GPS differenziale con RTL-SDR

Un progetto molto interessante che sto provando e' GNSS-SDR , un sistema per usare un modulo RTL-SDR v3 da circa 20 ed una antenna GPS da 5 euro per poter ricevere i dati GPS ed utilizzarli per la correzione differenziale (ovviamente il dispositivo agisce come se fosse in banda L1.. per avere la banda L2 bisognerebbe avere un'altra RTL-SDR sintonizzata sulla frequenza L2 ....ed in ogni caso il software non prevede questa decodifica)

Il computer puo' essere un comune portatile...l'unico problema e' che il programma apre un thread per ogni satellite osservato quindi la memoria e' sempre benvenuta

Oltre alla libreria si devono scaricare anche 

http://www.rtklib.com/rtklib.htm

https://github.com/rtlsdrblog/rtl-sdr/releases/tag/v1.1

Per far funzionare il software prima si devono configurare i driver della scheda, lanciare il file bat bias_tee_on e successivamente gnss-sdrgui

(il bias tee e' un circuito inserito nell'elettronica dell'RTL-SDR per alimentare l'antenna attiva esterna patch)

Istruzioni nel video 

Questa e' la configurazione che ha funzionato per me

Per semplicita' io ho abilitato come output la configurazione di rete e l'output su file Rinex

Il file Rinex sembra registrare solo la costellazione GPS anche se nella finestra di monitor vengono mostrati anche i dati di Galileo e Glonass

ATTENZIONE: deve essere impostata la coordinata il piu' precisa possibile del punto di misura

Per monitorare la applicazione si puo' premere il pulsante M a fianco del pulsante Start 

Attenzione : se si usa Windows in italiano il file Rinex in uscita avra' i punti decimali sostituiti da virgole e cio' rende impossibile fare il postprocessing con RTKLib. (con editor di testo si puo' fare Find/Replace per la modifica da virgola a punto)

Questo il risultato finale del post processing

% program   : RTKPOST ver.2.4.3 b33

% inp file  : C:\Users\lucai\Desktop\gpssdr\sdr_20201015113400.obs

% inp file  : C:\Users\lucai\Desktop\gpssdr\cal\cala289h00.rnx\cala289h00.20o

% inp file  : C:\Users\lucai\Desktop\gpssdr\cal\cala289h00.rnx\cala289h00.20n

% obs start : 2020/10/15 11:34:36.1 GPST (week2127 387276.1s)

% obs end   : 2020/10/15 11:44:20.1 GPST (week2127 387860.1s)

% pos mode  : static

% freqs     : L1+L2

% solution  : forward

% elev mask : 15.0 deg

% dynamics  : off

% tidecorr  : off

% ionos opt : broadcast

% tropo opt : saastamoinen

% ephemeris : broadcast

% amb res   : continuous

% val thres : 3.0

% antenna1  :                       ( 0.0000  0.0000  0.0000)

% antenna2  :                       ( 0.0000  0.0000  0.0000)

% ref pos   : 43.854470000   11.166080000   -50.0000

%

% (lat/lon/height=WGS84/ellipsoidal,Q=1:fix,2:float,3:sbas,4:dgps,5:single,6:ppp,ns=# of satellites)

%  GPST                  latitude(deg) longitude(deg)  height(m)   Q  ns   sdn(m)   sde(m)   sdu(m)  sdne(m)  sdeu(m)  sdun(m) age(s)  ratio

2020/10/15 11:36:42.068   43.745316827   11.292427977   -63.6904   2   6   1.0450   0.1566   0.2377  -0.3671   0.0280   0.0864   0.07    1.8

2020/10/15 11:36:48.068   43.745347458   11.292425620   -64.6534   2   6   0.4222   0.1009   0.2274  -0.1555   0.0559  -0.1237   0.07    1.5

2020/10/15 11:36:57.068   43.745340452   11.292424419   -65.2242   2   6   0.3162   0.0907   0.2193  -0.1200   0.0539  -0.1264   0.07    1.1

2020/10/15 11:37:03.068   43.745306097   11.292430701   -65.7996   1   6   0.0136   0.0063   0.0206  -0.0056   0.0036  -0.0125   0.07    3.6

2020/10/15 11:37:09.068   43.745293252   11.292432728   -66.0801   2   6   0.2346   0.0797   0.2056  -0.0921   0.0490  -0.1221   0.07    1.1

2020/10/15 11:37:15.068   43.745286998   11.292432314   -66.6728   2   6   0.2129   0.0759   0.1997  -0.0845   0.0468  -0.1193   0.07    1.2

2020/10/15 11:37:21.068   43.745275726   11.292432226   -66.5496   2   6   0.1968   0.0726   0.1943  -0.0787   0.0449  -0.1166   0.07    1.3

2020/10/15 11:37:27.068   43.745263392   11.292434190   -66.5540   2   6   0.1841   0.0698   0.1893  -0.0741   0.0432  -0.1139   0.07    2.3

2020/10/15 11:37:33.068   43.745263939   11.292432314   -65.8761   2   6   0.1737   0.0673   0.1847  -0.0703   0.0417  -0.1114   0.07    1.9

2020/10/15 11:37:39.068   43.745263809   11.292432072   -65.3947   2   6   0.1651   0.0651   0.1804  -0.0670   0.0403  -0.1090   0.07    1.1

2020/10/15 11:37:45.068   43.745260600   11.292432193   -64.7574   2   6   0.1577   0.0631   0.1764  -0.0642   0.0390  -0.1068   0.07    1.2

2020/10/15 11:37:51.068   43.745257360   11.292431499   -64.6951   2   6   0.1513   0.0613   0.1727  -0.0618   0.0379  -0.1047   0.07    2.2

2020/10/15 11:37:57.068   43.745257344   11.292430153   -64.7047   2   6   0.1457   0.0596   0.1691  -0.0596   0.0369  -0.1027   0.07    1.0

2020/10/15 11:38:03.068   43.745249007   11.292431368   -64.0611   2   6   0.1408   0.0580   0.1658  -0.0577   0.0359  -0.1008   0.07    1.9

2020/10/15 11:38:09.068   43.745238433   11.292434035   -64.0050   2   6   0.1363   0.0566   0.1627  -0.0560   0.0350  -0.0990   0.07    1.1

2020/10/15 11:38:15.068   43.745230377   11.292436913   -63.8980   2   6   0.1323   0.0553   0.1598  -0.0544   0.0342  -0.0973   0.07    1.2

2020/10/15 11:38:21.068   43.745228652   11.292439258   -63.8676   2   6   0.1286   0.0541   0.1570  -0.0529   0.0335  -0.0957   0.07    1.3

2020/10/15 11:38:27.068   43.745224795   11.292441520   -63.8227   2   6   0.1253   0.0529   0.1543  -0.0516   0.0328  -0.0942   0.07    1.1

2020/10/15 11:38:34.068   43.745218911   11.292444739   -63.9953   2   6   0.1222   0.0518   0.1518  -0.0504   0.0322  -0.0928   0.07    2.3

2020/10/15 11:38:40.068   43.745218438   11.292447546   -64.5331   2   6   0.1194   0.0508   0.1494  -0.0492   0.0316  -0.0914   0.07    1.0

2020/10/15 11:38:46.068   43.745214867   11.292448732   -64.9767   2   6   0.1170   0.0499   0.1471  -0.0484   0.0310  -0.0900   0.07    2.1

2020/10/15 11:38:52.068   43.745207694   11.292451080   -65.1364   2   6   0.1145   0.0490   0.1450  -0.0474   0.0305  -0.0888   0.07    1.6

2020/10/15 11:38:58.068   43.745204558   11.292451150   -65.2057   2   6   0.1122   0.0482   0.1429  -0.0464   0.0300  -0.0876   0.07    1.2

2020/10/15 11:39:04.068   43.745206265   11.292447041   -65.3471   2   6   0.1100   0.0474   0.1409  -0.0456   0.0295  -0.0864   0.07    2.6

2020/10/15 11:39:10.068   43.745204921   11.292445771   -65.5508   2   6   0.1080   0.0466   0.1390  -0.0448   0.0291  -0.0853   0.07    2.3

2020/10/15 11:39:17.068   43.745200520   11.292445390   -65.8156   2   6   0.1064   0.0459   0.1371  -0.0442   0.0286  -0.0842   0.07    1.0

2020/10/15 11:39:25.068   43.745196791   11.292446870   -65.6732   1   6   0.0141   0.0063   0.0205  -0.0059   0.0042  -0.0129   0.07    7.5

2020/10/15 11:39:31.068   43.745192898   11.292447003   -65.8577   2   6   0.1029   0.0446   0.1337  -0.0428   0.0279  -0.0822   0.07    2.2

2020/10/15 11:39:37.068   43.745192144   11.292447887   -65.9236   2   6   0.1012   0.0439   0.1320  -0.0421   0.0276  -0.0813   0.07    1.9

2020/10/15 11:39:43.068   43.745191371   11.292448821   -66.2033   1   6   0.0141   0.0063   0.0205  -0.0059   0.0043  -0.0130   0.07   29.7

2020/10/15 11:39:49.068   43.745193313   11.292449696   -66.5907   2   6   0.0982   0.0427   0.1289  -0.0409   0.0269  -0.0795   0.07    1.1

2020/10/15 11:39:55.068   43.745198138   11.292449984   -67.2350   1   6   0.0142   0.0063   0.0205  -0.0059   0.0043  -0.0130   0.07    3.3

2020/10/15 11:40:01.068   43.745195988   11.292452579   -67.6868   2   6   0.0955   0.0416   0.1260  -0.0398   0.0263  -0.0779   0.07    1.1

2020/10/15 11:40:07.068   43.745194796   11.292453940   -68.0674   2   6   0.0942   0.0411   0.1247  -0.0392   0.0261  -0.0771   0.07    1.5

2020/10/15 11:40:13.068   43.745194622   11.292454531   -68.3254   2   6   0.0930   0.0406   0.1233  -0.0387   0.0258  -0.0763   0.07    1.8

2020/10/15 11:40:19.068   43.745194780   11.292455399   -68.2927   1   6   0.0142   0.0063   0.0205  -0.0060   0.0044  -0.0131   0.07    7.1

2020/10/15 11:40:25.068   43.745198122   11.292453471   -67.9572   2   6   0.0907   0.0396   0.1208  -0.0378   0.0253  -0.0749   0.07    2.3

2020/10/15 11:40:31.068   43.745200144   11.292452410   -67.7198   1   6   0.0143   0.0063   0.0205  -0.0060   0.0045  -0.0131   0.07    6.3

Number Station F03a

Ero sempre stato curioso delle Number Station e volevo provare ad ascoltarle ma ho scoperto che sono praticamente tutte in VLF con frequenze dell'ordine delle migliaia di KHz cioe' ben fuori dal sintonizzatore del mio dongle Usb SDR-RTL

Con questo servizio online si puo' esplorare senza troppi problemi queste frequenze

Il problema a questo punto e' che le trasmissioni di solito sono molto brevi. In questo ci viene in aiuto il sito priyom.org.

Sono riuscito a registrare la trasmissione dell'emittente FO3a alle 10:45 del 4 febbraio 2020 (sembra appartenere alla Polonia) ma ovviamente il tutto e' abbastanza inutile (non si tratta peraltro di una trasmissione con voce sintetica ma una vera e propria trasmissione dati da decodificare per la presenza di una modulazione)

ADS-B con Dump1090

ADS-B  e' un sistema per il controllo del traffico aereo su frequenza di 1.09 GHz che si puo' ricevere tranquillamente con un sistema RTL-SDR da pochi euro senza particolari antenne

Lo ho provato con il software dump1090 su Debian (ho dovuto compilare da sorgenti perche' non ho trovato il pacchetto apt su testing)

Una volta avviato il programma con

./dump1090 --interactive si puo' avere la lista dei dati ricevuti

Al momento la funzione --net non funziona perche' GMaps non e' piu pubblico

Usando FlightRadar24 e' stato possibile verificare che ricevevo  anche distanti 100 Km (la stazione ricevente e' posizionata a Firenze)

Abilitando lo switch --raw si osservano i pacchetti esadecimali
Per il dettaglio della decodifica si rimanda a questo sito

-----------------------------------------------------------------------------------
*8d4caa77589704822c7d7a8719c8;
*8d4caa779910a2bcb0082dae0e6c;
*a00012b0b8adc570a8000482522a;
*a800118eba0a432ee01402fc49f1;
*5d4ca815fff886;
*5d3c6742ce5fc7;
*a000133bc4662330a800003a2dd4;
*a8000516a74a392f212c26c0885a;
*8d3c6742991418328004214c8854;
*02e192b030f0ca;
*a00012b0000000000000001d8a97;
*5d4caa77e1bd4d;
*02e197178f112b;
*02e197178f112b;
*02e197178f112b;
*8d4ca815f8230006004878f3f968;
*5d4b9067729b5b;
*02e197178f112b;
*8d3c674258b9715920c213e6d5d7;
*a00012b0b8adc570a8000482522a;
*a000133cc4662330a80000bddf33;
*02e1933c39b1b2;
*8d4caa77589700fd788cb9f6c050;
*8d4ca815e1051600000000a2765f;
*8d4ca815ea447865351c08d85a00;
*a0001717c6500031300000993d6b;
*80e1933c609bc1adaa921b079299;
*02e1933c39b1b2;

NOAA 18

Una volta capito come funziona ci si prende gusto. A questo giro ho provato a ricevere i dati dal satellite NOOA18, un satellite meteo in orbita polare

Il passaggio sull'Europa e' avvenuto alle 21:15 (GMT+1) del 28 gennaio (fonte https://www.heavens-above.com/)

La caratteristica di questo satellite e' che trasmette sui 137.912 MHz con una ampiezza di banda di 38 KHz. In WebSDR per allargare l'ampiezza di banda si deve selezionare FM e poi con il mouse selezionare ciascun estremo della banda e trascinarlo fino a quando non viene coperta tutta l'estenzione del segnale. Il segnale e' caratterizzato da una serie di righe parallele nella modalita' waterfall

Waterfall

Spettro

Vista la frequenza di esercizio non potevo usare il WebSdr utilizzato per la  ISS e mi sono spostato su questo link http://erc-websdr.esa.int/

Di fatto il problema principale con NOOA e' possedere una antenna a polarizzazione circolare destra

Il file .wav deve essere processato attraverso il software WxtoImg ma e' posssibile utilizzare anche https://noaa-apt.mbernardi.com.ar/

Se si usa WxtoImg si deve prima prendere il file .wav in uscita da WebSDR e processarlo con Audacity per ricampionarlo da 8000 Hz s 11025 Hz. Si salva il file ma cio' comporta che il nuovo file abbia un timestamp diverso dal file iniziale. Per correggere questo problema si utilizza il comando

touch -a -m -t 202001282130.00 t1.wav

dove il timestamp e' formato YYYYMMDDHHMM.SS

Il software si chiama in questo modo perche' il protocollo di trasmissione e' denominato WeFax ed e' in pratica molto simile al buon vecchio sistema Fax che si usava in ufficio

Il servizio APT e' invece una trasmissione di due immagini relative a due bande (in questo caso nel termico) di 2080 x 909 pixels

Elaborazioni con WxToImg

Temperatura Mare

MCIR

Tenpeartura

se si usa noaa-apt i passi di cambio ora e resampling sono eseguiti in automatico e questo e' il risultato. Di fatto con questo software non possono essere eseguite elaborazioni. Le due bande vengono visualizzate a fianco con inclusa la banda di sincronia del segnale 

Per confronto questa e' la stessa immagine acquisita da https://www.osservatoriometeoesismicoperugia.it/satellitipolari/index.html

La differenza principale e' che qui le nuvole sono bianche mentre in wxtoimg risultano grigie

ISS Ham Radio Luca Parmitano 27/01/2020 17:38 GMT

Erano anni che provavo ad ascoltare il canale amatoriale della Stazione Spaziale ISS sulla frequenza 145.800 MHz con radio sempre migliori (ma sempre a basso costo da scanner palmari a RTL-SDR)

Ma di fatto bisogna avere fortuna perche' i transiti della ISS sono di pochi minuti e di solito gli astronauti sono impegnati in altre cose (si tratta di una Ham Radio, non si tratta della radio effettiva di lavoro con il controllo missione)

Finalmente ci sono riuscito anche se non usando la mia apparecchiatura.
Visto che il transito sull'Europa era previsto quando non ero in casa mi sono collegato con il sito http://farnham-sdr.com/ dove si puo' usare una radio RTL-SDR a piacimento (l'antenna si trova nella parte meridionale dell'Inghilterra)

Tramite https://www.heavens-above.com/ era calcolato un transito alle 16:38 GMT (in Italia 17:38) e puntualmente come la ISS e' emersa dall'orizzonte ho visto il segnale sul waterfall

La cosa che mi ha fatto ancora piu' piacere e' stato trovare Luca Parmitano in trasmissione (avevo provato ad ascoltare anche nella precedente missione 36 senza nessun successo)

La cosa impressionante e' lo spostamente doppler del segnale. La frequenza di riferimento e' di 145.800 MHz ma quando emerge dall'orizzonte la frequenza e' oltre 145.803 MHz

per poi spostarsi rapidamente verso sinistra nello spettro, Nel momento di passaggio allo zenit lo spostamento Doppler e' cosi' rapido che la linea di riferimento sullo spettro e' chiaramente inclinata (la ISS e' dannatamente veloce!). Quando e' scomparsa all'orizzonte opposto la frequenza era vicino a 145.796 MHz

RTL-SDR e telecomando cancello FAAC

Volevo curiosare come funziona il telecomando dell'apricancello usando RTL-SDR. Frugando un po' ho trovato che il telecomando funziona a 433.84 MHz, Quando si schiaccia il pulsante di fatto vengono emesse due frequenze molto vicine attorno a 433.84 MHz. La prima e' una emissione continua mentre la seconda e' una trasmissione ad impulsi (indicativamente il secondo contiene il codice per apire il cancello, il numero di impulsi e' la chiave)

RTL-SDR e Lora SX1278

Ho provato a vedere il comportamento della radio Lora del modulo SX1278 mediante il programma gqrx

La larghezza di banda della Lora nella configurazione di base risulta essere di 500 KHz. Non si tratta di un picco ma sul grafico la trasmissione si configura come un rettangolo