txog 360 degrees, uas yog qhov xav tau azimuth. Nyob rau tib lub sijhawm, txhua yam no yuav tsis cuam tshuam nrog kev mloog lub beacon "raws li ib txwm muaj" thiab tseem ua tau zoo nrog cov laus AM txais.

Cia peb txav los ntawm txoj kev xav mus rau kev xyaum. Cia peb pib lub SDR receiver, xaiv AM modulation thiab 12 KHz bandwidth. VOR beacon zaus tuaj yeem pom tau yooj yim hauv online. Ntawm lub spectrum, lub teeb liab zoo li no:

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Nyob rau hauv cov ntaub ntawv no, lub beacon teeb liab yog kis ntawm ib tug zaus ntawm 113.950 MHz. Nyob rau hauv qhov chaw koj tuaj yeem pom qhov yooj yim recognizable amplitude modulation kab thiab Morse code signals (.- - ... uas txhais tau tias AMS, Amsterdam, Schiphol tshav dav hlau). Nyob ib ncig ntawm qhov deb ntawm 9.6 KHz los ntawm cov cab kuj, ob lub ncov pom, xa cov teeb liab thib ob.

Cia peb sau cov teeb liab hauv WAV (tsis yog MP3 - kev poob qis yuav "tua" tag nrho cov qauv ntawm lub teeb liab) thiab qhib nws hauv GNU Xov tooj cua.

Kev txiav txim siab

kauj ruam 1. Cia peb qhib cov ntaub ntawv nrog cov teeb liab kaw thiab siv cov lim dej qis rau nws kom tau txais thawj qhov kev siv teeb liab. GNU Radio graph yog qhia hauv daim duab.

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Qhov tshwm sim: qis zaus teeb liab ntawm 30 Hz.

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kauj ruam 2: txiav txim siab qhov sib txawv theem teeb liab. Raws li tau hais los saum toj no, nws nyob ntawm qhov zaus ntawm 9.96 KHz, peb yuav tsum tau txav nws mus rau xoom zaus thiab pub rau FM demodulator.

GNU Xov tooj cua graph:

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Qhov ntawd yog nws, teeb meem daws tau. Peb pom ob lub cim, qhov sib txawv ntawm theem uas qhia lub kaum sab xis ntawm lub receiver mus rau VOR beacon:

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Lub teeb liab yog qhov nrov heev, thiab kev lim dej ntxiv yuav tsum tau ua thaum kawg suav cov theem sib txawv, tab sis kuv vam tias lub hauv paus ntsiab lus yog qhov tseeb. Rau cov neeg uas tsis nco qab yuav ua li cas lub theem sib txawv yog txiav txim, ib daim duab los ntawm aviation.stackexchange.com:

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Hmoov zoo, koj tsis tas yuav ua txhua yam no manually: muaj lawm tiav qhov project hauv Python, txiav txim siab VOR cov cim los ntawm WAV cov ntaub ntawv. Qhov tseeb, nws txoj kev kawm tau txhawb kuv kom kawm cov ncauj lus no.

Cov neeg txaus siab tuaj yeem khiav qhov program hauv lub console thiab tau txais lub kaum ntse ntse tiav hauv qib los ntawm cov ntaub ntawv kaw lawm:

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Cov kiv cua dav hlau tuaj yeem ua rau lawv tus kheej portable receiver siv RTL-SDR thiab Raspberry Pi. Los ntawm txoj kev, ntawm lub dav hlau "tiag tiag" qhov taw qhia zoo li no:

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Duab Β© www.aopa.org

xaus

Xws li cov cim "los ntawm ib puas xyoo dhau los" yog qhov txaus nyiam rau kev txheeb xyuas. Ua ntej, lawv yooj yim heev, niaj hnub DRM lossis, tshwj xeeb tshaj yog, GSM, nws tsis tuaj yeem txiav txim siab "ntawm koj tus ntiv tes". Lawv qhib rau kev lees paub thiab tsis muaj cov yuam sij lossis cryptography. Qhov thib ob, tej zaum yav tom ntej lawv yuav dhau los ua keeb kwm thiab raug hloov los ntawm satellite navigation thiab ntau cov tshuab digital niaj hnub. Thib peb, kev kawm cov qauv no tso cai rau koj los kawm txog kev nthuav dav thiab keeb kwm cov ntsiab lus ntawm yuav ua li cas cov teeb meem daws tau siv lwm cov circuitry thiab lub hauv paus ntawm lub xyoo pua xeem. Yog li cov tswv txais tuaj yeem raug qhia kom tau txais cov cim qhia thaum lawv tseem ua haujlwm.

Raws li ib txwm muaj, kev zoo siab sim txhua tus.

Tau qhov twg los: www.hab.com

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