កំណត់ទិសដៅទៅកាន់អាកាសយានដ្ឋានដោយប្រើ RTL-SDR និងវិទ្យុ GNU

ហេហេ!

បច្ចុប្បន្ននេះមិនមានស្តង់ដារទំនាក់ទំនងច្រើនទេដែលម្យ៉ាងវិញទៀតគឺចង់ដឹងចង់ឃើញ និងគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ ម្យ៉ាងវិញទៀតការពិពណ៌នារបស់ពួកគេមិនយក 500 ទំព័រជាទម្រង់ PDF ទេ។ សញ្ញា​មួយ​ដែល​ងាយ​ស្រួល​ក្នុង​ការ​ឌិកូដ​គឺ​សញ្ញា VHF Omni-directional Radio Beacon (VOR) ដែល​ប្រើ​ក្នុង​ការ​រុករក​តាម​អាកាស។

VOR Beacon (c) wikimedia.org

ទីមួយ សំណួរសម្រាប់អ្នកអាន៖ របៀបបង្កើតសញ្ញា ដើម្បីឱ្យទិសដៅអាចកំណត់បានដោយប្រើអង់តែនទទួល omnidirectional? ចម្លើយគឺស្ថិតនៅក្រោមការកាត់។

ព័ត៌មានទូទៅ

ប្រព័ន្ធ ជួរប្រេកង់ Omni-directional ខ្ពស់ណាស់។ (VOR) ត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការរុករកតាមអាកាសចាប់តាំងពីទសវត្សរ៍ទី 50 នៃសតវត្សចុងក្រោយនេះ ហើយមានវិទ្យុទាក់ទងខ្លីៗ (100-200 គីឡូម៉ែត្រ) ដែលដំណើរការក្នុងជួរប្រេកង់ VHF 108-117 MHz ។ ឥឡូវនេះនៅក្នុងយុគសម័យនៃ gigahertz ឈ្មោះប្រេកង់ខ្ពស់ណាស់ដែលទាក់ទងទៅនឹងប្រេកង់បែបនេះស្តាប់ទៅគួរឱ្យអស់សំណើចហើយនៅក្នុងខ្លួនវានិយាយអំពី អាយុ ស្តង់ដារនេះ ប៉ុន្តែដោយវិធីនេះ beacons នៅតែដំណើរការ NDBដំណើរការក្នុងជួររលកមធ្យម 400-900 kHz ។

ការដាក់អង់តែនតម្រង់ទិសនៅលើយន្តហោះគឺមានភាពរអាក់រអួលក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធ ដូច្នេះបញ្ហាកើតឡើងនៃរបៀបអ៊ិនកូដព័ត៌មានអំពីទិសដៅទៅ beacon នៅក្នុងសញ្ញាខ្លួនឯង។ គោលការណ៍នៃប្រតិបត្តិការ "នៅលើម្រាមដៃ" អាចត្រូវបានពន្យល់ដូចខាងក្រោម។ ចូរស្រមៃថាយើងមាន beacon ធម្មតាមួយដែលបញ្ជូនពន្លឺពណ៌បៃតងតូចចង្អៀត ចង្កៀងដែលបង្វិល 1 ដងក្នុងមួយនាទី។ ជាក់ស្តែងម្តងក្នុងមួយនាទី យើងនឹងឃើញពន្លឺភ្លឹបភ្លែតៗ ប៉ុន្តែពន្លឺមួយបែបនេះមិនផ្ទុកព័ត៌មានច្រើននោះទេ។ តោះបន្ថែមទីពីរទៅ beacon គ្មានទិសដៅ ចង្កៀង​ក្រហម​ដែល​ភ្លឺ​នៅ​ពេល​ដែល​ធ្នឹម​បង្គោល​ភ្លើង​ហ្វារ​«​ឆ្លង​»​ទិស​ទៅ​ខាង​ជើង។ ដោយសារតែ រយៈពេលនៃពន្លឺ និងកូអរដោណេរបស់ beacon ត្រូវបានគេដឹង ដោយការគណនាការពន្យាពេលរវាងពន្លឺពណ៌ក្រហម និងពណ៌បៃតង អ្នកអាចរកឃើញ azimuth ទៅភាគខាងជើង។ វាសាមញ្ញ។ វានៅសល់ដើម្បីធ្វើរឿងដដែលប៉ុន្តែប្រើវិទ្យុ។ នេះត្រូវបានដោះស្រាយដោយការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាល។ សញ្ញាពីរត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការបញ្ជូន: ដំណាក់កាលទីមួយគឺថេរ (យោង) ដំណាក់កាលទីពីរ (អថេរ) ផ្លាស់ប្តូរតាមរបៀបស្មុគស្មាញអាស្រ័យលើទិសដៅនៃវិទ្យុសកម្ម - មុំនីមួយៗមានការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលរបស់វា។ ដូច្នេះ អ្នកទទួលនីមួយៗនឹងទទួលបានសញ្ញាមួយជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាល "ផ្ទាល់ខ្លួន" របស់វា ដែលសមាមាត្រទៅនឹង azimuth ទៅ beacon ។ បច្ចេកវិទ្យា "ការកែប្រែលំហ" ត្រូវបានអនុវត្តដោយប្រើអង់តែនពិសេស (Alford Loop សូមមើល KDPV) និងម៉ូឌុលពិសេសដែលពិបាកជាង។ ដែលជាការពិតប្រធានបទនៃអត្ថបទនេះ។

ចូរយើងស្រមៃថាយើងមានឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាកេរ្តិ៍ដំណែលធម្មតាដែលដំណើរការតាំងពីទសវត្សរ៍ទី 50 និងបញ្ជូនសញ្ញានៅក្នុងម៉ូឌុល AM ធម្មតានៅក្នុងកូដ Morse ។ ប្រហែលជាមានពេលមួយ អ្នករុករកពិតជាបានស្តាប់សញ្ញាទាំងនេះនៅក្នុងកាស ហើយបានសម្គាល់ទិសដៅជាមួយនឹងបន្ទាត់ និងត្រីវិស័យនៅលើផែនទី។ យើងចង់បន្ថែមមុខងារថ្មីទៅក្នុងសញ្ញា ប៉ុន្តែតាមរបៀបមួយដូចជាមិន "បំបែក" ភាពឆបគ្នាជាមួយរបស់ចាស់។ ប្រធានបទគឺស៊ាំ គ្មានអ្វីថ្មីទេ... វាត្រូវបានធ្វើដូចខាងក្រោម - សម្លេងប្រេកង់ទាប 30 Hz ត្រូវបានបន្ថែមទៅសញ្ញា AM ដំណើរការមុខងារនៃសញ្ញាដំណាក់កាលយោង និងសមាសធាតុប្រេកង់ខ្ពស់ អ៊ិនកូដដោយប្រេកង់ ម៉ូឌុលនៅប្រេកង់ 9.96 KHz បញ្ជូនសញ្ញាដំណាក់កាលអថេរ។ ដោយជ្រើសរើសសញ្ញាពីរនិងប្រៀបធៀបដំណាក់កាលយើងទទួលបានមុំដែលចង់បានពី 0 ទៅ 360 ដឺក្រេដែលជា azimuth ដែលចង់បាន។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ អ្វីៗទាំងអស់នេះនឹងមិនរំខានដល់ការស្តាប់ beacon "តាមរបៀបធម្មតា" ហើយនៅតែត្រូវគ្នាជាមួយអ្នកទទួល AM ចាស់ៗ។

ចូរយើងផ្លាស់ប្តូរពីទ្រឹស្តីទៅការអនុវត្ត។ តោះបើកឧបករណ៍ទទួល SDR ជ្រើសរើស AM modulation និង 12 KHz bandwidth។ ប្រេកង់ VOR beacon អាចរកបានយ៉ាងងាយស្រួលតាមអ៊ីនធឺណិត។ នៅលើវិសាលគមសញ្ញាមើលទៅដូចនេះ៖

ក្នុងករណីនេះសញ្ញា beacon ត្រូវបានបញ្ជូននៅប្រេកង់ 113.950 MHz ។ នៅកណ្តាលអ្នកអាចមើលឃើញបន្ទាត់ម៉ូឌុលអំព្លីទីតដែលអាចសម្គាល់បានយ៉ាងងាយស្រួល និងសញ្ញាកូដ Morse (.- - ... ដែលមានន័យថា AMS, Amsterdam, Schiphol Airport)។ នៅជុំវិញនៅចម្ងាយ 9.6 KHz ពីក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូន កំពូលពីរអាចមើលឃើញដោយបញ្ជូនសញ្ញាទីពីរ។

ចូរយើងកត់ត្រាសញ្ញានៅក្នុង WAV (មិនមែន MP3 - ការបង្ហាប់ការបាត់បង់នឹង "សម្លាប់" រចនាសម្ព័ន្ធទាំងមូលនៃសញ្ញា) ហើយបើកវានៅក្នុង GNU Radio ។

ការឌិកូដ

បោះជំហាន 1. តោះបើកឯកសារដោយប្រើសញ្ញាដែលបានកត់ត្រា ហើយអនុវត្តតម្រងកម្រិតទាបទៅវា ដើម្បីទទួលបានសញ្ញាយោងដំបូង។ ក្រាហ្វវិទ្យុ GNU ត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូប។

លទ្ធផល៖ សញ្ញាប្រេកង់ទាបនៅ 30 Hz ។

បោះជំហាន 2៖ ឌិកូដសញ្ញាដំណាក់កាលអថេរ។ ដូចដែលបានរៀបរាប់ខាងលើវាមានទីតាំងនៅប្រេកង់ 9.96 KHz យើងត្រូវផ្លាស់ទីវាទៅប្រេកង់សូន្យហើយបញ្ចូលវាទៅ FM demodulator ។

ក្រាហ្វវិទ្យុ GNU៖

នោះហើយជាវាបញ្ហាត្រូវបានដោះស្រាយ។ យើងឃើញសញ្ញាពីរដែលភាពខុសគ្នាដំណាក់កាលដែលបង្ហាញពីមុំពីអ្នកទទួលទៅ VOR beacon:

សញ្ញាមានសម្លេងរំខានណាស់ ហើយការត្រងបន្ថែមអាចនឹងត្រូវបានទាមទារដើម្បីគណនាភាពខុសគ្នានៃដំណាក់កាល ប៉ុន្តែខ្ញុំសង្ឃឹមថាគោលការណ៍នេះគឺច្បាស់លាស់។ សម្រាប់អ្នកដែលបានភ្លេចពីរបៀបដែលភាពខុសគ្នានៃដំណាក់កាលត្រូវបានកំណត់, រូបភាពពី aviation.stackexchange.com:

ជាសំណាងល្អ អ្នកមិនចាំបាច់ធ្វើអ្វីៗទាំងអស់នេះដោយដៃទេ៖ មានរួចហើយ គម្រោងដែលបានបញ្ចប់ នៅក្នុង Python ការឌិកូដសញ្ញា VOR ពីឯកសារ WAV ។ តាមពិតទៅ ការសិក្សារបស់គាត់បានបំផុសគំនិតខ្ញុំឱ្យសិក្សាប្រធានបទនេះ។

អ្នកដែលចាប់អារម្មណ៍អាចដំណើរការកម្មវិធីនៅក្នុងកុងសូល និងទទួលបានមុំបញ្ចប់ជាដឺក្រេពីឯកសារដែលបានកត់ត្រារួចហើយ៖

អ្នកគាំទ្រអាកាសចរណ៍ក៏អាចបង្កើតឧបករណ៍ទទួលចល័តដោយខ្លួនឯងដោយប្រើ RTL-SDR និង Raspberry Pi ។ ដោយវិធីនេះនៅលើយន្តហោះ "ពិតប្រាកដ" សូចនាករនេះមើលទៅដូចនេះ:

រូបភាព © www.aopa.org

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន

សញ្ញាបែបនេះ "ពីសតវត្សចុងក្រោយ" គឺពិតជាគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍សម្រាប់ការវិភាគ។ ទីមួយ ពួកវាគឺសាមញ្ញណាស់ DRM ទំនើប ឬជាពិសេស GSM វាមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការឌិកូដ "នៅលើម្រាមដៃរបស់អ្នក" ទៀតហើយ។ ពួកគេបើកចំហចំពោះការទទួលយក ហើយមិនមានសោ ឬគ្រីបគ្រីបទេ។ ទីពីរ ប្រហែលជានៅពេលអនាគត ពួកគេនឹងក្លាយជាប្រវត្តិសាស្ត្រ ហើយត្រូវបានជំនួសដោយការរុករកតាមផ្កាយរណប និងប្រព័ន្ធឌីជីថលទំនើបជាងមុន។ ទីបី ការសិក្សាអំពីស្តង់ដារបែបនេះអនុញ្ញាតឱ្យអ្នករៀនលម្អិតផ្នែកបច្ចេកទេស និងប្រវត្តិសាស្រ្តគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍អំពីរបៀបដែលបញ្ហាត្រូវបានដោះស្រាយដោយប្រើសៀគ្វី និងធាតុមូលដ្ឋានផ្សេងទៀតនៃសតវត្សទីចុងក្រោយ។ ដូច្នេះម្ចាស់អ្នកទទួលអាចត្រូវបានណែនាំឱ្យទទួលសញ្ញាបែបនេះខណៈពេលដែលពួកគេនៅតែធ្វើការ។

ដូចធម្មតា ការពិសោធន៍រីករាយទាំងអស់គ្នា។

ប្រភព: www.habr.com