Kategória: Rádiózás.
|
Table of Contents
|
Áttekintés
Rádiószonda
A rádiószonda vagy más néven meteorológiai szonda egy olyan eszköz, amit különböző helyszínekről engednek a magasba hidrogénnel vagy héliummal töltött ballon segítségével, több tíz kilométeres magasságban végez időjárási méréseket (hőmérséklet, páratartalom, légnyomás), azt (a saját pozícióján, sebességén és egyéb adatokon felül) rádión keresztül közvetíti, majd amikor a ballot kidurran, at eszköz ejtőernyővel visszaesik a földre.
A rádióamatőrök számára ez kettős lehetőséggel bír:
- A jel kódolatlan, így bárki fogni és dekódolni tudja megfelelő eszköz segítségével.
- A leesett rádiószonda begyűjtése egy legális hobbi.
Rádiószondák Európában és Magyarországon
Az alábbi térkép a radiosondy.info oldalon készült, és egy pillanatnyi rádiószonda állapotot mutat Európa felett:
Magyarországon két helyről engednek fel rádiószondát:
- Budapestről, ami a 403.7 MHz-es frekvencián sugároz.
- Szegedről, ami a 402.3 MHz-es frekvencián sugároz.
A szonda típusa mindkét esetben RS41.
Magyarországon naponta 2 alkalommal engedik fel a rádiószondákat: 0:15 és 12:15 körül. A jel kb. 0:20-tól és 12:20-tól körül vehető. Nagyjából másfél óra telik el a kidurranásig, ami kb. 1:50 és 13:50 körül következik be. Az esés nagyjából 20 percig tart, tehát 2:10 ill. 14:10 körül érnek földet. A levegőben ilyen-olyan módon töltött idő tehát szűk 2 óra. Utána még pár órahosszáig (kb. 8) sugározzák a jelet, de azt már általában csak a közelből, közvetlen rálátással lehet fogni; az utolsó nyilvánosan ismert pozíció még a levegőben van, akár pár száz méterre a tényleges földet érés helyétől.
A rádiószondák szélviszonyoktól függően akár több száz kilométert is megtesznek mielőtt leesnek, így gyakori, hogy a Magyarországon felengedett rádiószonda más ország területén landol, miközben Magyarország területére más országból felengedett rádiószonda esik.
Hasznos weboldalak
A rádiószondák által sugárzott adatok publikusak és nyilvánosan elérhetők. Vannak weboldalak, amelyek ezeket az adatokat (és egyéb, a rádiószondákkal kapcsolatos információkat) tartalmaznak.
radiosondy.info
A https://radiosondy.info/ oldal a következőket tartalmazza:
- Valós idejű rádiószonda térkép.
- A pillanatnyilag levegőben tartózkodó rádiószondák legfrissebb adatai táblázatos formában.
- Az egyes rádiószondák azonosítójára kattintva előrejelzést láthatunk a kidurranás és a földet érés helyére és időpontjára.
- Heti előrejelzés a rádiószondák földet érésével kapcsolatban (Static Predictions: Weekly, Launch Site: Budapest (HU) (vagy másik pl. Szeged, Bécs), Show Map).
- Archív adatok, pl. arra vonatkozólag, hogy mely telephelyről felengedett rádiószondák hol értek földet (Radiosonde Archive, Launch Site: Budapest (HU) → Show Map).
Ebből kirajzolódik, hogy a szélirány alapvetően keleti, délkeleti irányú
Az alábbi térkép a következő hét Budapesten felengedett rádiószondáinak a várható kidurranási és földet érési helyszíneit mutatja:
sondehub.org
A https://sondehub.org/ oldal tartalmazza azokat az amatőr állomásokat, amelyek fogják és továbbítják a jelet a szervernek, valamint azt is, ha valaki elindult begyűjteni a rádiószondát, és ezt bejelentette.
Jelek fogása rádióval
Mivel a jel publikus és a rádióamatőrök számára elérhető sávban található, egyszerű rádióval is fogható.
Jelek fogása Baofeng rádióval
Számoljunk:
- A jel frekvenciája kb. 400 MHz = 400.000.000 Hz.
- A jel sebessége: fénysebesség, tehát kb. 300.000.000 m/s
- A hullámhossz a sebesség és a frekvencia hányadosa, azaz kb. 0,75 méter, azaz 75 cm.
- A negyedhullám hossza tehát kb. 18,75 méter.
Tehát a nagyjából ekkora antennával rendelkező Baofeng (kb. 10e Ft árú) rádió kiválóan alkalmas a rádiószonda jeleinek fogására. Érdemes kipróbálni egy olyan helyen, ahol nincs hullámszennyezés: adott frekvenciára állítva néma, majd 0:20 ill. 12:20 körül egy másodpercenként ismétlődő, kb. fél másodpercig tartó, úgymond "villogó", sustorgó jelet fogunk hallani.
Jelek dekódolása
A jelet digitálisan bele kell vezetni a számítógépbe. Ehhez 2 eszközre van szükség:
- Egy olyan kábelre, aminek az egyik vége ún. K-típusú, 2 tűs, ami a Baofengbe megy, a másik pedig normál audió Jack-dugó. (Keresőkulcs: Baofeng 2Pin K-Type Headset Connector Plug to 3.5mm Speaker Interface Audio Conversion Cable.)
- Egy olyan USB eszközre, ami be Jack dugót lehet dugni. (Keresőkulcs: External USB Sound Card Audio Jack 3.5mm)
Ezt ebben a formában vagy bedugjuk a számítógép USB portjába, vagy egy OTG kábelen keresztül a telefonba, és a lent említett dekóder alkalmazások egyikét használjuk dekódolásra.
Ezt még nem próbáltam ki; leírom a tapasztalataimat, ha sikerült kipróbálni.
Jelek fogása számítógépen
Az RTL-SDR eszköz
Mivel a számítógépben nincs rádió, szükségünk van egy olyan eszközre, ami képes a jeleket fogni és átalakítani a számítógép számára. Egy ilyen eszköz az RTL-SDR. (Én egy RTL2832U+R820T2 chipsettel rendelkezőt vettem, aminek az ára nagyjából 10e Ft.) Ezt az USB-be kell dugni.
Ahhoz, hogy használni tudjuk, szükségünk van egy alkalmazásra, amivel feltelepítjük a megfelelő meghajtót. Hajtsuk végre a következő lépéseket (Windows):
- Töltsük le a Zadig alkalmazást a https://zadig.akeo.ie/ oldalról és telepítsük fel.
- Dugjuk az eszközt a számítógép USB-jébe. A Windows felismeri valahogy, de meghajtót nem tud telepíteni.
- Indítsuk el rendszergazdaként a Zadig (PulseView) alkalmazást.
- A legördülő menüből válasszuk ki ezt: Bulk-In, Interface (Interface 0)
- A másik ablakban hagyjuk kiválasztva a WinUSB-t.
- Kattintsunk a Reinstall Driver gombra.
- Várjuk meg, míg feltelepíti; ez több percig is eltarthat.
SDR++
Az SDR a Software Defined Radio rövidítése, a ++ pedig arra utal, hogy az alkalmazást C++-ban írták.
Az alkalmazás weboldala ez: https://www.sdrpp.org/. Magát az alkalmazást a https://github.com/AlexandreRouma/SDRPlusPlus/releases/tag/nightly oldalról tudjuk letölteni. (Itt az utolsó éjszakai build érhető el. Az utolsó release túl régi, egy éjszakai build meg lehet instabil.) Csomagoljuk ki a letöltött zip fájlt; Windows esetén a sdrpp_windows_x64.zip-et, majd indítsuk el a sdrpp.exe fájlt.
Ez az alkalmazás igen széles tudású, most megvizsgálunk néhány lehetőséget. Mindehhez dugjuk be az RTL-SDR eszközt úgy, hogy van rajta antenna, és legyen feltelepítve a fenti meghajtó.
- Először állítsuk a frekvenciát az FM rádió csatornára, azaz 100.000.000 Hz környékére.
- Source → az első legördülő menüből válasszuk ki ezt: RTL-SDR.
- Radio → WFM
- Fent kattintsunk a Play gombra.
Ha minden jól ment, akkor nagy valószínűséggel sustorgás, nagy szerencsével zenét hallunk. Felül a spektrumnál kattintsunk egy "púpos" pontra. Ott rádióadás hallható.
Ennek minden további nélkül működnie kell, különösebb antenna beállítást nem igényel. Ha sikerült, akkor hangoljunk a rádiószondákra! Ezt akkor hajtsuk végre, amikor van a közelben rádiószonda, a fent említett intervallumokban.
Itt már nem olyan egyszerű a dolgunk, mint az FM rádió esetén, a rádiószonda adását sokkal nehezebb befogni, mint egy kereskedelmi rádió adását. Az alábbiakat vegyük figyelmeb:
- Az antenna legyen összecsukva, azaz a hossza legyen 20 cm alatti. Akkor lesz a legjobb a vétel.
- A tapasztalatom szerint éjszaka jobb a vétel mint nappal.
- A tapasztalatom szerint derűs időben jobb a vétel mint borús időben.
- A tapasztalatom szerint kint az udvarban jobb a vétel mint úgy, hogy az antennát belülről kidugom az ablakon keresztül.
- Célszerű a hosszabbítós antennát használni, távol a laptoptól, egy mágnesezhető helyre stabilan állítva.
Beállítások az SDR++ alkalmazáson:
- A frekvenciát állítsuk a rádiószonda frekvenciájára, pl. 403.700.000.
- A Source maradjon RTL-SDR
- Radio → NFM
- Fent kattintsunk a Play gombra.
Ha van jól kivehető jel, akkor nagyjából ilyet kell látnunk:
Előfordulhat, hogy a frekvencia kicsit elcsúszik. Nagyítsunk rá jobb oldalon a Zoom segítségével, és keressük meg a jel közepét:
Látható, hogy a jel szélessége olyan 5.000 Hz, 403.695.000 Hz és 403.700.000 Hz között, így a jel közepe kb. 403.697.500 Hz.
A jel dekódolásához elvileg 2 lehetőség is adott, de nekem egyik sem működött. A referencia érdekében leírom.
Dekóder beépülő
- A https://github.com/dbdexter-dev/sdrpp_radiosonde/releases oldalról töltsük le a radiosonde_decoder_w64.dll fájlt.
- Másoljuk be a az SDR++ alkalmazás modules könyvtárába, pl. c:\Programs\sdrpp_windows_x64\modules\radiosonde_decoder_w64.dll.
- Indítsuk újra az SDR++ alkalmazást.
- Az alkalmazásban bal oldalon a Module Manager alatt alul kattintsunk a legördülő menüre, és keressük meg és válasszuk ki ezt: radiosonde_decoder.
- Tőle balra adjunk neki egy nevet, pl. Szonda, majd kattintsunk tőle jobbra a + gombra.
Elvileg meg kell, hogy jelenjen egy rádiószondás almenü (pl. ahogy a Module Manager is ott van), nálam viszont nem válaszoló állapotba került az alkalmazás. Minden bizonnyal a régi dekódoló nem kompatibilis az aktuális éjszaka build-del. Elképzelhető ugyanakkor, hogy kiadnak egy újabb verziót, ami már kompatibilis lesz a másikkal, esetleg az is lehetséges, hogy más operációs rendszeren működik.
Virtuális kábel
Itt azt a zajt próbáljuk dekódolni, amit hallunk. Ahhoz, hogy számítógépen belül át tudjuk adni a hangot, szükségünk van egy virtuális kábelre. Tegyük a következőt:
- Töltsünk le és telepítsünk fel egy virtuális kábel alkalmazást, pl. ezt: https://vb-audio.com/Cable/.
- Indítsuk újra a számítógépet (kötelező).
- A Sinks alatt a legördülő menüből válasszuk ki a Cable Inputot (a Speaker helyett). (Az volt a tapasztalatom, hogy újraindítás után eleve ez volt kiválasztva, emiatt nem hallottam a hangot.)
Néhány további fontos beállítás:
- Source → Gain legyen magas
- A Radio → Bandwidth a létező legkisebb úgy, hogy tartalmazza teljes egészében a jelet.
- A Radio → Squelch legyen kikapcsolva.
- A Recorder → Sample type legyen Int16
- A hangerő legyen olyan, hogy ne lógjon bele a piros sávba.
- A Stereo legyen kikapcsolva.
- A Sinks alatt a frekvencia legyen (maradjon) 48000.
Indítsunk el egy dekódert (pl. Radiosonde_decoder_and_tracker.exe vagy SondeMonitor, ld. lejjebb), forrásnak válasszuk ki a Cable Outputot, és indítsuk el a dekódolást. Elvileg tudnia kellene dekódolnia, nekem még nem sikerült ezt elérni.
SDR#
Itt a # arra utal, hogy az alkalmazást C#-ban írták.
- Töltsük le az alkalmazást a https://airspy.com/download/ oldalról (sdrsharp-x86.zip vagy sdrsharp-x64.zip).
- Csomagoljuk ki.
- Először indítsuk el a install-rtlsdr.bat fájlt, ami letölti a szükséges komponenseket-
- Ezt követően az SDRSharp.dotnet9.exe alkalmazást.
- Bal oldalon felül kattintsunk a 3 vízszintes vonalra → Source → RTL-SDR USB
- Válasszuk ki a frekvenciát.
- FM rádió esetén a Radio alatt válasszuk a WFM-et, rádiószonda esetén az NFM-et.
- Indítsuk a Play gombot.
Működése alapvetően hasonlít az SDR++-hoz. Elvileg létezik hozzá egy dekódoló beépülő, ami elvileg letölthető a https://rtl-sdr.ru/ oldalon, vagy a keresőkulcs: SDRSharp Radiosonde Plugin. A valóságban a fenti oldalon nem letölthető, és máshol sem találtam meg.
Radiosonde_decoder_and_tracker.exe
Az írás pillanatában egyedül mód, amivel számítógépen működött a dekódolás, az a https://github.com/9A4AM/Radiosonde-decoder-and-tracker-for-Windows/releases oldalról letölthető alkalmazás. Ezt egy horvát rádióamatőr készítette.
Töltsük le a Radiosonde_decoder_and_tracker.exe fájlt, másoljuk egy külön könyvtárba (könyvtárakat és fájlokat hoz létre) és indítsuk el. A következő beállításokat hajtsuk végre:
- Type radiosonde: Magyarországon RS41.
- Frequency: a pontos értéket írjuk be, pl. 403.697
- Gain: vegyük 30 körülire
- PPM: maradjon 0, de ha rossz a jel, próbálkozzunk más értékekkel, pl. -2, 2.
- Input Source: RTL-SDR
- Majd START decoder.
Ha már van jel, akkor az Open map-re kattintva elindít egy lokális térképszervert, és böngészőből tudjuk követni a rádiószonda általa dekódolt útját.
A közvetlen RTL-SDR helyett forrásként választhatjuk az Audio Inputot is. Ez esetben pl. ha létrehoztunk egy virtuális kábelt, akkor válasszuk ki a CABLE Outputot. Ezt a módszert még nem sikerült működésre bírnom.
További lehetőségek
Volt pár további próbálkozásom, amit nem sikerült működésre bírnom. Későbbi referenciaként leírom.
SDRangel
Ez egy olyan SDR alkalmazás, ami alapból tartalmaz beépített rádiószonda dekódert, térképet stb. A https://github.com/f4exb/sdrangel/releases oldalról tölthető le. SIkerült elindítani, de működésre nem sikerült bírni, ráadásul rendszeresen lefagyasztja az operációs rendszert.
SondeMonitor
Nem álltak kétszer sorban a https://www.coaa.co.uk/sondemonitor.htm weboldal megalkotói, amikor a szépérzéket osztogatták, mindenesetre ezen a sárga hátterű, kék szövegű oldal kb. háromnegyedénél lehet letölteni a SondeMonitor alkalmazást. Ez egy fizetős alkalmazás, 21 napos kipróbálási lehetőséggel. Közvetlenül nem tudja kezelni az RTL-SDR-t, mindenképp audio bemenetre van szükség. Még nem sikerült dekódolni a segítségével.
Jelek fogása telefonon
Ahhoz, hogy telefonon használni tudjuk az RTL-SDR-t, szükség van a következőkre:
- OTG kábel (USB in → USB-C out)
- SDR driver: keressünk rá a Google Play-ben és telepítsük fel. Ez nem egy hagyományos alkalmazás, hanem egy meghajtó. Ha rákapcsoljuk az RTL-SDR-t, akkor felismeri, és felajánlja, hogy ennek segítségével nyissuk meg. Ezt meg kell engedni, sőt, célszerű kiválasztani azt a lehetőséget, hogy mindig ezt használja az RTL-SDR-hez.
- SDRangel: erre is keressünk rá aGoogle Play-ben. Indításkor válasszuk ki a rádiószondát. Állítsuk be a frekvenciát és indítsuk a play gombot. Amint érzékeli a jelet, egyből dekódolja is azt. Használata kissé nehézkes a telefon apró képernyőjén, de nálam egyből működött (ellentétben a számítógépes nagytestvérével).
Rádiószonda vadászat
A rádiószonda vadászat egy létező hobbi. Én még nem kerestem rádiószondát, de ha sikerült találnom egyet, aktualizálom ezt a szakaszt.
A földet ért rádiószonda megkeresése
Elméletben a következő lehetőségek adottak:
- A fenti rádiószondás oldalakon sejthető, hogy nagyjából hol fog földet érni.
- Ismert utolsó ismert pozíciója és a kiszámolt földet érés helyszíne, amivel pár száz méteren belülre lehet kerülni.
- A közelben kezdődhet a "rókavadászat"! A jelerősség függvényében lehet közeledni vagy távolodni. Ezt hordozható amatőr rádióval érdemes végrehajtani. Tippek: az irányított (Yagi) antenna használata (keresőkulcs: 433MHz Long Range Directional Antenna); ha erősödik a jel, akkor az antenna letekerése; a készülék magunkhoz szorítása és forgás az irány meghatározására.
- Ha már van közvetlen rálátás, akkor sugározza a pozícióit, így azt az RTL-SDR és a fent leírtak segítségével tudjuk dekódolni.
- A pozíció birtokában úgy kereshetjük, mintha geoládát keresnénk.
- De itt a siker nem garantált: lehet, hogy egy magas fán vagy elkerített magánterületen landolt, esetleg más megelőzött minket.
A megtalált rádiószonda felhasználása
Ha találtunk egy rádiószondát, akkor érdemes kikapcsolni: van egy kapcsológomb az alján, azt kell pár másodpercig nyomni.
A találatot érdemes bejelenteni a fenti oldalak valamelyikén.
A rádiószondára saját firmware-t lehet tenni, ami például a saját hívójelünket sugározza. Ehhez szükség van egy ST-Link V2 nevű eszközre. A frimware-t a https://github.com/mikaelnousiainen/RS41ng oldalról tudjuk letölteni.