Monipaikkatutkajärjestelmä

peelo

Ylipäällikkö
Hieman selvennyksenä että on monipaikkatutkia (varsinaisella tutkalähettimellä) ja passiivimonipaikkatutkia (kolmannen osapuolen signaali kuten TV). Tuossa väitösjutussa on kyse ilmeisesti jälkimmäisestä.

PCL (Passive Coherent Location) tai esimerkiksi passiivi monipaikkatutka PBR (Passive Bistatic Radar) termeillä löytyy infoa

Monesti on puhuttu kännykkäverkkojen hyödyntämisestä, mutta itseasiassa TV-lähetyssignaalit on se mitä pääasiassa hyödynnetään. Nämä eivät ole mitään käänteentekeviä juttuja vaan täydentävät osaltaan ilmavalvonnan keinovalikoimaa. Järjestelmät sopivat oman alueen valvontaan ja tietyissä tilanteissa parantavat VLO-maalien havaittavuutta. TV-signaalia hyödynnettäessä ilmeisesti myös tarkkuus havaintojen todennäköisyys on sellainen että järjestelmien tuottama tieto riittää lähinnä ennakkovaroitukseen. Joka tietysti vaikeasti havaittavien maalien osalta on riittävää.

Tässä pari merkittävintä kaupallista tuotetta.

Lockheed Martin Silent Sentry
Thale Homeland Alerter
EADS
Selex Aulos

http://tangentlink.com/wp-content/uploads/2014/03/8.-Passive-Radar-Technology-used-for-the-Detection-of-Small-Aircraft-Francois-Maasdorp.pdf (tässä melko selkeä kuvaus ominaisuuksista)
http://www.ffi.no/no/Rapporter/10-01262.pdf (tässä norjalaisten tutkimusten havaintoja)
 
Viimeksi muokattu:

JHartikka

Luutnantti
Monipaikkatutkan demoasema toiminnassa

Maanpuolustusnetin määräajoin päivittyvä 'raakaa' yhden monipaikkatutkan demoaseman mittausdataa näyttävä radiospektrikuva Pietarin ja Sekeen TV-lähettimien kanavilta, katseltuna Joensuun läheltä.

Pienen harjoittelun jälkeen tästä voi lukea lentokoneiden juovat eli 'dopplerit', myös 'pimeinä' eli ilman SSR-transponderia lentävien. Kaukaisempien ohilentojen dopplerit näkyvät spektrissä kapeina viistojuovina, tässä yleensä Jyväskylää tai Pietaria ohittavien koneiden.

Lähempää havaintoasemaa ohittavat, yleensä Kaukoidän reiteillä Kaakkois- ja Itä-Suomen ylittävät näkyvät pitkinä ja loivina S-kaarina. Havaintoaseman päältä lentävät näkyvät jyrkempinä pitkinä S-dopplereina. Koneen suunnanmuutos näkyy dopplerviivassa kulmana ja suunnanmuutoksena. Lentokorkeuden muutos tekee doppleriin pienen portaan, minkä jälkeen juova jatkuu samansuuntaisena.

Dopplerjuovan voimakkuusvaihtelu ('Radar Signature', 'Doppler Footprint') on kullekin konetyypille luonteenomainen, kuin sormenjälki tai DNA. Myös koneen koko näkyy dopplerin voimakkuusvaihtelusta. Kookkaat koneet aiheuttavat tiheän voimakkuusvaihtelun, ja pienet koneet harvan.

http://maanpuolustus.net/pages/tutka/

Mittausjärjestelyselostus teknisesti suuntautuneille

Spectrum Strips of OH7HJ Dual Rx Aircraft Scatter Experiment Setup. Listening to AS on OIRT 1 TV carriers. Incoming plane high doppler on each strip right and departing low doppler on left. Spectrogram strips plot as a pair from up added with an amplitude graph at right. Time Finnish local. Rx loc KP42QP. Receivers are 2 x FT100D, mode CW/USB with 500 Hz filters.

Aerial for St. Petersburg TV is a 4-el horizontal dipole array 12 m above ground built for large aircraft radar signature observing, with element end dip directed to St Petersburg Tx to attenuate signal strength increase during carrier crossing. The aerial for Segezha TV is a diagonally polarized 4-el yagi 5 m above ground is, dir 100.

<-- Left strip: St. Petersburg TV, KO59DX dist 300 km, bearing 170, freq 49749.975 kHz.
<- Right strip: Segezha Nadvoitsy TV, KP73CW dist 281 km, bearing 057, freq 49757.818 kHz.
On Segezha TV freq aircraft flight paths are usually almost parallel to Rx-Tx line which makes aircraft doppler visible as a dotted interference track which separates from center as plane passes Rx or Tx. Segezha carrier has two +-50 Hz size bands. An unknown Tx is 12 Hz below it at bearing abt 140.5 degrees. There are also other unknown distant TV carriers and side bands which plot as those curious spread spectrum pings and bursts visible on strips mostly through Electric Discharge Scatters (EDS).


T: - Juha -​
 
Viimeksi muokattu:

Mustaruuti

Ylipäällikkö
BAN
RÖLLIKKÄ
No, tuollahan sitä venäläisen pommikonelautan saapumista voisikin sitten seurata :)

Taidat harrastaa radioamatöriaa?
 

Mustaruuti

Ylipäällikkö
BAN
RÖLLIKKÄ
Nyt on signaaliäänikin kehissä, ei muuta kun testaaman millon pommikonelautat tulee ilmatilaan :)
No niin! Nyt voi tästedes nukkua yöt rauhassa nappikuulokkeet korvissa. Jos oikeen kunnon lautta saapuu, niin kyllähän sellaseen vonkunaan jo heräjöö ;)

Jos @JHartikka opastaa vielä äänisignaalinkin tulkintaa?
 

JHartikka

Luutnantti
No niin! Nyt voi tästedes nukkua yöt rauhassa nappikuulokkeet korvissa. Jos oikeen kunnon lautta saapuu, niin kyllähän sellaseen vonkunaan jo heräjöö ;)

Jos @JHartikka opastaa vielä äänisignaalinkin tulkintaa?

Jo vain sopii nyt ruveta ympärivuorokautiseksi tutkavalvojaksi, tai jos unissaankin seuraa, niin -nukkujaksi. :) Kun kuulokkeista räikää oikein monella vibraatolla väpättävä vouvaus, niin konelautta on jo Itä-Suomen ilmatilassa. Maanpuolustusnetin tutkanäytön nauha on piirtänyt silloin jo useiden minuuttien ajan montaa lähekkäistä lentsikoiden S-dopplerkäyrää. Dopplerjuovat monipaikkatutkan kuunteluaseman radiospektrinauhoilla ovat varmoja merkkejä koneista, eikä niitä voi huijata, toisin kuin 'virallisia' SSR-transpondereita.

Seuraavaksi tarkistetaan tavallisten ADS-B-'nettitutkien' näytöt, kuten Flightradar24 ja Planefinder, sekä monipaikkarutkan nauhan alla näkyvä oma suora SSR-vastaanotin. Jos ainollakaan näistä ADS-B -kartoista ei erotu tunnistettujen lentsikoiden rypälettä, niin konepulja lentänee ilman SSR-transpondereita. Siis 'pimeinä'. Tai sitten ADS-B-nettitutkapalvelussa on häiriö, eivätkä koneet vain näy netissä, mikä ei sekään ole harvinaista. SSR-vastaanotinverkko kun ei ole idioottivarma.

MPnetin tutkan näyttöön on tosiaan ilmestynyt pari SSR- eli ADS-B mode-S -karttanäyttöä avuksi koneiden tunnistukseen. Näin dopplereiden juoruamien lentsikoiden tunnistus sujuu nopsasti samalta ruudulta, kiitos foorumimme osaavan ylläpidon! Näistä ylemmälle ADS-B -ruudulle tallentuu etäkuunteluaseman ohittaneiden koneiden reittejä, kunnes ne ajoittain pyyhitään pois.

Ruuduille voi kuunteluaseman hoitaja, satunnaisesti paikalla ollessaan, kirjoittaa tekstiruutuihin selostuksia tapahtumista. Alla esimerkki kahden samaa matkaa kohtalaisen lähekkäin etäkuunteluaseman ohi lentäneen matkustajakoneen S-muotoisista dopplerjäljistä. Asemanhoitajan lisäämä satunnainen tapahtumateksti näkyy kummankin nauhan kaksoisjälkien vieressä.

2015-07-12-3 Tapahtumateksti monipaikkatutkan demonäytöllä maanpuolustusnetissä.JPG


Monipaikkatutkan etäkuunteluaseman spektrinauhoilla näkyy muitakin ilmiöitä, kuin lentokoneiden jälkiä. Luontokin osaa esiintyä tutkanauhalla, erikoisten yläilmojen sähköisten ilmiöiden, kuten revontulten ja yläsalamien muodossa.

Täällä luonnonilmiöiden ja radiokelien tulkintaa radioamatöörihenkisille Maanpuolustusnetin etätutkanäytöltä. http://www.oh7ab.fi/foorumi/viewtopic.php?f=21&t=295&start=80#p1676

Alla vielä esimerkkinä luonnonilmiöstä, voimakkaana kähinänä kuuluva revontulten aiheuttama 'auroralumisade' vasemmanpuoleisella, eli Pietarin TV:n tutkanauhalla:

2015-07-13-1 Tapahtumateksti aurorakelistä monipaikkatutkan demonäytöllä maanpuolustusnetissä.JPG


T: - Juha -
 
Viimeksi muokattu:

JHartikka

Luutnantti
Tutkavalvojille havainto- ja viestiruutu

Maanpuolustusnetin monipaikkatutkan havaintoaseman etänäyttö on nyt saanut kaverikseen tekstichatin. Tämä aukeaa sivun oikeasta alalaidasta. Sinne voi rekisteröityä joko samalla, tai eri nimimerkillä, kuin foorumille.

Liitekuvissa on esimerkkejä uuteen chattiruutuun satunnaisesti lisätyistä, tässä tapauksessa useimmiten vasemmanpuoleisen eli Pietarin TV:n spektrinauhan radioilmiöiden selityksistä, kuten lentokoneiden dopplerjälkien tunnistuksista, ja radiokelien mukanaan tuomista TV-lähetteistä.

Chattiruudun ollessa suljettuna, se näyttää 'uutispalkin' tapaan viimeisimmät sinne kirjoitetut kommentit ja havainnot liukuvana tekstinä. Chattiruutu aukeaa sitä klikatessa alla olevan kuvan mukaiseksi sivun oikeaan alakulmaan.

Lentokoneiden dopplerjälkien tulkintaohjeita

Pietarin (vasen nauha) ja Sekeen (oikea nauha) TV-asemien kantoaallot sijaitsevat spektrinauhojen kohdissa 0 Hz. Lähestyvien lentokoneiden dopplerjäljet alkavat oikealta, ja siirtyvät ohituksen aikana vasemmalla, eli matalamman taajuuden suuntaan.

Kaukoidän reiteillä Itä-Suomen kautta rajaa ylittävien lounas-koillinen-suuntaisten lähtevien ja saapuvien reittilentojen S-muotoiset dopplerjäljet risteävät (Crossing) Pietarin TV:n kantoaallon (kohta 0 Hz) kanssa täsmälleen silloin, kun kone ohittaa havaintoaseman ja Pietarin TV-aseman välisen linjan.

Kaukaisempien ohitusten lähes suorien dopplereiden risteämiset noudattavat eri geometriaa, mutta niissäkin lähestyvän koneen kautta heijastuvan radioaallon kulkeman matkan lyhetessä doppleri näkyy spektrinauhoilla TV-kantoaallon (0 Hz) oikealla puolella, ja heijastusmatkan pidetessä koneen loitotessa vasemmalla, eli matalan taajuuden puolella.


T: - Juha -

Suora linkki maanpuolustusnetin monipaikkatutkan chattiin: http://monipaikkatutka.chatango.com/


2015-07-18-1030 Tapahtumateksti Es-kelistä viistodopplerista ja warblerista chatissa.JPG

2015-07-18-1227 Tapahtumateksti FIN9BV HEL-KAJ monipaikkatutkan demonäytöllä.JPG


2015-07-18-1230 Tapahtumateksti FIN4RK doppleri monipaikkatutkan demonäytöllä.JPG

2015-07-18-1237 Tapahtumateksti FIN4RK monipaikkatutkan demonäytöllä.JPG


2015-07-18-1300 JAL8825 FIN42 ja AUL520 dopplerit monipaikkatutkan demonäytöllä.JPG

2015-07-18-1259 Tapahtumateksti JAL8825 monipaikkatutkan demonäytöllä.JPG
2015-07-18-1302 Tapahtumateksti AUL520 monipaikkatutkan demonäytöllä.JPG


Sitten vielä kuva useiden Kaukoidän lentojen lähiohitusten S-dopplereista sekä Pietarin, että Sekeen TV-lähettimien spektrinauhoilla:​

2015-07-18-1345 Useiden lentojen lähiohitusten S-dopplereita (c) OH7HJ.JPG


 

Liitteet

Viimeksi muokattu:

JHartikka

Luutnantti
Tyyppitunnistus 'dopplerjalanjäljestä'

Oheisessa MPnetin tutkakuvan otoksessa vasemmalla eli Pietarin TV:n nauhalla näkyvät klo 23:36 lennon ANA212 ja klo 00:00 lennon JAL46 TV-kantoaallon eli 0 Hz kohdan leikanneet dopplerjäljet. Nämä S-muotoiset käyrät ovat likimain samaa reittiä lentävien, samantyyppisten Boeing 777 -koneiden lähiohitusten 'dopplerjalanjäljet'. Niissä dopplerviivojen katkeamisena eri pituisiin pätkiin näkyvät voimakkuusvaihtelut ovat keskenään toistensa kaltaiset, mikä vahvistaa koneiden olevan samaa tyyppiä.

Ulkomuodoltaan ja kooltaan erilaiset lentokoneet jättävät selvästi erilaisen dopplerjalanjäljen samalla reitillä lentäessään. Tähän dopplerjalanjälki- eli 'radar signature' -ilmiöön perustuu tällaisen monipaikkatutkan koejärjestelyn kyky tunnistaa lentokonetyyppejä. Menetelmä soveltuu myös 'pimeinä', eli ilman omatunnistetta lähettävää toisiotutkalaitetta lentävien koneiden tyyppitunnistukseen.

Nyt katselemme nauhoille piirtyviä luonteenomaisia voimakkuusvaihteluita silmin. Jos käytössä olisi erityinen softa, tällainen tyyppitunnistus sujuisi mittausaseman tietsikalta automaattisesti ja rutiininomaisesti.

Pienten kohteiden muotoja on aikaisemminkin saatu tunnistettua 'radar signature'-kokeissa. Täysikokoisten lentokoneiden tyyppitunnistus onnistuu kuitenkin tiettävästi ensi kertaa tällä monipaikkatutkan mittausjärjestelyllä.


T: - Juha -

Kuva: Kaksi keskimmäistä käyrää ovat lentojen ANA212 ja JAL46 samalla reitillä lentävien samantyyppisten koneiden voimakkuusvaihteluiltaan keskenään samankaltaiset dopplerjäljet. Vasemmalla eli Pietarin TV:n nauhalla ne näkyvät tämän kuunteluaseman lähiohituksille tyypillisinä S-muotoisina käyrinä, ja oikealla Sekeen TV:n nauhalla kantoaaltoon eli 0 Hz kohtaan liittyvinä kaarina. Kummankin jäljen katkoviivamainen voimakkuusvaihtelu muodostaa tunnistettavan koodin, ikäänkuin 'tutka-DNA:n'.

2015-07-23-0015 23.36 ANA212 ja 00.00 JAL46 dopplerjalanjäljet (c) OH7HJ.JPG
ANA212 ja JAL46 lentoreitit:

2015-07-23-0022 ANA212 reitti (c) OH7HJ.JPG
2015-07-23-0020 JAL46 reitti (c) OH7HJ.JPG

Tyyppitunnistuskokeita monipaikkatutkan koejärjestelyllä:

 
Viimeksi muokattu:

JHartikka

Luutnantti
Yläsalamapurkausten radioheijastukset tutkaruuduilla:

Tutkaenkeleitä, onko heitä?

Yläsalamaheijastukset saattavat näkyä perinteisen pyöriväkeilaisen ilmavalvontatutkankin ruudulla valemaaleina, joita kutsutaan 'tutkaenkeleiksi'. Tämän monipaikkatutkakokeen spektrinauhojen kertoman myötä näiden syntyä ymmärretään nyt paremmin. Oheiskuvassa näkyy samanaikaisesti maanpuolustusnetin etänäytön molempien TV-lähetinten spektrinauhoilla kaukaisten TV-lähetteiden radioheijastuksia yläsalamoiden lyhytaikaisista purkauksista (EDS, Electric Discharge Scatter). Leveämpinä ne erottaa selvästi kapeista S-muotoisista tai viistoista viivoista, jotka ovat lentokoneiden dopplerjälkiä.

2015-07-30-1115 Yläsalaman radioheijastus EDS tutkaenkelinä (c) OH7HJ.JPG
Monipaikkatutkalla voi havainnoida lentsikoiden jälkien ohella myös sääilmiöitä. Erikoisen helppoja havainnoida ovat korkealla pilvien päällä, yleensä tänne maankamaralle näkymättömissä ja kuulumattomissa välähtelevät yläsalamat. Yksinkertainen ja halpa koejärjestely toimii siis uudenlaisena 'ukkostutkana'.

Vasemmalla Pietarin TV:n kantoaaltotaajuutta seuraavalla nauhalla yläsalamoiden 'tutkaenkeliheijastukset' eli EDS näkyvät voimakkaina kohdissa n. 10:36 ja 11:06. Ne näkyvät samanaikaisina, mutta vähemmän voimakkaina myös oikeanpuoleisella Sekeen TV:n nauhalla. Usein pintasalaman iskun valokaari syttyy alkaen ylhäältä alaspäin. Samoin yläsalamien korkealla, harvassa ilmassa tapahtuva hitaampi purkaus voi lähteä leviämään ylhäältä käsin alas.

Tällainen korkealta matalammalle leviävä yläsalamapurkaus EDS lienee kyseessä nauhojen ylemmässä, aikavälillä 11:06 - 11:07 näkyvässä heijastuksessa. Liikesuunnan voi päätellä spektrinauhoille viistoina piirtyvistä, korkeammasta matalampaan taajuuteen liukuvista heijastuksista. Kun taajuusliukuman aiheuttaa dopplersiirtymä, niin heijastuslähteen voi päätellä siirtyvän lähemmäksi maata ja havainnoijaa, eli ylhäältä alas. Siis heijastuslähteena lienee syttymisensä jälkeen ylhäältä alaspäin laajeneva, ja sen jälkeen suunnilleen paikoilleen vakautuva yläsalamapurkaus.

Ukkoslinkkejä

Ukkosbongarien kuvaamassa videossa pintasalamien purkauksista näkyy ylhäältä alas syttyviä pintasalamain iskuja: http://www.uusisuomi.fi/videot/92759-miten-salamat-oikeasti-iskevat-superhidastettu-video-paljastaa#.VbEBnNMiAOU.facebook

Videolla näkyvien erilaisten salamaniskujen selityksiä: https://www.facebook.com/OH7HJ/posts/10206681112201915

Salamabongarin kuvia yläsalamoista ('Sprite' eli 'keijusalama') ja havaintoja samanaikaisista radioheijastuksista: http://www.heliotown.com/Radio_Sprites_Ashcraft.html

Monipaikkatutkan havaintoasema netissä: http://maanpuolustus.net/pages/tutka/


T: - Juha -
 
Viimeksi muokattu:
  • Tykkää
Reactions: krd

hessukessu

Kenraali
Lahjoittaja
Voisiko joku vääntää rautalangasta, että MISSÄ noissa kuvissa TARKALLEEN näkyy mitäkin? Olen koettanut noita tulkita, mutta en saa mitään selvää, missä se pitäisi siellä näkyä. Juujuu, on viirua ja viivaa ja muuta, mutta MIKÄ NIISTÄ on MIKÄKIN juttu?
 

JHartikka

Luutnantti
Tutkanauhojen lukuohjeita esimerkein

Kiitos kiinnostuksesta uudenlaisten tutkavalvojataitojen oppimiseen! Näitä jälkiä osaa tulkita vasta harva henkilö, joten olet ensimmäisten joukossa. Laitan edellisen viestin kuvan tähän täydennettynä selityksin. Kaikilla jäljillä on aiheuttajansa. Moni aiheutuu luonnonilmiöistä taivaalla, harvempi ihmisperäisistä lentolaitteista. Monet näistä onnistuu selittää. Lisäkysymykset ovat tervetulleita!

- Vasemmanpuoleinen radiospektrinauha on Pietarin TV:n ja oikeanpuoleinen Sekeen TV:n jaksolta. Näiden kantoaallot näkyvät vaihtelevan voimakkaina pystyviivoina ylhäällä näkyvien taajuusasteikkojen keskellä, kohdissa 0 Hz.
- Vasemmalla näkyvät katkoviivojen vieressä kellonaikaleimat, joita tarkoitetaan chattiruudun kommenteissa olevilla kellonajoilla, joista kaksi on esimerkin vuoksi ympyröity.
- Alakulman kommenttiruudussa mainitut kaukaisten ja tuntemattomien TV-asemien yläsalamaheijastukset (EDS) on ympyröity ylempänä molemmilla nauhoilla, ja merkattu kellonaikojen mukaan.

2015-07-30-1115 Selityksin - Yläsalaman radioheijastus EDS tutkaenkelinä (c) OH7HJ.JPG
- Lentokoneiden ohilennoista aiheutumeet radioheijastukset näkyvät viistoina tai loivan S:n muotoisina katkottaisina 'dopplerjälkinä'. Näistä osa on merkattu kuvaan.
- Tarkkasilmäinen katsoja löytää kuvasta myös kaukaisempien, havaintokantaman rajoilla olevien lentojen heikkoja viistoviivajälkiä.
- Oikealla ylhäällä on selvennetty taajuusasteikkoa, josta voi lukea lentokoneen jäljen dopplersiirtymän hetseinä (Hz). Tai nauhan sen kohdan, johon viitataan. Nopean matkustajakoneen jälki siirtyy yleensä noin +70 Hz tuntumasta noin -70 Hz:iin sen ohittaessa havaintoaseman. Hitaampien koneiden dopplersiirtymä on pienempi.

T: - Juha -

 
Viimeksi muokattu:

peelo

Ylipäällikkö
@JHartikka jos kohde liikkuu poispäin doppler-ilmiössä taajuus pienenee ja kohti tuleva saa taajuuden kasvamaan. Doppler-ilmiön voimakkuus tietysti kohteen nopeuden mukaan. Vai miten se menee? Tässä tosin signaalilähde ei ole vastaanottimen luona niin pystyykö tuosta tulkitsemaan mihin suuntaan kohde liikkuu?
 

Sardaukar

Ylipäällikkö
Lahjoittaja
@JHartikka jos kohde liikkuu poispäin doppler-ilmiössä taajuus pienenee ja kohti tuleva saa taajuuden kasvamaan. Doppler-ilmiön voimakkuus tietysti kohteen nopeuden mukaan. Vai miten se menee? Tässä tosin signaalilähde ei ole vastaanottimen luona niin pystyykö tuosta tulkitsemaan mihin suuntaan kohde liikkuu?
Tuo taitaa vaatia signaalin vähintäin kahdesta vastaanottimesta, jolloin prosessoinnilla paikka ja suunta voidaan alustavasti määrittää. Yksi vastaanotin ei pysty ilmeisesti kuin..lähenee tai loittonee-juttuihin.
 

peelo

Ylipäällikkö
Tuo taitaa vaatia signaalin vähintäin kahdesta vastaanottimesta, jolloin prosessoinnilla paikka ja suunta voidaan alustavasti määrittää. Yksi vastaanotin ei pysty ilmeisesti kuin..lähenee tai loittonee-juttuihin.
Kyseinen laitteisto omaa ilmeisesti aika kapean antennikeilan, joten suunta mistä signaali heijastuu on melko tarkkaan tiedossa. Doppler ilmiön avulla sitten nähdään että signaali heijastuu liikkuvasta kohteesta ja tällä ilmeisesti pystytään sitten myös määrittämään nopeus ja kulkusuunta.

Jos antennin vastaanottokeila olisi 360-astetta tilanne olisi toinen. Kohde voisi olla missä tahansa tuon 360-asteen sektorissa ja tässä tietysti tarvittaisiin vähintään kahta vastaanotinta riittävällä etäisyydellä toisistaan tarkemman paikan määrittämiseen.
 

JHartikka

Luutnantti
@JHartikka jos kohde liikkuu poispäin doppler-ilmiössä taajuus pienenee ja kohti tuleva saa taajuuden kasvamaan. Doppler-ilmiön voimakkuus tietysti kohteen nopeuden mukaan. Vai miten se menee? Tässä tosin signaalilähde ei ole vastaanottimen luona niin pystyykö tuosta tulkitsemaan mihin suuntaan kohde liikkuu?
Tuo taitaa vaatia signaalin vähintäin kahdesta vastaanottimesta, jolloin prosessoinnilla paikka ja suunta voidaan alustavasti määrittää. Yksi vastaanotin ei pysty ilmeisesti kuin..lähenee tai loittonee-juttuihin.
Kyllä, doppler suhtautuu koneen nopeuteen ja liikesuuntaan. Tarkemmin, dopplersiirtymän suuruus määräytyy lähettimestä maalin kautta vastaanottimeen heijastuneen radioaallon kulkeman matkan muutoksesta, ja tietenkin mittaukseen käytetyn radioaallon taajuudesta. Jos heijastusmatka lyhenee, eli kohde yleensä lähenee, niin doppler siirtyy taajuudessa ylös. Kun heijastusmatka kasvaa, niin vastaavasti koneen dopplerjälki siirtyy nauhoilla TV-kantoaallon (0 Hz) alapuolelle.​

Ja myös kyllä, nopeuden, sijainnin ja suunnan määrittämiseen dopplersiirtymästä tarvitaan joko lentsikkaheijastuksen signaali kahdesta eri sijainnissa olevasta monipaikkatutkan vastaanottimesta, tai kahdesta eri lähettimestä.

Kahden eri suunnassa olevan lähettimen ehto toteutuu tässä koejärjestelyssä: Pietarin TV ja Sekeen TV. Vasen ja oikea spektrinauha näkyvät kumpikin erillisen vastaanottimen kautta, jotka ovat samassa sijainnissa. Laskentaa varten riittää nyt, että lähettimet ovat eri sijainneissa. Jos tällä havaintoasemallamme olisi laskentasofta, se voisi kummallakin nauhalla näkyvän lentsikkadopplerin perusteella paikantaa sekä koneen 2D-sijainnin, että nopeuden ja suunnan. Ja jos käytössä olisi myös tunnistustietokanta, niin dopplerjäljen voimakkuusvaihtelusta se tunnistaisi lisäksi koneen tyypin.

On vielä kolmaskin vaihtoehto. Jos koneen reitti tiedetään tai arvataan, niin nopeuden kohtuutarkkaan mittaukseen riittää yksikin vastari. Samoin lentosuunnan saa useimpien tunnettujen reittien tapauksessa selville dopplerijäljen muodosta.​


Kyseinen laitteisto omaa ilmeisesti aika kapean antennikeilan, joten suunta mistä signaali heijastuu on melko tarkkaan tiedossa. Doppler ilmiön avulla sitten nähdään että signaali heijastuu liikkuvasta kohteesta ja tällä ilmeisesti pystytään sitten myös määrittämään nopeus ja kulkusuunta.

Jos antennin vastaanottokeila olisi 360-astetta tilanne olisi toinen. Kohde voisi olla missä tahansa tuon 360-asteen sektorissa ja tässä tietysti tarvittaisiin vähintään kahta vastaanotinta riittävällä etäisyydellä toisistaan tarkemman paikan määrittämiseen.
Hyviä huomioita! Ristisuuntiman käyttö onnistuu, jos antennit ovat kapeakeilaisia. Perinteisistä tutkista poiketen, tämä havaintoasema käyttää kuitenkin lähes ympärisäteilevää antennia. 'Lähes' tarkoittaa tässä, että eräitä häiritseviä suuntia on pyritty karsimaan pois.

Periaatteessa ja käytännössä tälle mittaustavalle käyvät osittain tai täysin ympärisäteilevät antennit, eli 360 astetta kuulevat, koska maalin suunta voidaan määritellä muilla keinoin, kuin antennin suunnan perusteella. Suunnan, sijainnin ja nopeuden määritykset tapahtuvat ympärisäteileviä antenneja käyttävällä monipaikkatutkaverkolla laskennallisesti joko:

- Dopplersiirtymiä vertaamalla, tai
- Pulssimuotoisilla tai moduloiduilla signaaleilla aikaeroa mittaamalla (TDOA, Time Difference Of Arrival), tai
- Erityista tarkkuutta vaativissa mittauksissa aaltointerferenssiperiaatteella.

Mitä tahansa kahta, tai kaikkia näitä kolmea mittaustapaa voidaan käyttää rinnakkain ja yhtäaikaisesti. Tällöin paikannus on varmistava. Siis verrattuna perinteisiin tutkamittauksiin poikkeuksellisen luotettava silloin, kun kaksi tai kolme eri mittausmenetelmää antavat saman tuloksen.


T: - Juha -
 
Viimeksi muokattu:

hessukessu

Kenraali
Lahjoittaja
Eikö tohon systeemiin voisi liittää kolmannen vastaanottimen ja luoda softan, joka sitten paikantaa ko. lentokoneet OIKEASTI karttakoordinaatteihin? Olisi helvetin kivaa katsoa...etenkin jos vertaa sitten siihen, mitä julkiset ilmailujutut kertovat ja jos tuolla näkyykin jotain mikä ei näy julkisessa ilmailujutussa niin... ;)
 

JHartikka

Luutnantti
Eikö tohon systeemiin voisi liittää kolmannen vastaanottimen ja luoda softan, joka sitten paikantaa ko. lentokoneet OIKEASTI karttakoordinaatteihin? Olisi helvetin kivaa katsoa...etenkin jos vertaa sitten siihen, mitä julkiset ilmailujutut kertovat ja jos tuolla näkyykin jotain mikä ei näy julkisessa ilmailujutussa niin... ;)
Kyllä vain. Kolmesta vastaanottimesta, tai lähettimestä, alkaen kyseessä on tutkaverkko. Silloin ovat ainekset koossa täyttä maalien 3D-paikannusta varten. Siis sijainnin ja nopeuden lisäksi lentokorkeus.

Jos spektrinauhojen dopplereiden laskentaan saadaan mukaan softa, niin tutkatietsikka alkaa raksuttaa paikannuksia ja tunnistuksia automaattisesti.

Kun verkkoa edelleen laajennetaan, niin automaattisilla vastaanottimilla saadaan katettua vaikkapa koko maa. Silloin tutkajärjestelmä muistuttaa matkapuhelinverkkoa. Omin lähettimin, eli aktiivisena, riippumattomana monipaikkatutkana.

Mutta nämä ovat vielä tulevaisuutta. Siihen saakka joudumme lajittelemaan 'pimeät' lennot silmin spektrinauhoja ja toisiotutkatietoja vertaamalla, aikaisemman viestin ohjeiden mukaan.


T: - Juha -
 
Viimeksi muokattu:

viesti-timo

Kersantti
Millaisista määristä dataliikennettä puhutaan jos koko valtakunnan aluelle levitetyt vastaanottimet lähettävät koko ajan spektrinauhaa? Ja millaisen laskentatehon se vaatii? Ja tietenkin pitäisi saada lähetettyä ainakin lähialueen IV-tiedot ryhmä/joukkuetason päätelaitteille.
 

JHartikka

Luutnantti
Millaisista määristä dataliikennettä puhutaan jos koko valtakunnan aluelle levitetyt vastaanottimet lähettävät koko ajan spektrinauhaa? Ja millaisen laskentatehon se vaatii? Ja tietenkin pitäisi saada lähetettyä ainakin lähialueen IV-tiedot ryhmä/joukkuetason päätelaitteille.

Datakaistan tarve

'Raaka', eli käsittelemätön radiospektritieto vie MPnetin havaintoasemalla nyt datakaistaa saman verran, kuin puheäänen siirtäminen. Tarkkaan ottaen vähemmän, koska tämä havaintoasema kuuntelee hyvin kapeita spektrikaistoja, vain 200 Hz / vastaanotin. Vaatimaton 8-bittinen äänenlaatu riittää.

Koska vastaanotin on kytketty tietokoneeseen, on tietenkin järkevää esikäsitellä ja kompressoida raaka data ennen sen siirtoa. Nyt ei lähetetä enää spektrinauhaa, vaan vain sen oleellisia, esiseulottuja mittauksia. Silloin datakaista putoaa edelleen murto-osaan.​

Kun verkosta koottu data käsitellään servereissä paikannuksiksi, luokitteluiksi ja tunnistuksiksi, ja jaetaan valmiina ilmavalvontadatana ryhmille ja joukkueille, tarvitsee näille siirtää vain sijainteja, nopeuksia ja maalitunnisteita. Nytkin datakaista supistuu entisestään.​

Reaaliaikaisen ilmatilannekuvan jakaminen joukkueille onnistuu näin jopa hitaan, tekstisanomia siirtämään tarkoitetun verkon kautta. Ykköskilobittien nopeudella.


T: - Juha -
 
Viimeksi muokattu:

Sardaukar

Ylipäällikkö
Lahjoittaja
Vaikuttaisi aika toimivalta systeemiltä.
 
Top