Что правда а что миф, попробуем разобраться.
Примечание: доступа к реальному пеленгатору для проведения реальных тестов у меня нет. Вся информация была найдена в открытых источниках.
Принципы пеленгации радиоволн
Направленные антенны
Самый наверное, очевидный, и исторически появившийся первым, это способ пеленгации сигналов с помощью направленных антенн. Использовался в частности во времена СССР для спортивных соревнований по радиопеленгации, называемых «охота на лис». Обложка журнала Радио того времени показывает как примерно это выглядело:
Нас же сейчас больше интересует не спортивная, а техническая сторона вопроса. Как видно из фото, приемник содержит 2 антенны: одну рамочную, другую штыревую. Схемотехнически сигналы из антенн комбинируются так, что получается диаграмма направленности в виде кардиоиды (схема с сайта unradio.ru):
Как можно видеть, диаграмма направленности весьма широкополосна, однако вполне позволяет «засечь» направление на максимум сигнала. Точность определения максимума не особо высока, что впрочем компенсировалось скоростью и физ.подготовкой спортсмена.
Если говорить о современных устройствах, то нечто похожее можно видеть например в носимом пеленгаторе «АРК-НК3И», который как можно видеть из описания, тоже снабжен рамочной антенной. Подробных описаний найти не удалось, но можно предположить что точность взятия пеленга таким устройством примерна сопоставима с вышеупомянутой кардиоидой.
Фазовые методы
С направленными антеннами все более-менее ясно, так же ясно, что их надо как минимум, крутить, или с ними идти, что конечно неудобно. Гораздо больший интерес представляют фазовые методы, которые позволяют брать пеленг на сигнал с помощью антенны неподвижной.
(антенна пеленгатора РПс3000и, фото с сайта irga.sut.ru/sp.html)
Существуют разные подмножества фазовых методов, рассмотрим для примера принцип квази-допплеровского пеленгатора. Представим сигнал, идущий с определенного направления, и антенну, вращающуюся в горизонтальной плоскости.
Очевидно, что благодаря эффекту Допплера, во время движения антенны в сторону источника, частота будет выше, в обратную сторону, соответственно ниже. Анализируя максимум и минимум колебаний частоты, можно легко определить направление. Разумеется, в реале антенну никто не вращает — используется стационарная решетка из антенн (примерно как на фото), переключение сигнала с которых выполняется электронной коммутацией. Сравнивая фазы сигналов, можно определить направление на источник излучения.
Кстати, подобные устройства могут использоваться и радиолюбителями, например для той же «охоты на лис». За 400$ возможно приобрести готовый Doppler Direction Finder Kit:
Существуют и более простые схемы, содержащие не более 20 деталей. В них в качестве приемника используется уже готовая радиостанция, а доделать необходимо лишь модуль для переключения антенн.
Впрочем, вернемся к пеленгаторам стационарным. Наверное основной вопрос, который интересует пользователей — это точность и частотный диапазон пеленгации. Для примера можно рассмотреть Стационарный пеленгатор «АРК-СП», описание которого есть на сайте bnti.ru:
— Рабочий диапазон частот: 20 — 3000 МГц
— Чувствительность по полю в диапазоне 20-1000 МГц: не более 12 мкВ/м
— Инструментальная точность (СКО), не более: 2° (20-1000 МГц)
— Минимальная длительность пеленгуемого сигнала, однократного при полосе обработки 5 МГц: 30 мс
— Непрерывная запись радиосигналов в полосе: до 24 МГц, скорость потока данных при непрерывной записи радиосигнала в полосе 24 МГц: 102,4 МБайт/с
Из этого описания можно выделить ряд полезных фактов:
— Рабочий диапазон частот простирается до 3ГГц, что покрывает все практически возможные источники сигналов.
— Для пеленга действительно достаточно очень короткого сигнала.
— Максимальная полоса записываемого сигнала 24МГц, это связано с максимальной частотой дискретизации доступных АЦП. Описание на сайте датируется 2012м годом, учитывая некий прогресс, можно предположить что сейчас доступны АЦП на 60 или даже на 100МГц. Но больше вряд ли, и однозначно можно сказать, что весь радиоэфир никто не пишет, это слишком сложно и дорого. Таким образом, пеленгация сигнала «задним числом» по записи практически невозможна, разве что сигнал попал в запись случайно.
— Заявленная точность не более 2°, что с одной стороны, весьма неплохо, с другой стороны, явно недостаточно для поиска с точностью «до квартиры». Более того, как следует из принципа действия, в вертикальной плоскости сигнал не пеленгуется вообще, так что узнать высоту источника (или этаж) тоже невозможно.
Кстати о точности, на том же сайте можно найти скриншот программы Radio Explorer где видна точность работы пеленгатора РПс3000и:
На каком максимальном расстоянии возможно запеленговать радиосигнал? Достаточно далеко, т.к. антенны пеленгаторов обычно ставят на самых высоких зданиях в городе. На сайте ess.ru удалось найти опубликованную в 2006 году статью, в которой приведена следующая таблица (пеленгация радиостанции мощностью 5Вт):
Как можно видеть, максимальная дальность составила 27 км
Что касается автомобильных пеленгаторов, то их описание (включая фото монтажа и установки, а также рабочих мест операторов) можно найти в той же статье.
Заключение
Надеюсь, кое-какие мифы о пеленгации удалось развеять, кое-какие подтвердить. Все данные для статьи были взяты из открытых источников, 5-10 летней давности. Что-то вероятно было улучшено, но явно не на порядки, да и законы физики в этой области за 10 лет вроде не менялись.
Хочется отметить и другой момент. Несмотря на то, что современные технологии не позволяют запеленговать нарушителя с точностью до квартиры, комнаты и этажа, через секунду после нажатия кнопки PTT, все же не стоит обольщаться. Как показывает практика, злостных нарушителей все-таки ловят, это лишь вопрос времени.
Комментарии (58)
GennPen
28.08.2016 16:00+1> Как можно видеть, диаграмма направленности весьма широкополосна, однако вполне позволяет «засечь» направление на максимум сигнала.
На сколько помнится, для более точного определения направления использовали минимум сигнала, т.к. он имеет более узкую зону.
qrck13
28.08.2016 17:31Вертикальная штырьевая антенна там была отключаемая, а у рамочной антенны — два очень острых минимума, которые лежат в плоскости антенны, и по ним в добавок удобно ориентироваться, по ним и устанавливали точное направление.
avost
28.08.2016 18:00+1Ага, искали по минимуму с рамкой, а чтобы не пойти в противоположную сторону по «неправильному» минимуму, временно подключали штырь для определения общего направления.
lubezniy
28.08.2016 17:58+1Минимумом точно определяли направление, а по максимуму, нажав кнопку, — сторону. Это использовалось в 80-метровом диапазоне (3,5-3,65 МГц). А в 2м (144-146 МГц) применялись антенны типа волновой канал (обычно 2 или 3 элемента: вибратор и рефлектор, опционально директор).
antage
28.08.2016 16:54+4> Максимальная полоса записываемого сигнала 24МГц, это связано с максимальной разрядностью доступных АЦП.
Полагаю, имелась в виду частота дискретизации АЦП, а не разрядность.DmitrySpb79
28.08.2016 19:35Да, верно, спасибо за поправку.
mwaso
29.08.2016 06:34По поводу прогресса в частоте дискретизации современных АЦП позвольте также отметить, что сегодня доступны АЦП с частотой дискретизации выше гигагерца. Например ADC12J4000 от Texas Instruments: 4 Гигасемпла в секунду, ширина полосы аналогового тракта 3,3ГГц. Разрешение 12 бит. Все это в корпусе 10х10х0,9мм. Цена $1950.
Ну а если говорить не о микросхемах, а о готовых платах захвата, то существуют например варианты на 10ГГц (ApisSys AV101). Осциллографы Keysight Z-series имеют АЦП на 160Гс/с (но тут, я полагаю, используется трюк с временным сдвигом относительно периодического сигнала).
YegorVin
29.08.2016 16:05+1Наверно даже ширина полосы записи. А ее ведь можно сдвинуть по диапазону аналоговыми способами. Например писать в диапазоне 100-124МГц.
ShabanovYT
28.08.2016 18:27Почему-то считал, что пеленгуют двумя приемниками. На частоте 100 мгц точность несколько метров, должна быть… но в реальности конечно меньше. Антенны с фазированной решеткой выдают что-то вроде голограммы, после обработки компьютером получается объемная картинка, вроде так.
DmitrySpb79
28.08.2016 19:34+1Двумя, и даже больше. Приемники пеленгаторов могут управляться дистанционно, данные передаются по ethernet. Впрочем на скриншоте выше все видно как раз. Точность там угловая, а не метрическая. Даже 1 градус при дальности в километр, это уже 20х20м квадрат, так что точности в несколько метров не будет. Ну и картинка таки плоская а не объемная, высоту источника антенна не пеленгует.
Psychosynthesis
01.09.2016 00:11Вот, кстати, хотел тоже отметить, что с одним приёмником это будет целый сектор, причём достаточно большой — мощность-то источника неизвестна.
А вот с двумя разнесёнными приёмниками можно уже как раз квадрат получить (это банально место пересечения секторов от двух приёмников).
Ezhyg
28.08.2016 18:38Использовался в частности во времена СССР для спортивных соревнований по радиопеленгации, называемых «охота на лис».
В неё до сих пор играют. И, в общем-то, не только в СССР :).
подобные устройства могут использоваться и радиолюбителями, например для той же «охоты на лис»
Нельзя! Запрещено правилами.
Alyoshka1976
28.08.2016 20:15+1Возможно, стоит упомянуть о триангуляции (ведь чаще важен не пеленг, а конкретное место на карте).
rechmp
29.08.2016 09:40А что тут рассказывать? Заводите 2-9000 пеленгаторов в сеть по впн или радиоканалу, и смотрите пересечение пеленгов на карте, как на картинке в топике. Рулить что одним пеленгатором, что 10 разницы особой нет.
rfvnhy
29.08.2016 14:41В советское время 3-4 машины вполне себе ловили «радио-хулиганов» по деревням.
без всяких ваших впнов и эзернетов =)JerleShannara
29.08.2016 17:51Хулиган собирал СВшную шарманку на 6П3С (не СиБи, а Средние Волны) и матерился/крутил битлов по несколько часов, запеленговать такого идиЁта особых проблем не составляло. Да и хватило бы даже двух машин, с приёмниками от охоты на лис.
rechmp
28.08.2016 20:46+4Один мой знакомый © ежедневно использует ППС (приемно-пеленгаторную сеть), и говорит, что при острой необходимости ИРИ локализуется вплоть до человека из толпы в небольшом городе за пол часа, если хоть иногда давить кнопку передачи на обычной китайской пятиваттке. Причем на определение места с точностью до пары домов достаточно, как указано выше пары секунд, а остальные 29 минут туда едет машина с переноской.
Так что, расслабляться не стоит. Если за вами еще не приехали — вы просто никому не интересны :)
Стоит еще отметить, что пеленгаторы как выше на картинке не работают с горизонтльной поляризацией, совсем не работают.
vaim
28.08.2016 21:23Ожидал увидеть в статье клон морского срп-5. В смысле ту самую машину с двойной рамкой на крыше из штирлица.
Кстати, сам живьем не видел, но слышал про пеленгаторы, у которых перпендикулярные рамки были подключены к развертке (вернее отклоняющим катушкам) монитора так же перпендикулярно и, за счет этого, направление на источник рисовалось на элт.
entze
29.08.2016 07:59Т.е. Если замутить мост на ubnt то
рано или поздноПосле завтрака приедут?rechmp
29.08.2016 09:11Один мой знакомый © говорит, что рчц мониторит частоты, если есть не зарегистрированный рэс то выдается предписание в милицию/военным/прокуратуру/фсб (в зависимости) от того где стоит ИРИ и там уже принимаются меры. Опять же, все зависит от того кому и насколько Вы мешаете. Могут за день провернуть, но бывает и через пол года после предписания добираются до железяки :)
SmartVolk
29.08.2016 14:40Что значит «незарегистрированный рэс»? Радиостанция, в отличие от сотового телефона, не выдаёт в эфир ничего, кроме модулированного сигнала. То есть какой-то IMEI или другой идентификатор — только сигнал. Да, согласно закону, РЭС нужно регистрировать в РЧС. Но если я работаю в своём диапазоне ДРУГОЙ радиостанцией, незарегистрированной — как это определить? Наверное, речь всё же идёт о работе в неразрешённых участках диапазона.
rechmp
29.08.2016 19:04+1Да, конечно, писал в дороге и ошибся.
Я имел в виду вне дозволенного диапазона/частоты, повышенной мощности, не в том месте где положено.
Регистрировать больше от обычных ментов, чтобы при осмотре машины или карманов не прикапывались. У меня каждый раз за 2 трансивера в машине цепляются.
rfvnhy
29.08.2016 14:45Сосед по даче заррраза уже лет 5 как всем соседям аналоговое эфирное ТВ «придавил», слышно его разговоры с кем-то почти на всех каналах.
Подозреваю что передатчик настроен неправильно и «фонит» на соседних частотах.
Пробовали устно жаловаться — предлагают оставлять письменное, которое будет рассмотрено когда-нибудь…
Пару раз в рабочее время машинки недалеко крутились, так он вечером поздним «работает» и по выходным…
В общем пока он никому серьезному не мешает (уж лет 5 точно, если не больше), то всерьез за него никто и не возьмется…JerleShannara
29.08.2016 17:54+1А разговоры нормальные или что-то типа «Это ассинезатор, тут у меня в кастрюле вода от ГУшек уже кипит всё уже [censored], лысый бастурматор ты тут? приём приём приём» или более-менее нормальный DX-ны трёп?
rechmp
29.08.2016 19:14Плюсанул бы за Гушки, да не могу :)
Так случилось, что постоянно приходится слушать это. Особенно радуют паялы типа:
-«Василичь, жуёво проходишь, подкачай помошника»
-«Петруха, 2 киловатта накинул, так лучше?»JerleShannara
29.08.2016 19:42+1Таким любителям и постоянным завсегдатаям «трёх шестёрок» хочется иногда антенный кабель закоротить.
carrier
30.08.2016 21:52Знаете, вот пьяные отбитые пираты, что выкупили за бутылку\нагло сперли из кунга какую-нибудь ГУ-27 и нагло вещают из своей Поперкуевки, вкачивая киловатты и переодически больно умирающие из-за протечки воды из дырявой кастрюльки которая оказывается под полным анодным, иногда гораздо лучше, чем всякие бородатые деды, что «харитон ульяна илья семьдесят семь, слышу вас на пьять-девять, погода отличная, а я тут повесил новую антенну». Радио — оно должно быть живым и все эти оговорки про «радиоэтикет» нужны только очень узкой группе товарищей, что заморочены своими DXами и только себя считают радиолюбителями, а всех остальных требуют гнать ссаными тряпками из эфира.
JerleShannara
31.08.2016 02:06Знаете, дедок «Роман Альфа Три Браво Браво Виски» обычно имеет передатчик, который хотябы не срёт в эфире как слон, которому ящик слабительного дали. Я раньше любил посидеть в шестёрках (6.66 мгц). И с чего я вечно вспоминаю ассинезатора — от этого гения (хз где он жил/был, но рассказы о 4ех ГУшках от него шли частенько и гнилой антенне тоже) гармоники лезли вверх и вниз так, что я дегеном на штатный телескоп ловил две штуки находясь где-то в районе малой вишеры. А так да, шестёрки диапазон более живой был, порой (если забить на 90% мата) оно успешно заменяло любое юмористическое шоу.
Zenitchik
31.08.2016 12:39Чем радиоэтикет хуже сетевого этикета? А на счёт эфира я бы даже добавил — в эфире должна быть дисциплина, а не этикет.
SmartVolk
02.09.2016 09:43Я тоже думаю, что какой-то этикет должен присутствовать. И элементарная вежливость. Коробит, когда в эфире грязно ругаются матом. Нет, радиолюбители этим не грешат, тут и позывного можно лишиться. Кстати, для них есть регламент, о чём можно, а о чём нельзя говорить. За нарушение которого, опять же, можно лишиться. А вот на си-би (гражданский диапазон 27 МГц), где уже не надо регистрировать РЭС и получать разрешение, там творится полный бардак. Причём, я не говорю здесь про известный «канал дальнобойщиков», а про вызывную частоту 27,200 МГц. Попадаются несознательные граждане, у которых через слово мать-перемать. Культура, точнее, её отсутствие. А ведь услышать это можно при хорошем прохождении и на другой стороне планеты.
rechmp
29.08.2016 19:11Можете оформить заявку в РЧЦ, они сделают замеры рэо при его работе и вынесут вердикт.
Если он работает не на самопальном ламповом монстре — скорее всего оправдают, потому что это ваши польские антенны (угадал?) собирают весь хлам из эфира и установленный там усилитель подливает масла в огонь :)servermen
29.08.2016 20:03+2>это ваши польские антенны (угадал?) собирают весь хлам из эфира и установленный там усилитель подливает масла в огонь :)
Вы предлагаете доступную по цене альтернативу (ну кроме спутника)?JerleShannara
30.08.2016 15:29У вас какое расстояние до передающей антенны? Можно взять стандартный диполь, на 90км. он ловит качественно
servermen
30.08.2016 23:00Да 90 км и есть, но у нас тут низина… А вот у тех кто живет наверху прием на польках работает вполне неплохо.
Пытались настроить обычную (без платы-усилителя) дециметровку типа «волновой канал», но сигнал оказался крайне нестабилен и не превысил уровень в 22% по показаниям на табло цифрового ресивера (а прием начинается от 35%+).
В самом начале, вполне приемлемо, принимало вторую десятку каналов (546 мгц) на польку, потом антенну подняли с чердака на конек крыши, прием стал чуть лучше и даже появилась первая десятка каналов (746 мгц) с уровнем как раз 35 — 40%, но как правило в облачную и дождливую погоду (оба передатчика установлены на одной вышке, на одинаковой высоте и соответственно у них одинаковая мощность). А потом все разом взяло и как то так вырубилось. И крутили эту антенну, и перепробовали кучу плат из запаса, пытались и с этим самым волновым каналом настроить, но все закончилось тем, что пошли и заплатили за триколор. Кстати соседи потом рассказали, что у них тоже телек совсем перестал ловить каналы: даже самые мощные — нтв, 5-ый и культуру. И замена платы-усилителя им не помогает…
Как то вот так — простой диполь тут точно не поможет!
carrier
30.08.2016 21:59IPTV
servermen
30.08.2016 23:41Откуда возьмётся IPTV? Тут и истинно безлимитного интернета взять негде. Билайн, наверное в рамках подготовки к внедрению закона яровой, уже поднял цены: было 700 р за 30 гб и 200 р за 4 гб, а стало 1200 р за 20 гб и 200 за 1 гб! А мегафон здесь только gprs и скоростной безлимит от Ёты можно спокойно выбросить у себя из головы: так как я очень сильно подозреваю, что йотовский модем на 90 км попросту не сможет добить — даже с узконаправленной антенной и мощиным усилителем сигнала. Тем более, находясь в низине.
servermen
29.08.2016 19:45Когда работает радио на укв/fm частотах, то в эфире очень часто проскакивают обрывки авиапереговоров. Бывает и на аглицком с разными акцентами, а бывает и по русски. Слова плохо различимы, но иногда слышно «Ростов контроль». Если я все правильно понял, то авиадиапазон приходится на 117 — 137 мгц. А приемник настроен на частоту 105 мгц. радиопередатчик расположен на довольно-таки выделяющейся возвышенности где-то в 30 — 40 километрах и имеет мощность в один киловатт (смотрел на «Виктор сити» — vcfm.ru), радио в режиме «моно» играет очень чисто, а в стереорежиме, при этом, в большинстве случаев шума практически нет. Так вот этими «авиаобрывками», слабо различимой речи, сигнал радиостанции глушится подчистую! До ближайшего аэропорта где-то 90 км по прямой, а до Ростова — все 600 км. Самолеты летают на своих обычных высотах — т.е. нет никаких глиссад.
SmartVolk
02.09.2016 09:56Да, действительно, авиационный диапазон примыкает «снизу» к FM-диапазону, так что при неточной настройке тракта ПЧ/РЧ приёмника можно и услышать. Тут ещё нюанс в том, что FM-приёмник, как можно догадаться, использует частотную модуляцию (FM), а авиация, по традиции, амплитудную (АМ). И их сигнал где-то в приёмном тракте приёмника преобразуется и выделяется модулирующий звуковой сигнал. Насчёт расстояния, тут много факторов — рельеф, прохождение, высота антенны. Для примера скажу, что в Туапсинском районе летом, днём при безоблачном небе, при благоприятном прохождении в условиях тропосферной рефракции, на сотовый телефон можно было принимать сигналы турецких базовых станций GSM. Зарегистрироваться в их сетях, конечно, невозможно, но сам факт, что столь слабый сигнал через 350 км морской глади принимается на телефон, впечатляет. Из детских воспоминаний: где-то в конце 70-х в Трабзоне, насколько знаю, ввели в эксплуатацию мощную FM-вещательную станцию, так она в подобных условиях напрочь забивала звуковой тракт телевизора, глушила капитально, при том, что ретранслятор ТВ у нас стоял в нескольких км. И картинку принимали через море, порой очень качественную, но ч/б. Это потом я понял — у них ПАЛ, у нас — СЕКАМ.
Konachan700
29.08.2016 10:48Все крыши заставлены этими антеннами на 5GHz, на высоких домах с хорошей видимостью округи 20-30 блоков иной раз насчитывается, не считая легальных БС сотовых операторов. Целые провайдеры в регионах живут за счет этих радиомостов, и ни у одного, сколько знаю, разрешений на частоты нет (их вообще выдают на 5GHz?). Никому эти радиомосты не нужны, ибо никому пока не мешают, да и мощности сигнала сотни милливатт — единицы ватт в довольно узком луче.
SmartVolk
29.08.2016 14:46+1Наверное, это слишком в кучу сваленные впечатления. Разрешения на частоты выдаются. Например, у Ростелекома имеется некоторое количество автомобильных и переносных радиостанций в диапазоне Low Band. И все они на учёте в РЧС. То же касается и железнодорожных (переносных и локомотивных) радиостанций — тут я точно знаю, сталкивался. Что до «радиомостов», то радиорелейные станции также подлежат регистрации. И больше того, за это выплачиваются определённые деньги. Единственное, наверное, исключение — не регистрируются системы передачи, работающие в оптическом диапазоне.
rechmp
29.08.2016 19:25+1Все верно, периодически Мой друг© снимает радиомосты на пятерке.
Может у нас не такой большой город как мск, где загажено, но это работает. У провайдеров, по крайней мере у наших, все мосты зарегистрированы.
Мощность учитывается не выходная с передатчика, а напряженность поля. 100мВт с домашего роутера и 100мВт с параболической антенны — две большие разницы, как говорят в одессе. Напряженность поля может отличаться порядка на три и можно поднять линк километров на 200.
2PAE
29.08.2016 08:41+2" и однозначно можно сказать, что весь радиоэфир никто не пишет, это слишком сложно и дорого."
Это просто Яровой ещё не рассказали что в России есть ещё и радио.
Corpsemeister
29.08.2016 09:21+2Да прекратите уже подсказывать! Мне уже кажется, что кто-то в ГД подозревает о существовании ГТ/Хабра…
WD40
29.08.2016 09:47Интересно, а активную спутниковую тарелку можно как-то замаскировать от пеленгации. Может есть какие узко направленные модели или ещё какие-то способы?
Xop
29.08.2016 12:50+1Раз уж в этой статье упоминаются сразу несколько разных комплексов АРК, думаю будет не лишним дать ссылку на их производителя: http://ircos.ru Там много еще интересного — и характеристик, и фоток, и скриншотов…
BalinTomsk
29.08.2016 21:03А что за круглая коробочка на голове у мужика в центре фоты на журнале?
Я 3 года занимался охотой и мы делали весьма продвинутые девайсы, но тут я озадачился.rechmp
29.08.2016 21:56Моток синей изоленты же. Видите — ими рамки подмотаны.
Видимо, для оперативности ):
Gozdi
к 1 части интересное промелькнуло: Шушкевич, причастен и ко многим важным прикладным научным работам, в том числе к обнаружению разведывательных приемников, даже выключенных – это тема моей кандидатской диссертации; и к работе по обнаружению золота в багаже в любом виде без вскрытия багажа. Последней работой руководил не я, но я много в нее вложил. Компьютеров не было, и надо было аналоговыми методами решать трудные задачи. (свежий Слон)
dhtml
контрабандисты золота минусуют
Mimizavr
А можно ссылку на обе работы? хочу почитать для общего развития
Gozdi
это цитата из интервью с первым президентом Беларуси, на свежем slon.ru
Mimizavr
Жаль.
Gozdi
если эти работы до сих пор не с грифом, найти в специализированной библиотеке наверное можно и заказать копии