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28 febbraio 2014

Ricezione amatoriale VDL-2 e ADS-B, una torre di controllo in salotto

Da quando MultiPSK, il programma di decodifica di svariati tipi di segnali dati in HF e VHF ha aggiunto la possibilità di catturare le comunicazioni degli aerei civili in modalità VDL mode 2 (una evoluzione del sistema di messaggistica dati ACARS), si stanno moltiplicando gli strumenti e le interfacce visuali che consentono di realizzare in casa vere e proprie postazioni di Air Traffic Control. Ecco per esempio una guida, in lingua inglese, che spiega come impostare MultiPSK per la ricezione effettuata direttamente con una chiavetta USB di tipo RTL2832U, la famiglia di economici dispositivi per la ricezione della TV digitale che la comunità dei radioamatori ha adattato al monitoraggio dell'intero spettro VFH-UHF. La guida dell'olandese Dick insegna anche come visualizzare i dati di posizione trasmessi dagli aerei sui 136 MHz direttamente su una mappa geografica, con il software PlanePlotter. L'australiano Mike Simpson, ha invece realizzato dei semplici "estrattori" che consentono di visualizzare i dati all'interno di griglie (spreadsheet) molto più leggibili. Il software di Mike, Display Launcher, si presenta sottoforma di una serie di plug-in che si occupano di altrettante modalità decodificate da MultiPSK, dialogando con quest'ultimo attraverso una connessione TCP/IP. Informazioni in questo pdf.
Per il momento lo standard VDL-2 è ancora poco diffuso, ma l'evoluzione delle normative che regolano il traffico aereo e i suoi servizi di supporto prevedono un rapido passaggio a modalità "all digital" molto estese. A livello hobbystico la comunità degli appassionati ha scoperto anche la modalità ADS-B, un sistema di tracking di posizione che utilizza frequenze UHF (1090 MHz in particolare) anch'esse monitorabili con  dispositivi poco costosi. Finora sul mercato amatoriale erano diffusi "box" specializzati ma ormai, con software come RTL1090, anche le normali chiavette USB possono funzionare. L'ATC do-it-yourself (per fortuna senza la possibilità di impartire comandi di rotta ai piloti) è arrivato a esprimersi attraverso due progetti commerciali, Flightradar24 e RadarBox24, che trasformano il tracciamento degli aerei in volo in una forma di intrattenimento. Entrambe le iniziative mettono a disposizione siti Web e app mobili che consentono di visualizzare, come in un radar portatile, i voli in corso in dato momento in ogni spicchio di cielo. Ed entrambe fanno affidamento su reti di volontari equipaggiati con ricevitori ADS-B che condividono in rete le informazioni ricevute. Flightradar24 addirittura arriva a fornire gratuitamente i dispositivi per ottenere una copertura anche nelle località più remote e poter commercializzare i suoi servizi in abbonamento, ma il network è aperto anche a chi volesse condividere i dati ADS-B generati autonomamente, con un proprio ricevitore, magari un semplice dongle USB. Se siete interessati ad acquistare un ricevitore dedicato, o pensate di poter fornire dati interessanti a questi due network, potete consultare questa pagina di Flightradar24, o questa di Airnav Systems/RadarBox24. Attenzione però, perché gli apparati proposti sono piuttosto raffinati e possono costare parecchie centinaia di euro, paragonabili al box ADS-B della Kinetic Avionics, SBS3.

30 dicembre 2013

VDL Mode 2 e DSC, aerei e navi oggi comunicano (e si ascoltano) così

Ci sono due novità interessanti dal mondo dei software per la decodifica delle varie modalità di comunicazione dati via radio ed entrambe riguardano la navigazione, aerea e marittima. La prima si riferisce al protocollo VDL mode 2 o VDL-2 (VHF Data Link), il protocollo ad alta velocità inserito nel quadro di evoluzione verso ATN, Aeronautical Telecommunications Network, un ambiente integrato che permetterà a velivoli e torri di controllo di comunicare tra loro utilizzando la fonia (a tendere digitalizzata) e, appunto, i dati. Il punto di partenza di questo percorso è stato il sistema ACARS, introdotto la prima volta oltre 30 anni fa accanto alle tradizionali comunicazioni voce nella banda areonautica VHF (116-137 MHz). VDL-2 non sostituisce ACARS, che continua a essere utilizzato dai velivoli più vecchi, ma da almeno una decina d'anni viene gradualmente adottato dalle compagnie aeree. 
Oggi è possibile decodificarlo grazie al programma MultiPSK, o meglio grazie a una beta di questo software che ha cominciato a circolare (forse per colpa di un leak con qualche anticipo rispetto alla volontà dell'autore Patrick Lindecker F6CTE). VDL-2 utilizza una modulazione D8PSK (la classe di emissione è formalmente pari a 14K0G1DE) su canali di 25 kHz di larghezza di banda. Il symbol rate equivale a 10500 simboli/s ± 50 ppm, per un bit rate nominale di 31500 bit/s. Aldo Moroni ha provato la versione MultiPSK abilitata (oltre che alla decodifica del tradizionale ACARS) al VDL-2 e utilizzando una chiavetta RTL-SDR e una antenna a dipolo incrociato sui 136,975 ha registrato le tracce di numerosi aerei in un raggio di 350 km (nell'immagine questi vengono tracciati direttamente sulla carta geografica da MultiPSK):


Una descrizione tecnica di VDL Mode 2 si trova in questo documento ETSI. La beta del software si può prelevare a questo indirizzo, ma la versione ufficiale di MultiPSK è per il momento la 4.25.1.
La seconda è una vera novità ed è rivolta al mondo della navigazione marittima e a un altro protocollo di comunicazione automatica, il DSC o Digital Selective Calling. Il DSC è stato implementato nel quadro del Global Maritime Distress and Safety System (GMDSS) per consentire la massima automazione e la chiarezza dei messaggi nelle chiamate di soccorso e sicurezza tra navi e stazioni costiere. Concettualmente qualcosa di molto simile all'ACARS. Il nuovo programma, che si chiama YADD, Yet another DSC Decoder, viene dallo stesso autore di YAND - Yet another Navtex decoder, utilizzato per la decodifica dei bollettini Navtex sulle frequenze MF di 490, 518 e altre - Dirk Claessens. Trovate un diario molto emozionante dello sviluppo di YADD, che ha richiesto appena tre mesi, sul blog di uno dei suoi betatester, il radioamatore britannico John Pumford-Green GM4SLV. Anche nel caso di DSC potete trovare un documento tecnico molto dettagliato nella libreria dell'ITU.



YADD (DSC) viene quindi dopo YAND (Navtex) ed entrambi possono essere scaricati sia dal sito del loro autore, sia dalla sezione Datamodes del sito informativo collegato alla lista dei radiofaristi, NDBList.