Directionem ad aeroportus determinans per RTL-SDR et GNU Radio

Heus Habr!

In statu non sunt multa signa communicationis quae, ab altera parte, sunt curiosa et iucunda, ex altera parte, eorum descriptio 500 paginas in forma PDF non capit. Unum tale signum quod facile decoquere est VHF Omni-directional Radio Beacon (VOR) signum in aere navigationis adhibitum.

Directionem ad aeroportus determinans per RTL-SDR et GNU Radio
VOR Beacon (c) wikimedia.org

Primum, interrogatio lectorum: quomodo signum generandi ut directio determinari possit utens antenna omnidirectionali receptione? Responsum est sub cut.

General information

ratio Excelsa frequentia Omni-directional Range (VOR) ad navigationem aeream cum 50s superiore saeculo adhibitus est et in comparatione radiorum radiorum brevium spatiorum (100-200 km), operans in VHF range frequentia 108-117 MHz. Nunc, in aetate gigahertz, nomen altissima frequentia in talibus frequentiis ridiculam sonat et in se ipsa loquitur. aetas hoc signum, sed in via, pharos adhuc opus est NDB, operans in medio fluctuationis 400-900 kHz.

Antennae directionalis in aeroplano collocans structuram inconveniens est, ideo quaestio orta est quomodo informationes encodemus de directione ad pharus in ipso signo. Principium operationis in digitis sic explicari potest. Fingamus nos pharum ordinarium habere qui emittit angustum trabem viridis lucis, cuius lucerna per minutas 1 tempus circumagitur. Ut patet, semel momento videbimus fulgura lucis, sed talis micus non multum informationis perfert. Addamus alterum ad pharus non-directional lucerna rubra micat momento temporis cum radius Phari "transit" directionem ad septentrionem. Quod periodus micat et coordinatae editi cognoscuntur, computando moram inter rutilos et virides micat, invenias plagam ad aquilonem. Simplex est. Reliquum est ut idem facias, sed radio utens. Hoc solvitur mutando augmenta. Duo signa transmissionis adhibentur: pars prima constans est (relatio), secunda periodus (variabilis) mutatur in implicato modo secundum directionem radiorum - uterque angulus proprium tempus habet mutationem. Sic unusquisque recipiens signum cum suo "suo" motu accipiet, azimutho pharus proportionalis. The "spatialis modulationis" technologia exercetur utens peculiari antennae (Alford Loop, KDPV vide) et speciali, magis insidiosa modulatione. Quod quidem argumentum huius articuli.

Fingamus nos tabulam ordinariam habere, ex 50s operandi, et signa in modulatione vulgari AM in Morse codice transmittere. Probabiliter, olim navigator haec signa in headphones auscultavit et directiones cum rectore et gyro signavit. Novas functiones signo addere volumus, sed ita ut convenientiam cum veteribus "frangere" non possit. Thema usitata est, nihil novi... Hoc factum est ut sequitur - humili frequentia 30 Hz tonus additus est signo AM, functioni relativi temporis signo functus, et magna frequentia composita, a frequentia encoded. modulatio in frequentia 9.96 KHz, signum variabile transmittens. Eligendo duo signa et gradus comparando, angulum desideratum obtinemus ab 0 ad 360 graduum, qui est azimuth desideratus. Simul, haec omnia non impedit auditionem pharus " more solito" et remanet compatibilis cum receptatoribus antiquioribus AM.

A ratione ad praxim transeamus. Receptorem SDR demus, elige AM modulationem et band XII KHz. VOR frequentiae editi facile reperiri possunt online. In spectro signum est simile;

Directionem ad aeroportus determinans per RTL-SDR et GNU Radio

In hoc casu signum pharus in frequentia 113.950 MHz transmittitur. In centro videre potes faciliorem amplitudinem modulationis lineae et Morse codicis significationibus (.- - ... quod significat AMS, Amstelodami, Schiphol Airport). Circum ad distantiam 9.6 KHz a tabellario duo cacumina conspicua sunt, alterum signum transmittentes.

Signum in WAV (non MP3 - compressio lossy totam structuram signi "occidat" faciet) et in GNU Radio aperiet.

Decoding

1 step. Tabellam cum signo scripto aperiamus et colum columbum admoveas ei ut primum signum referat. GNU graphio radiophonica in figura ostenditur.

Directionem ad aeroportus determinans per RTL-SDR et GNU Radio

Consequuntur: humilis frequentiae signum ad 30 Hz.

Directionem ad aeroportus determinans per RTL-SDR et GNU Radio

2 step: decode tempus variabile signum. Ut supra, situm est in frequentia 9.96 KHz, necesse est ut nulla frequentia eam moveat et ad FM demodulator pascat.

GNU graph radiophonica:

Directionem ad aeroportus determinans per RTL-SDR et GNU Radio

Id est, soluta quaestio. Duo signa videmus, cujus differentiam Phase angulum a recipiente ad VOR editi indicat;

Directionem ad aeroportus determinans per RTL-SDR et GNU Radio

Signum admodum strepit, et additae eliquationes requiri possunt ad differentiam Phase tandem computandam, sed spero patet principium. Nam qui obliti sunt quomodo periodus differentia constituatur, imago e aviation.stackexchange.com:

Directionem ad aeroportus determinans per RTL-SDR et GNU Radio

Fortunate, omnia manually facere non debes: iam est perfecti project in Pythone, decoding VOR signa ex lima WAV. Profecto eius studium me ad hunc locum perscrutandum incitavit.

Qui intersunt, programmata in console decurrunt et angulum perfectum in gradibus a fasciculo iam scripto dato consequi possunt:

Directionem ad aeroportus determinans per RTL-SDR et GNU Radio

Aviation fans facere potest etiam receptaculum suum portatile utens RTL-SDR et Raspberry Pi. Obiter in plano "reali" haec indicator aliquid simile hoc spectat;

Directionem ad aeroportus determinans per RTL-SDR et GNU Radio
Imago Β© www.aopa.org

conclusio,

Tales significationis "ab ultimo saeculo" sunt certissime interesting pro analysi. Primum plane simplicia sunt, DRM moderna vel, praesertim, GSM, iam "in digitis tuis decoquere" non potest. Aperti sunt ad acceptationem et nullas habent claves neque cryptographiam. Secundo, fortasse in futuro historia fient et navigatio satelles et recentiora systemata digitalia restituentur. Tertio, talia signa perscrutantes permittit ut discas singula technica et historica interesting quomodo problemata solvuntur utentes aliis basi ambitus et elementi superioris saeculi. Receptores igitur dominis consulendi sunt ut talia signa recipiant dum adhuc laborant.

Ut solet, laeti experimenta omnium.

Source: www.habr.com