Проект ADS-B Massive Visualizer представляет собой инструмент для визуализации данных системы автоматического зависимого наблюдения — вещания (ADS-B), используемой для отслеживания воздушных судов. Разработчики гордятся использованием ClickHouse — высокопроизводительной open-source СУБД, оптимизированной для аналитики больших данных в реальном времени. Визуализатор, вероятно, обрабатывает и отображает огромные объемы информации о полетах, позволяя пользователям наблюдать за перемещением самолетов в режиме реального времени.

ClickHouse выбрана не случайно — она способна обрабатывать миллионы строк в секунду, что критически важно для обработки данных ADS-B, генерируемых тысячами самолетов одновременно. Проект размещен на GitHub, что указывает на его открытый характер и возможность участия сообщества. Визуализатор демонстрирует мощь современных баз данных при работе с потоковыми данными в геопространственных приложениях, превращая сырые телеметрические данные в наглядную интерактивную карту воздушного пространства.

• Проект визуализирует потоки ADS-B и предоставляет интерактивный доступ к данным, включая исторические данные.
• Пользователи обсуждают, какие данные доступны, какие самолёты можно отслеживать и какие ограничения есть у сервиса.
• Обсуждаются различные источники данных, включая спутниковые и наземные сети, а также вопросы покрытия и точности.
• Участники делятся ссылками на репозиторий и обсуждают, какие данные доступны и как они могут быть использованы.
• Обсуждаются вопросы безопасности и конфиденциальности, а также влияние на открытые данные и их использование.

Пятьдесят вещей, которые можно делать с программно-определяемым радиоприёмником 📻

На прошлой неделе я отправился в приключение по электромагнитному спектру! Это невидимый мир, который всегда окружает нас и позволяет делать удивительные вещи: передавать радио и ТВ, общаться через Wi-Fi или телефоны. И там есть ещё много всего для открытий со всего мира.

В этом посте я покажу 50 вещей, которые можно там найти — всё, что нужно, это USB-ключ и комплект антенн!

Техника «Сделай 50 чего-то»

Пару лет назад я узнал о технике «Сделай 50 чего-то» из Fifty Fizzbuzzes Ви Харт. С тех пор я уже сделал 50 программ для фэнтези-консоли TIC-80 за один уик-энд в 2021 году.

Это был захватывающий опыт — попытка сделать так много нового вытолкнула меня из зоны комфорта, заставила быть креативным и не уходить в глубокие кроличьи норы.

Я знал, что хочу попробовать эту технику снова. Поэтому, взяв неделю отпуска, я решил найти 50 вещей для делания с ППР!

Что такое ППР?

Программно-определяемое радио (ППР) — это радиоприёмник, который полагается на компьютер для обработки данных. Он не зависит от аналогового железа — вместо этого большая часть работы «определена в программном обеспечении», отсюда и название.

Обычно ППР могут обнаруживать электромагнитные волны в гораздо более широком диапазоне, чем обычное FM-радио, что делает их особенно интересными! Я заинтересовался ППР после прочтения о проекте Альберта по созданию модуля для ноутбука Framework!

Что вам понадобится

Я начал неделю без особых знаний о том, что найду. Я прочитал вводный курс для радиолюбителей (об этом позже), но едва знал, куда направить антенну.

Если хотите повторить, этот раздел поможет вам начать!

Железо

Популярный и дешёвый ППР сейчас — это RTL-SDR Blog V4, который выглядит как USB-ключ. Его можно купить за ~$30 или комплектом с антеннами за $50.

Всё, что я пробовал, было сделано с этим ключом, комплектом антенн и длинным куском провода!

(Кстати, есть отличный вариант, если не хотите ничего покупать — многие делают свои ППР доступными через интернет! Карту можно найти здесь.)

Использование антенн

Я старался настроить антенну на нужные частоты. Думаю, для приёма не супер важно, чтобы антенна была идеально настроена.

Для большинства применений я использовал дипольные антенны из комплекта. Дипольные антенны имеют две стороны одинаковой длины. Обычно нужно сделать всю антенну вдвое короче длины волны и orient её вертикально.

Моё правило: разделить 72 на частоту в МГц и взять это как длину каждой стороны диполя в метрах. Это сделает всю антенну немного короче половины длины волны.

Для высоких частот я использовал маленькие антенны из комплекта:

Для специальных применений, like приём спутников или локаторов самолётов, я использовал особые конфигурации, но обсужу их по ходу!

ПО

Лучшее ПО, которое мне понравилось, и которое я использовал для многих вещей, — это SDR++. Оно позволяет плавно исследовать спектр частот и имеет современный интерфейс!

Но я также использовал много другого ПО на Linux. Я буду давать ссылки на ПО по мере необходимости ниже.

Понедельник

Утром в понедельник я был взволнован началом проекта! Сел за стол и принялся за работу!

1: Слушать FM-радио

• Частота: 87.5-108 МГц
• Модуляция: FM («частотная модуляция»)

Это очевидная первая вещь, так как сигналы очень сильные! Я использовал SDR++, и было приятно бродить и обнаруживать станции вокруг! Напомнило детские исследования радио.

Я нашёл местную станцию, которая даёт 1-часовые слоты гражданским группам, например!

2: Слушать Freenet

• Частота: 149.01-149.11 МГц
• Модуляция: FM

Это специальный диапазон частот в Германии: anyone может передавать там, используя лицензированные устройства. Там 6 каналов.

Думаю, кто-то тестировал своё устройство, когда я слушал. :D Я услышал «Алоо?», потом «Тест, тест», а затем «Общий вызов всем станциям». О, и вскоре после...

• Автор делится личным опытом использования SDR, включая детские воспоминания о рации и проект по созданию 50 вещей с SDR.
• Участники обсуждают технические аспекты SDR: приём сигналов метеоспутников, ADS-B, декодирование данных с умных счётчиков и pagers.
• Поднимаются вопросы о законодательных ограничениях, например, о запрете прослушивания некоторых частот в Германии.
• Пользователи дают рекомендации по оборудованию: выбор недорогих SDR-донглов, антенн и книг для начинающих.
• Обсуждаются практические применения: мониторинг утечек воды, отслеживание авиационного трафика, создание GSM-станций.
• Некоторые отмечают проблемы с загрузкой изображений в оригинальной статье и предлагают альтернативные ссылки.
• Упоминаются дополнительные проекты и ресурсы, такие как rtl_433 для работы с датчиками 433 МГц и KrakenSDR для триангуляции.

Пассивные микроволновые ретрансляторы

Микроволновая связь стала прорывом: в середине Второй мировой появились первые телефонные линии, а к 1951 г. AT&T запустила «небесную трассу» — первую трансконтинентальную связь полностью по радио. Одна антенна могла одновременно нести 1000 разговоров, но высокие частоты требовали прямой видимости и чистой зоны Френеля.

Станции размещали на возвышенностях, но оборудование 1950-х — лампы, аналоговые блоки, генераторы дизеля — занимало >1000 фут² бетона и требовало постоянного обслуживания. В горах это стало невозможным.

Решением стали пассивные ретрансляторы: две параболические антенны, соединённые волноводом, без усилителей и питания. Они просто отражали сигнал через препятствие. Система Microflect ставилась на скалы и работала десятилетиями без техобслуживания. Пример — хребет Панаминт между Лас-Вегасом и Лос-Анджелесом.

Стоимость одного узла была ~10 000 $ (против 250 000 $ полноценной станции), а КПД достигал 50 %. Пассивные узлы проложили тысячи миль магистралей в пустынях США и Канады, пока в 1980-х их не вытеснила оптоволокно.

• Пассивные отражатели дают «усиление» как отношение плотности мощности в точке приёма к случаю без отражателя.
• Используются до сих пор: радиолюбители отражают сигналы от самолётов, а для расчёта параметров есть специальное ПО по данным ADS-B.
• Работает и на VHF, и на верхних ГГц-диапазонах; для устойчивой связи нужны высокоусиленные антенны и точное позиционирование.
• Аналогичный принцип позволяет «луна-боунс» (EME): «усиление» Луны ≈ 142 дБ на 1296 МГц.
• В 1960-х NASA уже запускала пассивные спутники-отражатели (Project Echo), что случайно породило радиоастрономию.