Vastaanotinta aukaistessa tietsikan ruutuun alkoi heti piirtyä Sekeen jaksolla niin räikeä X-doppleri, että ihan säikähdin…! 
Sen aiheuttajaksi osoittautui Deltan lento DL31, joka lensi poikittain Tx-Rx-linjan yli kaakosta luoteeseen 9144 m korkeudella.
Seurasin sen doppleria antennilla konetta jäljittäen. Juova alkoi heiketä Kiuruvesi-Kajaani-linjan jälkeen, ja hävisi näkymättömiin koneen ohittaessa Oulujärven.
T: - Juha -
Sekeen Nadvoitsyn TV-kantoaallon 49757.818 kHz vieressä on toinenkin kantoaalto, noin 11…14 Hz alempana, joka antennisuuntimana kuuluu kaakon suunnasta. Myös sillä saa lyhyen lentsikkaheijastuksen. Kokeilin ottaa AS- eli lentsikkaheijastussuuntimia tälle tuntemattomalle lähettimelle mahdollisimman tarkasti Planeplotter-softan avulla, joka on ADS-B-harrastajien vastine hamssien APRS-paikannussoftalle UI-View.
Tiedämme tähänastisista lentsikkaheijastuskokeista, että koneen lentäessä suoraan ja vakiokorkeudella lähettimen Tx ja vastaanottimen Rx välistä, sen lentsikkaheijastus (AS) on voimakkaimmillaan koneen ylittäessä Tx-Rx linjaa. Lisäksi linjan ylityksessä kuuluu selvä huojuva ‘lentsikkafeidingi’, signaalinvoimakkuuden sinikäyrämäinen vaihtelu, joka alkaa tihellä rytmillä koneen lähestyessä Tx-Rx-linjaa.
Huojunnan rytmi hidastuu ja hetkeksi pysähtyy ‘nollabiittiin’ täsmälleen koneen leikatessa linjan, ja alkaa taas nopeutua koneen etääntyessä linjasta, lopulta tihentyen liian nopeaksi erottaa korvin. Tämä linjan leikkaus tulostuu myös spektrogrammin ruudulla, koneen dopplerin leikatessa Tx:n kantoaallon linjan ohitushetkellä.
Suuntima Tx-Rx-linjan ylityshetkellä
Planeplotter näyttää koneen sijainnin niin tarkasti, kuin se saa lentsikoiden paikannuksia avustavilta, nettiin kytketyillä ADS-B-vastaanottimillaan kuuntelevilta harrastajilta. Ei kuitenkaan absoluuttisen tarkasti, koska esimerkiksi harrastajien tietsikoiden kellot saatavat olla muutaman sekunnin epätarkkoja, tai serverien prosessointiviive tms. aiheuttaa koneen karttasijaintiin virheitä. Useita eri suuntiin lentäviä koneita seurattaessa saa kuitenkin sen avulla tallennettua koneiden Tx-Rx-linjan ohitussuuntimia keskiarvoina parin kulma-asteen sisään.
Sitä tarkempi suuntima tietenkin on mahdollista saada, minkä kauempaa Rx:stä, ja minkä lähempänä Tx:ää kone leikkaa näiden välisen linjan. Tässä kuvia juuri Sekeen TV:n jakson alapuolella olevan tuntemattoman kantoaallon AS-radiosuuntimista. Planeplotter näyttää koneen suunnan asteina Rx:stä (bearing) ikkunansa alapalkissa, oikealla alhaalla, kun koneen kuvaketta seuraa hiirellä. Karttaa on zuumattu suuureksi, jotta lentsikan ‘hiirijäljitys’ ruudulla onnistuisi mahdollisimman tarkasti. Tällaisessa Tx-aseman AS-suuntimisessa antennilla totutusta poikkeavasti ei tarvitse seurata konetta, vaan Rx-antenni voidaan suunnata likimain tuntemattoman Tx:n suuntaan, koska pelkkä lentokoneen Tx-Rx-linjan ylityshetken tallentaminen riittää.
Ohitushetken sijainnin tai suunnan tallentaminen riittää AS-radiosuuntimaan. Useiden suuntimien perusteella, tuntemattoman Tx:n suunta alkaa olla selvillä noin asteen tarkkuudella. Sitä yhden Rx-aseman radiosuuntima ei tietenkään kerro, miten etäällä tuntematon Tx sijaitsee. Sijainnin määrittämiseen tarvittaisiin ristisuuntima kahdelta Rx-asemalta. Olisikohan tätä jaksoa kuulevia asemia QRV Itä- tai Kaakkois-Suomessa…?
Linkkejä:
PlanePlotterin kotisivu: coaa.co.uk/planeplotter.htm
PlanePlotteriin koneiden paikkatietoja jakavat harrastajien ‘igatet’ kartalla: coaa.co.uk/pp-user-charts.htm
Samoin kuin tutuille planefinder.net/
Merimailit (nm) kilometreiksi (km): metric-conversions.org/lengt … meters.htm
Lokaattori-, karttaetäisyys- ja suuntalaskin: no.nonsense.ee/qthmap/
T: - Juha -
Kolme AS-suuntimaa lisää tuntemattomasta TV-bandin lähettimestä. Näistä ja edellisistä voi jo laskeskella keskiarvoja, jotka näyttäisivät osoittavan hieman yli 140 asteen suuntimaa Rx-asemaltani.
Korjaus kuvien Tx-tietoihin
Osaan kuvien oikeassa alanurkassa oleviin koeselostuksiin on lipsahtanut virheellinen Sekeen Nadvoitsyn TV-lähettimen suunta 140 astetta Rx-asemaltani. Oikea suunta on 57 astetta.
T: - Juha -
Tässä esimerkkinä kuvasarja yhden koneen ohilentodopplereista Sekeen Nadvoitsyn TV-lähettimen ja tuntemattoman Tx:n taajuudella. Spektrogramminauhalta on helposti luettavissa luettavissa mm. koneen suunnanmuutokset kulmikkaina dopplereina. Kartalle voimme piirtää linjan, joka osoittaa AS-radiosuuntiman tuntematonta Tx:ää kohden. Lopuksi koneen doppleri alkaa lähetä Sekeen Tx:n taajuutta, koska kyseessä on Tx-Rx-linjan kanssa lähes yhdensuuntainen lentoreitti.
Ensimmäinen kuva on esimerkki graafisesta tuntemattoman lähettimen AS-radiosuuntimasta: Piirretään viiva Rx-asemalta koneen ‘nollabiittisijainnin’ kautta kartalle. Tuntematon lähetin on tämän viivan suunnassa. Nauhalla näkyy sekä pitkä ja voimakas Sekeen TV:n lentsikkadoppleri, että lyhyempi ja heikompi tuntemattoman Tx:n doppleri, jonka nollabiitissä kuva on otettu. Samanaikaisesti Planefinder-nettisivulla näkyvän koneen sijainnin kautta on kartalle piirretty viiva Rx - lentokone, joka näyttää tuntemattoman Tx:n suunnan.
Toisen kuvan doppleriin on tallentunut koneen suunnanmuutos. Kolmannessa kuvassa näkyy, miten koneen doppleri lähenee Sekeen TV:n kantoaaltoa asteittain, matematiikan kielellä ‘asymptoottisesti’. Tämä on sellaisen dopplerin erikoistapaus, jossa kone lentää suunnilleen Tx-Rx-linjan kanssa uhdensuuntaisesti, ja melko lähellä linjaa. Doppleri ylittää kantoaallon vasta likimain Tx-Rx-linjan puolivälissä, jolloin erottuu pitkäaikainen, huojuntataajuudeltaan hitaasti muuttuva ‘lentsikkafeidingi’. Sekee on suunnassa 57 astetta, mikä on sattumalta likimain näiden kaukoliikenteen koneiden lentosuunta.
T: - Juha -
Miten sitten käyttäytyy päinvastaiseen suuntaan lentävän koneen lentsikkadoppleri, sen saapuessa Sekeen suunnasta Rx-asemaani kohden lähes Tx-Rx-linjaa pitkin? Tx:n suunnasta ‘linjaa pitkin’ lähestyvä lentokone näkyy aluksi vain voimakkuusvaihteluna Tx-taajuudessa, ja kuuluu pitkänä huojuvana lentsikkafeidinginä, koska sen kautta heijastuvan Tx-taajuuden kulkema matka muuttuu vain hyvin hitaasti Tx-Rx-linjan kanssa yhdensuuntaisessa lennossa.
Koneen lentsikkaheijastuksen dopplertaajuus on sen lentäessä Tx-Rx-linjalla lähes sama, kuin Tx:n taajuus, muttei aivan sama. Spektrogramminauhalla Tx-taajuudessa ‘helminauhamaisena’ voimakkuusvaihteluna näkyvä ja korvin kuuluva huojunta on Tx-taajuuden ja lentsikkadopplerin taajuuden välinen pieni erotus.
Kun Tx:n suunnasta lähestyvä kone alkaa tulla Rx-asemani yläpuolelle, myös sen kautta heijastuvan radioaallon kulkema matka alkaa kiihtyvällä tahdilla pidentyä. Tämä näkyy sen dopplerviivan kaartumisena Tx-taajuuden alapuolelle, eli näiden kuvien spektrogamminauhoissa vasemmalle. Nopeimmillaan heijastusetäisyys lisääntyy koneen ohittaessa Rx-asemaa, jolloin dopplerikäyrä kaartuu jyrkimmin.
Yhdensuuntaisdoppleri ohituksen jälkeen
Koneen ohitettua Rx-asemani, ja etääntyessä siitä ja Tx:stä poispäin, heijastusetäisyyden kasvunopeus hidastuu, ja siis dopplerinkin muutosnopeus tasoittuu. Nyt etääntyvän lentokoneen doppleri piirtyy lähes pystysuorana viivana, joka siirtyy alemman taajuuden suuntaan hyvin verkkaisesti.
Jos kone tekee suunnanmuutoksen, sen dopplerviivaan tulee kulma, kuten aikaisemmissa kuvissa näkyi. Jos radioaallon heijastusetäisyys alkaa kasvaa nopeammin kaarron seurauksena, niin dopplerjuova kääntyy matalamman taajuuden suuntaan. Jos heijastusetäisyyden kasvu hidastuu, doppleri tekee kulman korkeamman taajuuden suuntaan.Tällaisia mutkittelevia tuntemattomien pienkoneiden dopplereita piirtyy silloin tällöin spektrogramminauhalleni.
Entä jos reittikoneen kippari nyt huomaisi unohtaneensa Naritaan silmälasinsa, joita välttämättä tarvitsee laskeutuessaan Kastrupiin, ja kääntäisikin koneensa ympäri hakeakseen ne? Silloin koneen doppleriin muodostuisi kulma sen aloittaessa kaartonsa, sitten dopplerjuova siirtyisi kantoaaltotaajuuden yli, ja kaarron loppuessa dopplertaajuus olisi siirtynyt kulmikkaasti kantoaallon korkeammalle puolelle, heijastusetäisyyden lyhetessä koneen tullessa jälleen Rx-asemaani kohti. Sitten koneen doppler alkaisi piirtää samanmuotoista, Rx:n ohituksen jälkeen Tx-taajuutta lähestyvää käyrää, kuin edellisen esimerkinkin lähestyvä kone.
T: - Juha -
Tähänastisissa ruutukaappauksissa on esitetty lentsikkadopplereita yhdellä TV-lähettimen taajuudella vastaanotettuina. Useimmissa tietsikoiden äänikorteissa on kuitenkin toinenkin äänikanava. Voisiko tätä käyttää toisen doppleritaajuuden kuunteluun yhtäikaisesti, ja mitä etua siitä olisi?
Jos kahden eri suunnassa olevan TV-lähettimen lentsikkadopplereita voisi piirtää yhtaikaa, lentokoneiden Rx-Tx-linjojen ylitykset olisivat nähtävissä molemmilta nauhoilta, yhtäpitävine aikaleimoineen. Myös meteoriheijastuksia (MS) voisi verrata keskenään, ja päätellä jotain niiden tulosuunnasta, vertaamalla niiden signaalinvoimakkuuksia kummankin TV-lähettimen jaksolla. Mikäli tarkoitusta varten olisi olemassa laskentaohjelmisto, kahden eri TV-lähettimen dopplerheijastuksia vertailemalla olisi jopa mahdollista laskea kunkin AS:n, ja ehkä jopa joidenkin MS:ien kaksiulotteinen sijainti kartalla.
Kokeilemalla onnistuinkin kytkemään kaksi vastaanotinta yhdelle tietsikalle, ja asettamaan Spectrum Lab -taajuusanalyysiohjelman tulostamaan ruudulle kummankin vastarin äänispektrit. Lisäksi ohjelma osaa näyttää äänten amplitudit kolmantena nauhana, edellisten vasemmalla puolella. Ohessa kuvasarja Spectrum Labin asetuksista kahden Rx:n yhtaikaista lentsikkaskatterivastaanottoa varten.
T: - Juha -
Meteoriheijastukset (MS) ovat yleisiä 6 m bandilla. Niitä kuulee sekä pitkinä, jopa kymmeniä sekunteja kestävinä purskeina, että lyhyinä, muutaman sekunnin ‘pinkseinä’. Miten ne sitten käyttäytyvät kuunneltaessa niitä yhtaikaa useamman, eri paikoissa sijaitsevien lähettimien taajuuksilla? Kuuluvatko meteoriheijastukset useilla taajuuksilla yhtaikaa, vai esiintyvätkö ne vain yhdellä taajuudella kerrallaan?
Ekasta liitekuvasta löytyy helposti ainakin kahdenlaisia meteoriheijastuksia: Pitkiä purskeita, jotka näkyvät sekä Sekeen, että Pietarin televisioiden jaksoilla, sekä lyhyempiä, jotka helisevät hetken voimakkaasti Pietarin TV-taajuuden ympäristössä. Kahden taajuuden MS:t olen ympyröinyt kuviin sinisellä, ja yhden taajuuden heijastukset punaisella.
Tämän kahden taajuuden kokeen mukaan 6 m bandin meteoriheijastuksia esiintyy siis sekä molemmilla taajuuksilla, että vain toisen lähettimen taajuudella. Tällaisia lyhytaikaisia heijastuksia voivat aiheuttaa muutkin yläilmakehää tai ionosfääriä ionisoivat ilmiöt. Oman arvaukseni mukaan osa näistä meteoriheijastumina pitämistämme kaiuista saattavat olla paikallisten ionosfäärin sähkönpurkausten aikaansaamia, ikäänkuin eräänlaisten ‘minirevontulien’ aiheuttamia heijastuksia.
Toisessa kuvassa erottuu kolmantena lajina myös harvalukuisempia kapeakaistaisia, lyhyitä meteoriheijastuksia, jotka näyttävät esiintyvän joskus yksinään, ja joskus kahden taajuuden MS:n yhteydessä. Nämä olen ympyröinyt vihreällä. MS:t kuuluvat hetkellisesti lujaa, mikä näkyy myös kunkin spektrogramminauhaparin vasemmalla puolella olevassa amplitudikäyrässä. Sen keltainen raita näyttää Sekeen taajuuden äänenvoimakkuutta, ja punainen vastavasti Pietarin voimakkuutta.
Lentsikan doppleri stereona
Kolmannessa kuvassa meteoriheijastusten sekaan lentää Lufthansan vuorokone, jonka doppleri erottuu aluksi oikeanpuoleisimman nauhaparin Sekeen jaksolla Rx-Tx-linjan kanssa yhdensuuntaiselle lennolle ominaisena helminauhamaisena huojuntana. Tämän huojuntataajuuden hitain vaihe eli ‘nollabiitti’ on suunnilleen yhdensuuntaisen Rx-Tx-linjan puolivälissä. Dopplerihuojunta näkyy myös viereisen keltaisen amplitudigraafin jaksottaisen jaokkeisena paksuusvaihteluna.
Pietarin nauhaan lentokone piirtää Rx-asemaani lähestyessään tyypillisen poikittaisdoppleriviivan. Tämä syntyy nauhalle korkean taajuussiirtymän suuntaan, eli USB:llä kuunneltaessa kantoaallon oikealle puolelle, noin 660-670 Hz kohdalle. Koneen ohittaessa Rx-Tx-linjan Pietarin nauhassa sen doppleri ylittää n. 600 Hz kohdassa olevan Pietarin TV:n kantoaallon matalan taajuussiirtymän suuntaan, eli vasemmalle, aikaleiman kohdassa 12:38:30.
Vastaavasti Sekeen TV:n jaksolla sen yhdensuuntaisdoppleri erkanee Sekeen kantoaallon kupeesta vasemmalle noin aikaleiman 12:36 kohdalla, ja ohitettuaan Rx-asemani sen doppleri on nauhan piirtohetkellä 12:39 noin 530 Hz kohdalla.
T: - Juha -
Uutta tietoa ‘meteoriheijastuksista’
6 m bandin meteoriheijastukset (MS) ovatkin yläsalamaheijastuksia (EDS)? viewtopic.php?f=21&t=295&start=80#p1676
Yläsalamoiden radioheijastushavaintoja: heliotown.com/Radio_Sprites_Ashcraft.html
Eilen sattui pientä tropokelin nousua 6 m bandilla, mikä auttoi Sekeen suunnasta tulevien lentsikoiden interferenssidopplereita piirtymään tavanomaista hieman selvempänä myös spektrogrammin amplitudinauhoille. Rx-Tx-linjan kanssa lähes yhdensuuntainen lentokoneen reittihän aiheuttaa pitkäaikaisen, korvinkin kuuluvan interferenssihuojunnan, koneen lentäessä RX ja Tx välissä. Kun kone ‘poistuu linjalta’, eli ohittaa Rx:n tai Tx:n, sen doppler erkanee kantoaallon kupeesta omaksi viivakseen, ja korvin kuultava huojuntakin loppuu.
Ekassa kuvassa saapuu lento LX161, jonka interferenssidopplerin huojunta näkyy selvästi nauhaparien vasemmassa sivussa olevan keltaisen amplitudigraafin paksuusvaihteluina. Koneen dopplertaajuuden ollessa lähellä Sekeen TV-Tx:n kantoaaltotaajuutta, sen huojunta näkyy hitaana voimakkuusvaihteluna amplitudinauhassa, ja vastaavasti dopplertaajuuden etääntyessä TX-kantoaallosta, amplitudigraafin huojunta tihenee. Huojunta näkyy amplitudinauhan lisäksi myös Sekeen kantoaallon muuttumisena katkoviivaksi, jonka jaksot ovat samat, kuin amplitudinauhan voimakkuusvaihtelun jaksot. Aikaleimojen 13:34 ja 13:28:45 paikkeilla on molemmilla jaksoilla näkyviä meteoriheijastuksia.
Amplitudinauhoissa näkyy kuitenkin useita voimakkuusvaihtelun ‘nollabiittejä’, mikä vihjaa muidenkin, vielä nettisivulla näkymättömien koneiden olevan liikkeellä samalla suunnalla. Toisessa kuvassa ilmestyykin Planefinder-nettisivun kantamaan lento yksi edellisen kuvan jälkien jättäjistä, lento NH205 Sekeen suunnalta. Lento LX161 on nyt ohittanut Rx-asemani, ja vasemmalle erkaneva doppler näkyy vasemmassa eli Sekeen TV:n nauhassa aikaleimojen 13:41 ja 13:43 välillä, ja saman koneen dopplerin Pietarin kantoaallon ylitys aikaleiman 13:43:40 kohdalla oikeanpuoleisessa nauhassa.
Lentsikkaruuhkaan meteoreja sekaan
Millaiselta sitten näyttää ruuhka ilmassa, kahden TX:n jaksoilla yhtaikaa katsottuna? Kolmannessa kuvassa vilistää rajan yli viiden koneen letka, joista kolme ensimmäistä on jo ehtinyt ohittaa Rx-asemani.
Näiden kolmen ensimmäisen koneen Sekeen TV-jaksosta eroavat dopplerit näkyvät jopa peilitaajuuksien kanssa, lento NH201 aikaleimojen 14:08-14:09 välillä, lento AY80 vastaavasti 14:11-14:12, ja AY78 leimojen 14:13-14:14 kohdilla nauhaparien vasemmanpuoleisissa nauhoissa.
Samojen koneiden Pietarin TV:n dopplerylitykset näkyvät vastaavasti oikeanpuoleisissa nauhoissa, NH201 aikaleiman 14:08:45 kohdalla, AY80 14:12:15 kohdalla ja AY78 14:14:30 kohdalla. Lisäksi nauhoille on välähtänyt kummallakin jaksolla näkyviä meteoriheijastuksia mm. aikaleimojen 14:06, 14:06:35 ja 14:14:45 jälkeen.
T: - Juha -
Lento AFL107 lähestyy pohjoisesta, kurssilla joka tulee leikkaamaan Sekeen TV-lähettimen ja vastaanottoaseman välisen linjan. Tiedämme, että tällaisella suoralla kurssilla lentävän koneen lentsikkaheijastuksen doppleri leikkaa spektrogramminauhalla kyseisen TV-lähettimen kantoaallon kohdan täsmälleen lentokoneen ylittäessä Rx-Tx-linjan kartalla. Voisiko sitten olla tapauksia, joissa koneen dopplerikäyrä leikkaisi Tx-kantoaallon taajuuden ilman, että kone lentäisi Rx-Tx-linjan poikki?
Kyllä, kantoaallon leikkaavan heijastusdopplerin tilanteen aiheuttavat kaikki sellaiset lentoreitit, joissa koneen kautta heijastuneen kantoaallon kulkema matka ensin lyhenee (= ‘korkea doppleri’ kantoaallon yläpuolella, kuvissa oikealla), ja sitten alkaa pidetä (= ‘matala doppleri’ kantoaallon alla, liitekuvien nauhoissa vasemmalla). Lyhenevän heijastusetäisyyden alkaessa pidetä, heijastuksen taajuussiirtymä siirtyy korkeammasta taajuudesta matalammalle, eli koneen doppleri leikkaa spektrinauhalla näkyvän kantoaallon.
Tämä lento AFL107 toteuttaa molemmat tapaukset. Ensin se leikkaa Rx-Tx-linjan Sekeen TV:n jaksolla, eli vasemmanpuoleisella liitekuvien spektrinauhalla. Kantoaallon leikkaushetki sattuu hyvin yksiin lokaattorista lasketun Sekeen TV-lähettimen suunnan kanssa, eli noin 57 astetta. Seuraan konetta jagilla, joten sen doppleri ja TV-kuvakantoaalto 50 Hz sivunauhoineen tulevat vastaanottimeen voimakkaina, aiheuttaen moninkertaisine peilitaajuuksineen liitekuvissa näkyvän monihaaraisen ‘hämähäkkidopplerin’.
Osa 1 - Kuvat Sekeen TV-taajuuden ylityksestä:
Lennon AFL107 jatkaessa matkaansa sen doppleri alkaa lähestyä Pietarin TV-lähettimen kantoaallon taajuutta, vaikkei se ole Rx-Tx-linjaa leikkaavalla reitillä. Silti lyhenevän ja pitenevän heijastuksen tilanne toteutuu. Ensin koneen lähestyessä, sen heijastusjanan Tx-lentokone-Rx pituus lyhenee, jolloin sen doppleri näkyy korkean taajuuden puolella. Janan pituuden lyheneminen hidastuu, joten doppleri lähenee TV-kantoaaltoa.
Kun koneen doppleri leikkaa kantoaallon, se tapahtuu kohdassa, jossa koneen kautta heijastuneen radioaallon kulkema matka on lyhimmillään. Lentoradan lyhimmän heijastuksen kohta sattuu likimain liitekuvan karttaan piirretylle Rx-Tx-ellipsoidille, kohtaan jossa koneen lentorata sivuaa sitä. Lentoradan etääntyessä ellipsoidin sivuamispisteestä, heijastuksen kulkema matka alkaa taas pidetä, jolloin doppler siirtyy TV-kantoallon matalalle puolelle, siis Pietarin spektrinauhalla vasemmalle.
Kyseinen kone tekee kohta tämän jälkeen lisäksi kurssimuutoksen, joka näkyy loivina kulmina kummankin spektrogramminauhan lentsikkadopplerissa. TV-lähettimien ja Rx:n heijastuskantamasta tämä kone lentää viimeisessä liitekuvassa ulos noin 185 km (100 nm) etäisyydellä Rx-asemastani.
Linkki: Dopplers From Beyond Tx Experiment, viewtopic.php?f=21&t=295&start=110#p1906
T: - Juha -
Pietarin TV:n kantoaaltotaajuuden ylitys (crossing) oikeanpuoleisessa spektrinauhassa:
Ensimmäisen liitekuvan kartalla näkyvät kolme konetta, kukin lähes samanaikaisesti risteävillä lentoreiteillä eri suunnista. DLH741 saapuu Sekeen TV-Tx:n suunnasta, BAW7 on menossa kyseiseen suuntaan, ja AFL106 saapuu kaakosta poikittain näihin nähden kääntyen matkalla. Tuleeko tällaisesta kohtaamisesta dopplernauhoille selvittämätön sekamelska, vai ovatko koneiden dopplerjäljet erotettavissa toisistaan spektrinauhoilta? Nämä kuvat on tallennettu aikaisempia esimerkkejä hitaammalla Spectrum Lab -spekrogrammiohjelman nauhanopeudella, jotta tapahtumat näkyvät luontevasti lähekkäin.
Ohuet siniset viivat Planeplotterin kartalla ovat aikaisempien koneiden tallentuneita lentoreittejä. Parhaillaan näkyvien kolmen koneen perässä ovat paksummat ‘hännät’. AFL 106:n häntäviiva osoittaa sen kurssinmuutoksen kartalla, ja tämä käännös on helppo erottaa myös kummastakin spektrogramminauhasta. Merkkasin sen toisen liitekuvan spektrogramminauhalle (AFL106 turn). Sama kone lentää poikittain Sekeen Tx - Rx linjan yli, mikä näkyy oikeanpuoleisessa Sekeen nauhassa kantoaallon ylityksenä (AFL106 crossing). Pietarin Tx - Rx-linjaa se sensijaan ei ylitä, mutta Pietarin kantoaallon ylitys näkyy silti nauhalla. Kyse onkin edellisessä esimerkissä kuvatusta ellipsoidiylityksestä (AFL106 ellipsoid crossing). Tämän koneen dopplerit olivat siis tunnistettavissa sen liikkeiden perusteella spektrogramminauhoilta.
Kolmannen liitekuvan vasemmalta nauhalta näkyy edellisen koneen lisäksi kaksi selvää Pietarin kantoaallon poikittaista ylitystä (Transverse crossing). Koska kaksi muuta konetta on lentänyt Rx-asemani eteläpuolelta Pietarin Tx-linjan poikki, ylitykset siis ilmeisesti kuuluvat niille. Näistä ensimmäisen, eli kuvan alimman ylityksen on tehnyt BAW7, ja viimeisen, eli kuvan ylimmän DLH741, mitkä merkkasin kuvaan.
Entä oikeanpuoleinen, Sekeen TV:n lentsikkaheijastusnauha? Koska koneet BAW7 ja DLH741 lentävät samansuuntaisesti Sekeen Tx - Rx -linjan kanssa (Parallel flight path), mutta eri suuntiin, BAW7 ilmeisesti jättää yhdistyvän (joining) ja DLH 741 eroavan (separating) dopplerjäljen. Tällaiset näkyvätkin nauhassa, ja merkkasin ne ylös. Näidenkin koneiden dopplerjäljet siis olivat selvästi erotettavissa kuvasta, sekavasta näköisestä alkutilanteen kohtaamisesta huolimatta.
T: - Juha -
Tämän kokeen lentsikkojen sijainnit Planeplotterin kartalle olen kopittanut suoraan ilmasta, koneiden ADS-Broadcast -paikannustransponderien purskeista RTL2832U+R820T-tyyppisellä USB-‘tikkuradiolla’, ja RTL1090 -softalla.
ADS-B datan summaaminen useammalta vastaanottimelta alkaa kohta jo sujua. Kiinnostaako muita jakaa dataansa? Tällä hetkellä vastaanottimia on muutama pitkin suomenmaata, vaan eipä kai muutama lisää haittais katveiden poistossa, etenkin mäkisessä Itä-Suomessa. Palvelimen prototyyppi on tuossa n. metrin päässä kusoilujakkarastani.
Terve,
Jännä kuulla, että ole tehnyt palvelimen! Oikein mielelläni kokeilisin, saisiko RTL-USB-tikkuradiostani tulemaan ADS-B-tiedon sille.
Tikkuradioni kopittaa nyt lentsikkapaikannuksia RTL1090-ilmaissoftaradion kautta. Antenneina TV-koaksilla syötetyt omatekoiset 4 x 4 -el pystyjagit 1,09 GHz:lle tuuletuspiisiin laitetun 6 m lasikuituputken nokassa, ja toiselle vastarille 6 x 5/8 kollineaarivertikaali lasikuituputken päässä noin 14 m korkeudessa.
Millaisia softia, ajureita yms tarvitaan?
T: - Juha -
Images: 1090 MHz aerials.
ADSB# saattais olla parempi softa tuohon hommaan. Muita muutoksia ei tarvitakkaan. Antennit sulla on paljon paremmat kuin mulla.
Asetukset kuvan mukaan, ohjelma käyntiin ja sitten vain tiirailemaan näkyykö mitään osoitteessa http://adsb2.deviate.fi:30080/
Taajuuden korjaus tietysti oman tikun mukaan. Ohjelmana tuolla pyörii dump1090, joka kyllä osaa datavirran antaa muidenkin seurantaohjelmien tarpeisiin.
Tnx ohjeista! Asensin Win XP-koneeseen, ja ADSB#-softaratijo alkoi heti kopittaa lentsikoita tikkuradion kautta! Tikun ajurit oli tietenkin jo asennettu ensin. Antennina tosin tässä ratijotikussa on vain GP matalalla katonharjan päällä.
Kun nettiosoitteen laittoi ADSB#:iin, niin lentsikka ilmestyi näkyviin myös serverisi ruudulla! En tiennyt tuollaisia serveriohjelmia olevankaan, eka kertaa näen. PlanePlotteria olen vain tähän asti käyttänyt koneiden saamiseksi kartalle omalle ruudulle, mutta se on maxullinen softa.
Näkeekö mistään, tuleeko kone servullesi omasta vastaanottimesta, vai jonkun muun?
ADSB# -softa: sdrsharp.com/index.php/a-simple- … ng-rtl-sdr
Itselläni on käytössä adsbSCOPE, joka on ilmainen, mutta myös VirtualRadar on kokeiltu. Huomasin tuossa jotta esim. adsb#:n mukana tulee tuommoinen useamman vastaanottimen datan yhdistämiseen sopiva ohjelma, mutta mieluummin luotan palvelinpuolen hommissa Linuxiin.
Eihän sitä oikeastaan mistään näe, mikä vastaanotin sen datan antaa, mutta jos peitto on huono, niin äkkiä sen oppii missä on minkäkin vastaanottimen katveet. Noista parista esimerkkikuvasta osaan sanoa että itään menevät koneet voivat olla minunkin vastaanottimelta, mutta tuo etelään mennyt mahtaa olla sinun vastaanottimeltasi, kun ei minun vastaanotin noin pitkää pätkää juuri tuosta lentoreitistä kuule.
PS. Boottaan tuon serverin näillä hetkillä, kun on muutama bitti solmussa joten en tällä hetkellä saa debugattua verkkoliikennettä.
Laitoin jaginelikkoantennissani olevan RTL1090-softalla workkivan tikkuradioni asetuksiin ‘UDP Target’ sinun servusi URL:n ja portin, ja klikkasin ‘Send UDP’ -nappulaa. Jos toimii, niin on parempi, koska tämä tikkuvastari on minulla useammin päällä.
Ruutukaappauksissa alla näkyvät RTL1090:n jakoasetukset. Ainakin oheiskuvien Lufthansan jättijumbo ilmestyi servullesi, en tosin tiedä, tämän oman ratijotikun, vai jonkun muun harrastajan vastarin kautta?
Konelistasta päätellen myös Helsingin ja Eestin suunnalta tulee paikannuksia joiltain asemilta? Hieno juttu, että harrasteserverisi kiinnostaa softaradiokokeilijoita!
Lisäys 19.10: Servuasi ei näy enää eilisestä alkaen, ilmeisesti on pois päältä?
Dataa tulee satunnaisesti myös Helsingissä ja Vaasassa olevilta vastaanottimilta ja lopullinen palvelinratkaisu tuleekin olemaan jossain aivan muualla kuin minulla. Vielä pitää vain ratkaista muutama datan siirtoon liittyvä ongelma.
Perjantaina iltapäivästä tuli pitkä sähkökatko. Nyt kone on kuitenkin ymmärtääkseni jälleen toiminnassa.
Edit: Nytpä ei oo näköjään enää nimipalvelukaan kohdallaan. Lie tullut aika siirtää palvelu muualle.
‘Weak Signal Propagation Report’ eli WSPR on hamssien erikoinen digimode, jolla kukin voi kokeilla, miten kauas ja miten pienellä teholla hänen sinkkunsa kuuluu, ja miten kaukaa kuulee muita. Raportin yhteyksistään saa suoraan nettisivulta, joka kokoaa raporteista maailmanlaajuisen radiokelikuvaajan. Käyttäessämme WSPR-yhteyksiä turvaverkon 50 MHz maakuntayhteyksien kantamakokeiluihin, havaitsimme Joensuun ja Kouvolan seudun välisissä kokeissamme erikoisia kaksoissignaaleja. Ainakin osa näistä tunnistettiin lentokoneheijastusten aiheuttamiksi.
Kokeissa käytämme tyypillisesti parin watin lähetystehoja, millä saamme hitaan ja hyvin kapeakaistaisen WSPR-moduloidun 50 MHz purskeemme kulkemaan maakuntiemme välisen yli 200 km matkan, antenneina tyypillisesti 4-el jagi tai 2-el kvadi. WSPR-mode on ehkä kapeakaistaisin hamssien digimodeista: Se tarvitsee kullakin bandilla vain 0,2 kHz levyisen kaistan, joilla mahtuvat yhtäaikaa workkimaan kaikki kokeilijat ympäri maailmaa, koska WSPR:n taajuusmodulaatio on vain 7 Hz kapea…!
6 m kokeissamme havaitsimme, että parissa tapauksessa WSPR-softa luki WSPR-purskeen kahdesti. Tällaisesta tapauksesta saatiin myös spektrikuva, jossa Tommin OH7JJT lähetteestä näkyi identtinen ‘klooni’ 11 Hz varsinaisen sinkun yläpuolella. Koska tämä heikompi kaksoissinkku näkyi vain yhtenä, ja sen taajuus ryömi pari hertsiä alaspäin verrattuna varsinaiseen sinkkuun, niin sillä ei ollut tavanomaisen ristimodulation tuntomerkkejä, kuten symmetrisiä peilitaajuuksia. Tällaiselta näytti yksi näistä ‘kloonien’ WSPR-kaksoisraporteista Tommilta, taajuuserolla 73 Hz lähetysjaksolta 12:54:
Timestamp_________Call_______MHz _________SNR_Drift__Grid ____Pwr__Reporter___RGrid____km__az
2013-11-03 12:54____OH7HJ___50.294479_____-27__0____KP42qp___2____OH7JJT___KP52cl____47__113
2013-11-03 12:54____OH7HJ___50.294552_____-16__0____KP42qp___2____OH7JJT___KP52cl____47__113
Lentokoneheijastuksen dopplerin tuntomerkit
Taajuuden valuminen alaspäin saattoi viitata lentsikkaheijastuksen doppleriin. Jos näin olisi, niin lentsikkaheijastus saattoi siis syntyä näinkin vaatimattomilla antenneilla, ja vain 2 W lähetystehoilla! Kun kokeita jatkettiin, saatiin kopitettua kuvia selkeistä lentokoneheijastuksista, joista osa pystytiin tunnistamaan Planefinder- nettisivun avulla hamssiasemiemme välillä lentäneiden reittikoneiden aiheuttamiksi.
Nyt kun ilmiötä osattiin epäillä, koitimme seurata vastaavia erikoisia kaksoissinkkuja. Niitä löydettiinkin, koska yhteyskokeilualueemme Joensuu - Kouvola ylitse kulkee kohtalaisen vilkas Kaukoidän lentoreitti. Miten nämä dopplerit sitten käyttäytyivät? Yksi lentsikkaheijastuksiin liittyvä tuntomerkki oli aseman signaalin lisääntynyt voimakkuus. Tämä on helposti ymmärrettävissä, koska asemien välistä lentävä lentokone siipiensä ja runkonsa laajoine alapintoineen toimii isona radioaaltojen passiiviheijastimena.
Entä sitten itse dopplerit? Asemiemme välistä poikittain lentävä kone aiheutti nopeasti laskevan, varsinaisen sinkun kanssa alaspäin risteävän dopplerjuovan. Asemiemme välistä lähes samansuuntaisesti lentävien koneiden doppleri taas syntyi niin lähelle sinkkua, vain parin hertsin päähän, että se suorastaan esti WSPR-purskeen dekoodauksen, kasvaneesta signaalitasosta huolimatta. Alla ruutukaappauksista editoituja esimerkkejä kyseisistä tapauksista. Alkuperäiset kuvat tnx OH5RM, OH7JJT ja OH7TE.
Linkkejä:
WSPR nettisivu: wsprnet.org
Lentsikkadopplereita 6m WSPR:llä - Aircraft Scatters on WSPR - Osa 2. - viewtopic.php?f=21&t=295&p=2712#p2712
T: - Juha -
Kokeilussa on nyt kierretystä puhelinparikaapelista ja lasikuitutikuista rakennettu koottava 8-el ‘luurankokvadi’ 6m bandille. Tämä 8-el vaakapolarisaatioantenni on noin 3 dB parempi, kuin tähän asti käyttämäni 4-el jagi. Koekuuntelussa vahvistusero näkyi siten, että 4-el jagilla juuri havaitsemiskynnyksen rajoilla olevat lyhyet dopplerit ilmeisesti Pietarin kaupunkia sen eteläpuolisella reitillä ohittavista matkustajakoneista näkyivät nyt varsin selkeästi yli 300 km etäisyydeltä.
Liitekuvassa näkyy Pietarin eteläpuolitse korkealla lentävää Kaukoidän liikennettä, sekä todennäköisesti näiden koneiden lentsikkaheijastusten lyhyitä dopplereita Pietarin TV:n jaksolla vasemmanpuoleisessa Spectrum Lab:in nauhassa.
Kun kaarevan maanpinnan aiheuttama Tx:n ja Rx:n yhteisten radiohorisonttien rajoitus yhdistetään Antin OH7DI teoreettiseen tasaisen maanpinnan malliin Cassinin ovaalin muotoisine kantamineen, niin todellinen koneiden havaittavuusalue Pietarin TV-lähettimen takana näyttäisi pitävän hyvin paikkansa Antin laskentamallin kanssa.
Linkkejä
144 MHz luurankokvadi, josta tehdyllä 50 MHz versiolla nämä dopplerit on kuunneltu: antenni.innoplaza.net
T: - Juha -
