Главная » Хабрахабр » Дегустация Чайки. В арсенал радио-хакера

Дегустация Чайки. В арсенал радио-хакера

image

Вот бывает же так, всю жизнь учишься, работаешь, думаешь ты такой наиперцовейший перец, соль земли, и тут бац понимаешь...

Пишу, честно так, без лукавства, дескать, вход синхронизации есть, можете подать туда сигнал точного времени PPS и делать измерения. Дело было так, задумал я систему местоопределения помех навигации, сделал плату для нее.

(Тут я и вспомнил старика Мюнхаузена, который тоже хотел вытащить себя самого за волосы из воды) Почти все сегодня, включая меня, еще не до конца на бытовом уровне чувствуют эту технологическую и, в то же время, принципиальную связь пространства и времени, и те беды, которые несет наплевательское к нему отношение. И тут до меня дошло: если нет навигации, то ведь и точного времени тоже нет!

Ведь все хорошее придумано до нас. Но выход, конечно же, есть.

С точки зрения позиционирования, она не очень глобальная, работает регионами, но нашу страну покрывает. Есть система позиционирования Чайка. То есть, сначала положение приемника вычисляется грубо по разнице задержек импульсов, и потом уточняется по разнице фаз. Ее наименование включает аббревиатуру ИФРНС, что значит импульсно-фазовая радио-навигационная система.

В США есть аналогичная система — Loran.

Особенно беспокоятся военные. Сейчас наблюдается повышенный интерес к этим системам, так как спутниковые навигационные сигналы на практике оказались легко подвержены подавлению и имитации. Просто война предполагает использование комплекса средств, нужно задействовать все возможные средства и обрабатывать их совместно. И не то, чтобы эти ИФРНС были как-то имито- или помехо-защищены.

Есть статья на Хабре про обработку сигнала ИФРНС. Вы найдете в сети массу красивых фотографий мачт передатчиков, описаний принципов работы и многого другого. Круто!

Я просто попытался увидеть его и записать. Мой опыт работы с сигналом пока носит поверхностный характер. Для этого я сдул пыль со старой платы ввода USB3 с АЦП LTC2217.

image

Этого вполне достаточно для оцифровки сигнала ИФРНС с несущей частотой 100 кГц. АЦП здесь тупо заведена на CYUSB3014, тактируется он от генератора 40 МГц.

И делал я это в городе. Сначала я пытался увидеть структуру сигнала, прицепив провод-антенну прямо к АЦП. Было все, что угодно, но не пачки из девяти или восьми радио-импульсов с периодом следования 1 миллисекунда и временем между пачками около 80 миллисекунд. Ничего обнаружить не удалось, хотя антенна была метров 15 длиной. Стало ясно, что антиэлайзинговый фильтр нужен обязательно. Удаление от жилых кварталов ничего не дало: так как фильтра на входе не было, нужные частоты были забиты сигналами вещательных станций. И лучше всего с усилителем.

Уважаемый СРЖ дал мне во временное пользование некое чудо инженерной мысли, которое не только пропускает частоты от 9 кГц до 30 МГц, но еще и усиливает на 15 дБ. И мир не без добрых людей.

image

Пришлось ехать в поле, подальше от людей, чтобы уже наверняка. Но в городе увидеть сигнал все равно не вышло. И, о чудо, там сигнал показал нам свой округлый бочек!

image
image

Антенна была симметричная — диполь, просто два провода, припаянные к плечам входной цепи фильтра-усилителя. Больших деревьев вблизи не оказалось, антенну забросили на небольшие кусты. Сигнал отличный! Сначала плечи диполя были распущены полностью, длина была метров по 7. При длине в восемь раз меньше сигнал уже стал уходить под шумы. Потом я стал уменьшать плечи, скручивая их концы кольцами методом половинного деления.

Это дает надежду, что принимать сигнал можно будет на небольшую антенну, которую можно будет носить с собой. Я не могу сказать по временной диаграмме об отношении сигнал-шум (ОСШ), и не могу раскрыть связь ОСШ с точностью позиционирования, это дело специалистов, но я хочу заметить, что при длине плеча меньше метра сигнал был виден глазом. Как нажористая чайка на фото ниже.

image

И действительно, есть продающийся давно модуль от питерского РИРВа и антенна небольшого размера.

Теперь у нас есть записи сигнала и мы можем начать разбираться с тем, как вернуть себе пространство и время, потерянное в зонах подавления и имитации спутниковой навигации.

И таким образом уйти от помех навигации. Мне кажется, что в недалеком будущем можно будет установить приемник ИФРНС даже на летающий беспилотник.

Ваше мнение и помощь в освоении приема будут очень полезными. Прошу специалистов по ИФРНС не бить меня ногами за простоту подхода, а способствовать развитию техники. Говорят, есть даже дифференциальные решения для ИФРНС. Меня, например, интересуют получаемые точности позиционирования в разных условиях.


Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показан
Обязательные для заполнения поля помечены *

*

x

Ещё Hi-Tech Интересное!

[Перевод] Профессиональная контейнеризация Node.js-приложений с помощью Docker

Автор материала, перевод которого мы публикуем сегодня, работает DevOps-инженером. Он говорит, что ему приходится пользоваться Docker. В частности, эта платформа для управления контейнерами применяется на разных этапах жизненного цикла Node.js-приложений. Использование Docker, технологии, которая, в последнее время, является чрезвычайно популярной, ...

Domain-driven design: рецепт для прагматика

Почему к DDD обычно подходят не с той стороны? А с какой стороны надо? Какое отношение ко всему этому имеют жирафы и утконосы? Доклад был сделан на . Специально для Хабра — текстовая расшифровка доклада «Domain-driven design: рецепт для прагматика». ...