Monipaikkatutkajärjestelmä

JR49

Ylipäällikkö
Lahjoittaja
Rajan takaiset harjoitukset näyttävät jatkuvan neljännellä ilmatoimintajaksolla nyt illalla klo 20.15 SA alkaen n. klo 21.20 saakka:

(Kuva latautuu klo 22.00 jälkeen) http://maanpuolustus.net/muut/tutka/kuvat/16_03_2017/22_00.jpg



http://maanpuolustus.net/muut/tutka/kuvat/16_03_2017/21_30.jpg



Samanaikaisista dopplereista päätellen olisikohan tuossa puolen tusinaa pientä konetta yhtaikaa kurvailemassa kekenään?

http://maanpuolustus.net/muut/tutka/kuvat/16_03_2017/21_00.jpg



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


T: - Juha
Joo, tuo on hyvä että tulkitset nuo koukerot loppuun saakka ja perusteellisesti.
 

peelo

Ylipäällikkö
Loogisin vaihtoehto kuten @JHartikka sanoo on kuitenkin se harjoittelu

Jos mä nyt tulkitsen oikein niin siellä näyttäisi olevan 3-5 eri jälkeä niissä kohdissa missä on toimintaa enemmän ollut. Näiden lisäksi sitten niitä isompia reittikoneita. Eli eiköhän tilanne olisi melko vakava jos esim. 3-5 koneella/parilla/parvella (3-20 konetta) lentelisivät simuloituja yökkäyksiä.
 
Erikoinen sinimuotoinen dopplerjälki kertoo ympyrärataa lentävästä koneesta klo 18.49 - 19.07 SA. Näkyy idän ja kaakon suuntaan katsovan antennin nauhalla.

Harva voimakkuusvaihtelu viittaa pienehköön koneeseen. Dopplersiirtymä kertoo sen olevan nopea. Ei ilmoita itseään transponderilla.

Näyttää jatkuvan pienen kurvailevan nopean koneen jälkenä, joita on lisää arkistokuvien nauhoilla ennen ja jälkeen sitä.


2017-03-20-192334 St Petersburg TV Y12E 110 - Sinusoidal doppler (c) OH7HJ.JPG



Arkistokuvat:



T: - Juha
 
Viimeksi muokattu:
Erikoinen sinimuotoinen dopplerjälki kertoo ympyrärataa lentävästä koneesta klo 18.49 - 19.07 SA. Näkyy idän ja kaakon suuntaan katsovan antennin nauhalla.

Harva voimakkuusvaihtelu viittaa pienehköön koneeseen. Dopplersiirtymä kertoo sen olevan nopea. Ei ilmoita itseään transponderilla.

Näyttää jatkuvan pienen kurvailevan nopean koneen jälkenä, joita on lisää arkistokuvien nauhoilla ennen ja jälkeen sitä.





Arkistokuvat:



T: - Juha
Mielenkiintoista! Putinin viestiliikennekone on perinteisesti kone, joka lentää kohteen (Putinin) yllä ympyrärataa. Yleensä nämä koneet ovat olleet isompia ja ainakin joissain tapauksissa niillä on ollut transponderi päällä.

Muita vaihtoehtoja voisivat olla ainakin SIGINT-kone, AWACS tai sitten ihan arkisena vaihtoehtona laskeutumiskaarrossa oleva kone.
 

Sardaukar

Ylipäällikkö
Lahjoittaja

hansai

Ylipäällikkö
RT ei kuulu minun medialistalle, joten on asia ollut jossain muuallakin esillä..

Eikös näistä pörrääjistä ollut äänihavainto jonkun foorumilaisen toimesta?
Osuuko äänihavainnot mitenkään mahdollisen tukikohdan/harjoitusalueen/Juhan datan kanssa yhteen?
 

Sardaukar

Ylipäällikkö
Lahjoittaja
Facebookissa on mainittu, että Su-35-koneet on sijoitettu Besovetsiin (ex-Viitanaan).

Eli Petroskoin lähelle:

https://fi.wikipedia.org/wiki/Petroskoin_lentoasema

Sinänsä hieman erikoinen sijoitus, koska eivät tuosta oikein suojaa Pietaria eikä Kuolaakaan...vaan sijoitus viittaa vahvasti Suomea vastaan.
 
 

Sardaukar

Ylipäällikkö
Lahjoittaja
Venäjän pojilla kai normiharjoitukset käynnissä. Polttavat kerosiinia ilmeisesti urakalla...mutta sitä taitaa Venäjällä riittää.

Laatokka on kyllä sinänsä oiva ja turvallinen harjoitusalue.
 
Video löytyi! Osaako joku tunnistaa konetyypit?

Muok. Siis tunnistaa Su-27 vs Su-35, Su-34 nyt erottuu noista.


 
Viimeksi muokattu:

Sardaukar

Ylipäällikkö
Lahjoittaja
Video löytyi! Osaako joku tunnistaa konetyypit?

Su-35-koneita ja Su-34-koneita.

35:n erottaa 27:sta helpoiten siitä, että 35:n IRST ohjaamon edessä on keskilinjasta oikealla puolella, 27:n keskellä. Su-34:lla taas on "kyrmympi niska". :)
 
Su-35-koneita ja Su-34-koneita.

35:n erottaa 27:sta helpoiten siitä, että 35:n IRST ohjaamon edessä on keskilinjasta oikealla puolella, 27:n keskellä. Su-34:lla taas on "kyrmympi niska". :)
Kiitos! Hyvä vinkki tuo irst.

MUOK.
Google vielä vahvistaa. Yhden koneen pyrstönumero näkyi RF-95255 (punainen 74) googlautui SU-27M eli SU-35

http://russianplanes.net/regs/RF-95255

>>> Punainen 74 onkin Su-27SM, mikä on MLU-versio Su-27:stä eikä täysin Su-35 speksin mukainen.
>>> Ruptlyn videollakohdassa 1:45
näkyy punainen 55, jonka ohjaamon ympäristö ja irst on maalattu mustaksi ja keula on harmaa (ei valkoinen). Se on russianplanes.netin mukaan Su-35S http://russianplanes.net/id201878

No eipähän enää tarvitse spekuloida sillä olemmeko saaneet kyseenalaisen kunnian saada heidän ykköskalustoaan rajan taakse.

Su-34:n tunnistamiseen lisävinkkiä kiinnostuneille. Ohjaamossa on umpiseinä takana kun Su-27/35 on lasikupu taakse asti. Su-34 lisäksi leveä keula/ohjaamokupu (2 pilottia vierekkäin) ja takana moottorien yli ulottuva pitkä "piikki".
 
Viimeksi muokattu:

Mustaruuti

Ylipäällikkö
BAN
Lahjoittaja
ELSO 1.0
No, nyt on matematiikkaa teemasta saatavilla, jos kiinnostaa :)

https://www.doria.fi/bitstream/handle/10024/109287/Ptak_A4a.pdf?sequence=2

Oletan, että @JHartikka saattaa olla hyvinkin perehtynyt tähän työhön, Joensuun Lappeenrannan yliopistolta, Piotr Ptak.

Kahdella antennilla saatiin koneen 2D sijainti paikannettua parhaimmillaan 100*200m sisään. Se riittää hyvin ohjuslaukaisuun. Joissain tapauksissa, jälkimmäinen ulottuvuus kasvoi 1,5 kilometriin, joka on vähän siinä rajoilla. Yksi antenni eri suuntaan lisää hoitaa homman.

Järjestelmä pystyy myös kohtuu luotettavasti tunnistamaan koneet tutkaheijastuksen perusteella analysoimalla. (Non-cooperative target recognition).
 
Laatokan ympyrälentäjien dopplerjälkiä

Maanpuolustusnetin kuunteluaseman etäruudulta tutut, TV-kanavan OIRT 1 kuvakantoaallon taajuudella 49750 kHz lentokoneheijastukset näkyvät yksinkertaisessa kaksipaikkatutkakokeessa (bistatic radar) varsin vaatimattomillakin harrastajavastaanottimilla, ja sää- ja maastokelpoisena 6 m aallonpituus tavoittaa varsin mataliinkin antenneihin. Naapurimaassa on useita TV-lähettimiä (Tx), joista kirjoittajaa lähimmät ovat Pietarissa, ja Nadvoitsyssa lähellä Vienan Karjalan Sekeen kaupunkia.

Vastaanottimilta tällaiset kiinteätaajuuksisella Tx-kantoaallolla tehdyt FDOA-kokeilut (Frequency Difference of Arrival) eivät vaadi mitään erityistä, eikä kahden antennin kaksikanavaista vastaanottoa koherentteine vastareineen tarvita. Näissä kokeissa olen käyttänyt tavallisia 'hamssirigejä' tietsikan äänikorttiin liitettyinä, tavallisten taajuusanalyysisoftien kanssa, sekä halpoja RTL820 -tikkuradioita mm. HDSDR-softan kanssa.

Kaukoitään lentävät reittikoneet jättävät Spectrum Lab -taajuusanalyysisoftan vesiputousnauhalle kukin sijaintiinsa nähden luonteenomaisen jälkensä. Siinä näkyy esimerkiksi rajanylitysten suunnankorjausten kohdalla pieni kulma. Näistä oheiskuvissa tarkemmin.

Kyseisen TV-jakson 49750 kHz kantama muutaman metrin korkeudella oleviin 4-elementtisiin yagiantenneihin on likimain sama kuin teoreettinen radiohorisontti. Kone on yleensä havaittavissa, kun se lentää Tx eli lähettimen ja Rx eli vastaanottoseman yhteisen radiohorisontin sisällä. Koska varsin pitkä 6 m aalto taipuu mukavasti, korkealla olevilla antenneilla voidaan TV-lähettimen jaksolla nähdä koneen heijastuksia nimellistä radiohorisonttia hieman kauempaakin.​


Dopplerjäljen muodon kertomaa

Pelkästä dopplerkäyrän muodostakin voidaan jo sanoa jotain koneen sijainnista. Läheltä ohittavat koneet piirtävät jyrkän S-mutkan dopplerjälkeensä, kun taas kauempana lentävien dopplerjälki oikenee etäisyyden mukana. Esimerkiksi täältä Joensuun läheltä seuraten Jyväskylän etäisyydellä lentävien koneiden dopplerit piirtyvät lähes suorina.

Koneen radan suunta suhteessa Rx ja Tx välisen 'peruslinjan' (baseline) suuntaan vaikuttaa myös dopplerkäyrän muotoon. Poikittain Rx-Tx-peruslinjaan nähden lentävät koneet piirtävät tyypillisiä, lähes symmetrisiä S-käyriään. Rx-Tx-peruslinjaa pitkin tai sen tuntumassa lentävien koneiden dopplerjäljet yhtyvät (join) lähelle kantoaaltoa niiden sivuuttaessa Tx tai Rx, ja jälleen eroavat (extract) kantoaallosta niiden erkaantuessa peruslinjasta Rx tai Tx luona.

Itse lentsikkaheijastuksen dopplersiirtymän suunta ja suuruus määräytyy siten, että lähestyvän koneen tapauksessa heijastuvan aallon kulkeva matka lyhenee, kun kone lähestyy Rx-Tx-peruslinjaa, jolloin dopplersiirtymä on taajuudessa ylöspäin. Heijastuvan aallon kulkeman matkan kasvaessa doppler siirtyy alapäin, eli kone etääntyy peruslinjasta. Ohilennon dopplerkäyrä on siis taajuudestaan laskeva.​


Ohitushetkellä doppleri nollille

Lähestyvän ja etääntyvän dopplerheijastuksen välissä on hetki, jolloin koneesta heijastuvan aallon dopplertaajuus käy nollassa eli se ylittää TX-kantoaallon (carrier crossing). Jos kone lentää Rx ja Tx välistä, niin kantoaallon ja dopplerin leikkaus on samalla hetki, jossa kone ylittää Rx-Tx-peruslinjan. Näin osataan sanoa jotain myös koneen sijainnista jo yhdenkin Rx-aseman kokeessa. Kun Rx-asemia on kaksi, saadaan kummankin dopplerkäyriä vertaamalla laskettua koneen 2D-sijainti, ja kolmella hyvällä Rx-asemalla onnistuisi jo lentokorkeudenkin mittaus, siis 3-D FDOA.

Mutkittelevan tai paikoillaan pyörivän koneen jälki tietenkin leikkaa kantoaallon usein. Tällaisia pienehköjen koneiden mutkittelevia dopplerjälkiä näkyy spektrinauhalla täällä Itä-Suomessa esimerkiksi lentoharjoitusten aikaan.

Joitakin kertoja on spektrinauhalle ilmestynyt myös Laatokalla Valamon saaren ympärillä erikoisella tavalla kiertävien isojen koneiden lähes sinikäyrän muotoisia dopplerjälkiä, jotka leikkaavat kantoaallon nollakohdan säännöllisesti. Näistä ohessa esimerkkikuvia.​


Koko näkyy jäljestä

Ison ja pienen koneen jäljen erottaa varsin hyvin sen jättämän dopplerkäyrän voimakkuusvaihteluista, silloin kun koneet lentävät säännöllisen muotoisella reitillä. Pienen koneen jälkeen voimakkuusvaihteluita piirtyy harvempaan, ja ison koneen doppleriin tiheämpään. Voimakkuudeltaan helminauhamaisen tiheänä vaihteleva doppleri on siis ison koneen jälki.

Voimakkuusvaihtelun aiheuttaa sama ominaisuus, kuin antennien suuntakuviot. Mitä kookkaampi heijastava lentsikka on laskettuina puolen aallon monikertoina, sitä useampia voimakkuusvaihteluina näkyviä keiloja on sen heijastuskuviossa (= tutkapoikkipinta-ala).

Konetyypin tutkapoikkipinta-ala riippuu koneen, asennosta, muodosta ja koosta ko. taajuudella. Tutkapoikkipinta-ala on jokaiselle konetyypille luonteenomainen, ja se aiheuttaa voimakkuusvaihtelua dopplerkäyrään. Tätä 'jalanjälkeä' (radar signature) voidaan käyttää tyyppitunnistukseen. Kaksipaikkaisessa mittauksessa doppleriin ja tutkapoikkipinta-alan vaihteluun vaikuttavat oleellisimmat muuttujat ovat lentosuunnan ja Tx sekä Rx väliset kulmat suhteessa koneen lentosuuntaan.

Tyyppitunnistus ohilennon voimakkuusvaihtelusta

Normaaleilla gigahertsibandien tutkilla tutkapoikkipinta-alan vaihteluun perustuva tunnistus ei ole helposti toteutettavissa koska aallonpituus on niin lyhyt, että lentokoneen heijastussuuntakuvio särkyy myriadeiksi kapeiksi keiloiksi. Niitä on aivan liian paljon ja liian tiheässä, jotta keilojen aiheuttaman vaihtelun seuraaminen olisi mahdollista.

Pidemmillä aalloilla, kuten 6 m laineilla, lentsikan koko vastaa enimmillään vain muutamia kymmeniä puolen aallon monikertoja. Vastaavasti luuppeja heijastussuuntakuvioon syntyy pienillä koneilla vain muutamia, ja suurilla koneilla muutamia kymmeniä. Näin vähäisen keilamäärän seuraaminen ja mittaaminen on ohilennon aikana helppoa. VHF-alueen alkupää sopii hyvinkin isojen koneiden tyyppitunnistukseen.

Reittikoneiden ohilentojen tyyppitunnistuksen toimivuus on kokeissamme jo todettu. On verrattu likimain samaa reittiä lentävien koneiden dopplerjälkien voimakkuusvaihteluita saman- ja erityyppisten koneiden kesken. Kukin konetyyppi todellakin jättää dopplerkäyräänsä luonteenomainen ja tunnistettavan 'jalanjälkensä' tai 'DNA':nsa tietyllä reitillä lentäessään. 'Jalanjäljistä' voidaan kerätä tyyppitunnistustietokanta tallentamalla useiden eri konetyyppien ohilentoja eri reiteillä. Lentävien kohteiden tekninen tunnistus onnistuu siis pelkän VHF-tutkamittauksen perusteella. Tästä aiheesta on LUT:n Radio-doppler -ryhmällämme suoritettiin koesarja prof. Tuomo Kauranteen oppilaan Piotr Ptak:in artikkeleita ja väitöskirjaa varten.

Kun tyyppi on tunnistettu, voidaan arvioida ohilennon heijastussiirtymän perusteella myös joitakin lentoparametrejä, kuten lentopaino. Maalin alustava konetunnistus voidaan siis tehdä VHF-tutkalla, ja verrata omaa tunnistusta sen toisiotutkan (SSR) mahdollisesti antamiin tietoihin, joihin perustuvat lennonohjauksen sekä 'nettitutkien', kuten Planefinder.net ja Flightradar24.com tunnistukset. Maalattuja rekkaritunnuksia VHF-radioaalto ei kuitenkaan osaa lukea koneen kyljestä, joten töitä jää vielä tunnistuslennoillekin.​


Kuvia koneiden dopplerkäyristä

Alla esimerkkikuvasarja nettitutkille 'pimeänä' lentävästä koneesta keväällä 2014 monipaikkatutkan havaintoasemalta seurattuna. Ensimmäisessä ruutukaappauksessa näkyy TV-kantoaallon n. 49750 kHz lentokoneheijastusten dopplerkäyriä. Koejärjestely antenneineen, Tx- ja Rx- asemien sijainteineen, vastaanottimineen ja tarkkoine taajuuksineen, on selostettu kuvan oikeassa yläkulmassa. Kartan samankeskiset ympyrät ovat 50 merimailin välein, vastaanottoasema eli Rx on niiden keskiössä.

Oikealla keskellä on koneiden jälkiä ADS-B-transponderin paikannusten perusteella suoraan RTL820-vastaanottimella kopitettuna PlanePlotter-softan kartalle. Laatokalla ympyrää lentävän RSD47 jälki on kartalla hajonnut 'tikuiksi', koska PlanePlotterin grafiikka ei osaa piirtää kaarta. Alhaalla oikealla on koneiden lentotietoja. Vasemmanpuoleiset Spectrum Lab -äänikorttisoftan spektrinauhat tulostuvat ylhäältä alas, ja näyttävät tässä kokeessa koneiden dopplerjälkiä samalta Pietarin TV:n kantoaaltotaajuudelta, kahdella eri antennilla ja vastaanottimella seurattuina.

Vasemman spektrinauhan 4-elementtinen dipolimatto on suunnattu vaimentamaan Pietarin TV:n voimakasta kantoaaltoa, kun taas oikeanpuoleisen nauhan 4-el yagiantenni on käännetty kohti Pietaria, ja samalla Laatokan päällä kiertävää konetta. Kummallakin spektrinauhalla näkyy kauempaa ohilentävien koneiden lähes suoria dopplerjuovia ja lähempää ohittaneiden kaarevia S-käyriä, ja oikealla käyrällä erottuu lisäksi katkonaisesti jaksottain toistuva siniaaltomainen käyrä, joka on erikoista ympyrärataa lentävän koneen dopplerjälki.

View attachment 5462
2014-04-26-171642 St Petersburg - Sinusoidal doppler signature from RSD47 Tu-214SR over Lake Ladoga (c) OH7HJ.JPG



Toinen dopplerkäyräkuva näyttää päivävuorolaisen RSD47 poistumisen Pietariin, ja tuntemattoman yövuorolaisen saapumisen sitä tuuraamaan. Tämä kone on nettitutkille 'pimeä'. Siinä siis lienee joko vanhemman mallinen SSR-transponderi, ilman ADS-B mode-S -paikannusta, tai se ei lähetä toisiotutkatunnistettaan ollenkaan.

Saapunut kone ei näy enempää omassa 1090 Mhz toisiotutkavastaanottimessani, kuin ADS-B -nettitutkienkaan sivuilla. 6 m TV-kantoaallon spektrinauhalla sen dopplerkäyrä sen sijaan erottuu, samoin sen saapuminen edellisen koneen tilalle. Tuntemattoman koneen sinikäyrämäinen dopplerjälki kertoo sen kiertävän ympyrärataa.

Koska saapuneen koneen sinikäyrän amplitudina näkyvä taajuuspoikkeama on edellistä konetta pienempi, niin tuntematon kone on joko sitä hitaampi, tai se kiertää halkaisijaltaan pienempää ympyrää. Sen dopplerjäljen voimakkuusvaihtelu piirtää erilaista helminauhakuviota, kuin edellinen kone, mikä vahvistaa sen olevan eri tyyppiä.

View attachment 5463
2014-04-26-224511 St Petersburg - RSD47 Tu-214SR left and landed - Unknown aircraft doppler appeared and replaced (c) OH7HJ.JPG


Kolmannessa, iltamyöhällä tallennetussa kuvassa tuntemattoman ympyrälentäjän sinikäyrämäisen dopplerjäljen katkaisee suorempi dopplerjuova, joka esiintyi sen dopplerjäljessä ajoittain. Tämä lienee lentoradan tuulikorjaus. Myöhemmin katsottaessa lehtiartikkelin valokuvista todellakin näkyi tiivistysjuovan tuulisiirtymä.

Tuntemattoman koneen luonteenomainen dopplerkäyrän signaalinvoimakkuusvaihtelu toistuu samankaltaisena kussakin sinikäyrän jaksossa, ja kertoo sen olevan eri tyyppiä, kuin edellisen RSD47-lennon TU-214.

Nettitutkissa, kuten Flightradar24.com, tuntematon yhteyskone ei edelleenkään erottunut. Mahdollisesti sen SSR on joko tarkoituksella suljettu, tai kone on vanhempaa mallia, jossa ei ole paikantavaa 1090 Mhz toisiotutkaa.

View attachment 5464
2014-04-27-224717 St Petersburg - Aircraft course adjustment on ts 2155-2201 discontinuing its sinus doppler (c) OH7HJ.JPG​


Linkkejä ja lisätietoa

Lehtiartikkelin valokuvassa näkyy Laatokan ympyrälentäjän tiivistysvanan tuulisiirtymä: http://yle.fi/uutiset/venajan_presi...a_suihkuvanoista_ita-suomen_taivaalla/7209729

Havaintoja rinkiä kiertävien koneiden liikkeistä 27.- 28.4.2014: http://www.fsnordic.net/discussion/index.php/topic,87902.msg1477793.html#msg1477793

Lentokoneiden tyyppitunnistus dopplerjälkien voimakkuusvaihteluista: http://www.oh7ab.fi/foorumi/viewtopic.php?f=21&t=295&start=80#p1175

Väitöskirja "Aircraft Tracking and Classification with VHF Passive Bistatic Radar". Piotr Ptak, LUT 2015. Supervisor Docent, PhD Tuomo Kauranne. Reviewers Prof. Pekka Neittaanmäki and PhD Hannu-Heikki Puupponen. ISBN 978-952-265-815-9, ISBN 978-952-265-816-6 (PDF): http://www.doria.fi/handle/10024/109287

Hajautettu monipaikkatutka ilmavalvontaan antaa lentokoneille ympärinäkevän katseen pilven sisään: http://maanpuolustus.net/threads/monipaikkatutkajärjestelmä.2065/

Jokamiehen RTL820-softaradio TV-tikusta: http://peditio.net/fmtvdx/index.php/topic,17.msg54.html#msg54

Spectrum Lab -taajuusanalyysisofta tietsikan äänikortille: http://www.qsl.net/dl4yhf/spectra1.html

Lentokoneheijastuksen ohitusääni 49750 kHz TV-kantoaallolla kuunneltuna:



Tämä artikkeli on jukaistu aikaisemmin Tutkain- ja HamsteriX -lehdissä.​


T: - Juha -​
Sinikäyrää tallentui monipaikkatutkan nauhoille samalta suunnalta uudelleen tänä iltana.

Samankaltainen yhteyslento näyttäisi olevan, kuin tuo kolmen vuoden takainenkin. Silloin muistaakseni siirtyi samaan tapaan saattaessaan alempana lentävää kopteria matkustajineen.

Näkyy voimakkaampana oikeanpuoleisella, idän suuntaa seuraavan antennin nauhalla.

2017-07-07-1947 St Petersburg D4E - Suoyarvi Y12E - RSD047 circling over North Ladoga (c) OH7HJ.jpg


T: - Juha