Jump to content

    

Обработка сигналов самолетных транспондеров

Всем привет. Заинтересовался тут, как работает сервис типа Fly Radar. В принципе, я разобрался в открытом стандарте, вопрос у меня скорее из общей теории приема и обработки сигналов.

 

Очевидно, что самолет в небе не один и не два => наземный запросчик получает ответы от множества транспондеров; то есть при приеме и последующей оцифровке и обработке мы имеем дело не с одним сигналом ответчика, а с суперпозицией сигналов множества ответчиков. Хотелось бы узнать или получить ссылки на материалы о том, как производится обработка сигналов (надо ведь как-то разделить сигналы от множества ответчиков) в таких случаях (при условии, что в качестве модели канала берется канал с аддитивным белым гауссовским шумом).

Share this post


Link to post
Share on other sites
Всем привет. Заинтересовался тут, как работает сервис типа Fly Radar. В принципе, я разобрался в открытом стандарте, вопрос у меня скорее из общей теории приема и обработки сигналов.

 

Очевидно, что самолет в небе не один и не два => наземный запросчик получает ответы от множества транспондеров; то есть при приеме и последующей оцифровке и обработке мы имеем дело не с одним сигналом ответчика, а с суперпозицией сигналов множества ответчиков. Хотелось бы узнать или получить ссылки на материалы о том, как производится обработка сигналов (надо ведь как-то разделить сигналы от множества ответчиков) в таких случаях (при условии, что в качестве модели канала берется канал с аддитивным белым гауссовским шумом).

посмотрите технологию ads-b http://adsbradar.ru/adsb-technology. Есть, кстати, модель в симулинке по этой технологии. В mode-s, например, свой частотный диапазон и самолеты посылки шлют раз в пару секунд, так что при неплотном траффике пакеты хорошо разделяются, если сингналы накладываются и по мощности примерно совпадают, то crc выдает ошибку и пакет выбрасывается. Тонкостей незнаю, сам немного баловался с обработкой на fpga.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Всё уже давно описано и доступно.

http://stratux.me/

http://www.rtl-sdr.com/adsb-aircraft-radar-with-rtl-sdr/

и еще 100500 описаний в гугле и на github'е

 

На SDR делал когда-то - принимает. Но после 30 минут становится не интересно.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Всем привет. Заинтересовался тут, как работает сервис типа Fly Radar. В принципе, я разобрался в открытом стандарте, вопрос у меня скорее из общей теории приема и обработки сигналов.

 

Очевидно, что самолет в небе не один и не два => наземный запросчик получает ответы от множества транспондеров; то есть при приеме и последующей оцифровке и обработке мы имеем дело не с одним сигналом ответчика, а с суперпозицией сигналов множества ответчиков. Хотелось бы узнать или получить ссылки на материалы о том, как производится обработка сигналов (надо ведь как-то разделить сигналы от множества ответчиков) в таких случаях (при условии, что в качестве модели канала берется канал с аддитивным белым гауссовским шумом).

Там всё просто. Каждый борт, оснащённый приёмопередатчиком режима "С" (S-mode) примерно раз в секунду (даже если его никто не запрашивает) плюёт в эфир на возвратной частоте вторичной радиолокации (1090МГц) кодированную послыку. Посылка кодируется амплитудно-позиционным способом. Перед ней идёт вступление из 4 импульсов. В посылке закодирован тип, биты DF. Для режима ADSB DF=17 и 18. Остальные режимы не подходят, потому проверочная сумма (CRC) битов посылки дополнительно ксорится с ICAO-адресом борта. А ICAO-адрес знает только запрашивающий (т.е. вторичная РЛС). А в режимах 17 и 18 в эфир в конце посылки посылается просто проверочная сумма. Поэтому, есть возможность восстановить ICAO-адрес. В посылках ещё кодируется высота, скорость и географические координаты борта (координаты там высчитываются по идиотскому алгоритму, т.к. в посылку запихнуты не сами координаты, а координаты с выхода двух измирителей по разному модулю и их надо восстанавливать нониусным методом). Посылки, естественно, иногда могут накладываться, также могут конфликтовать с посылками более старых режимов A и A/C. Это называется FRUCT.

Недостаток метода в том, что, как правило, данные о местоположении борта снимаются с внутренних измерителей (ИНС, спутниковых и т.д.), которые часто нехило врут. И, второе, далеко не все (даже современные) борта оснащены ответчиками режима С. Ну вот так вкратце.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Посылки, естественно, иногда могут накладываться, также могут конфликтовать с посылками более старых режимов A и A/C. Это называется FRUCT.

Вот именно этот момент - обработка сигналов, обработка наложения сигналов - меня как начинающего радиотехника и интересует. То есть, как обрабатываются эти сигналы в ПЛИС или процессоре каком-нибудь после непосредственно сразу после оцифровки в АЦП.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Вот именно этот момент - обработка сигналов, обработка наложения сигналов - меня как начинающего радиотехника и интересует. То есть, как обрабатываются эти сигналы в ПЛИС или процессоре каком-нибудь после непосредственно сразу после оцифровки в АЦП.

Есть матлаб/симулинк модель с полным приемом/разбором пакета mode-s для ads-b, ищите.

Хотя сам нашел, правда у меня модель полностью не заработала, но общие принципы описаны понятно http://www.analog.com/library/analogdialog...tep-sdr-02.html (там правда привязка к плате ad9361, но это не принципиально).

Share this post


Link to post
Share on other sites
Есть матлаб/симулинк модель с полным приемом/разбором пакета mode-s для ads-b, ищите.

Хотя сам нашел, правда у меня модель полностью не заработала, но общие принципы описаны понятно http://www.analog.com/library/analogdialog...tep-sdr-02.html (там правда привязка к плате ad9361, но это не принципиально).

Спасибо.

 

Если честно, я находил эту модель, но не понял, как скачать её из Гитхаба. :smile3046:

 

Обычно там есть кнопка для этого, а в этом случае кнопки нет. В Гите я как блондинка, подскажите плж как что.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Вот именно этот момент - обработка сигналов, обработка наложения сигналов - меня как начинающего радиотехника и интересует. То есть, как обрабатываются эти сигналы в ПЛИС или процессоре каком-нибудь после непосредственно сразу после оцифровки в АЦП.

А никак, я вас расстрою. Есть куча статей, где товарищи предлагают способы восстановления S-посылок при наложении друг на друга и на посылки режимов A, A/C или УВД. При наложении этих посылок единственный работающий метод - это подбор проверочной суммы путём тупого перебора тех бит, которые были испорчены битами A/C-посылок. Это работает, поскольку A/C-посылки гораздо короче 112-битных adsb-посылок. А вот если наложились две adsb-посылки, то тут - туши свет. В статьях предлагаются выкрутасы, например, с учётом того, что несущие частоты ответчиков реально не совпадают и прочие "тонкие" игры. Но в реальности это ничего работать почти в 100% случаев не будет - нет таких отношений сигнал/шум, которые требуются для работы этих методов. И никаких протоколов "доступа к среде передачи", как в сетях передачи данных во вторичной радиолокации не используется (точнее - есть что-то похожее в TCAS-системах, но это - отдельная песня).

Share this post


Link to post
Share on other sites
А никак, я вас расстрою. Есть куча статей, где товарищи предлагают способы восстановления S-посылок при наложении друг на друга и на посылки режимов A, A/C или УВД. При наложении этих посылок единственный работающий метод - это подбор проверочной суммы путём тупого перебора тех бит, которые были испорчены битами A/C-посылок. Это работает, поскольку A/C-посылки гораздо короче 112-битных adsb-посылок. А вот если наложились две adsb-посылки, то тут - туши свет. В статьях предлагаются выкрутасы, например, с учётом того, что несущие частоты ответчиков реально не совпадают и прочие "тонкие" игры. Но в реальности это ничего работать почти в 100% случаев не будет - нет таких отношений сигнал/шум, которые требуются для работы этих методов. И никаких протоколов "доступа к среде передачи", как в сетях передачи данных во вторичной радиолокации не используется (точнее - есть что-то похожее в TCAS-системах, но это - отдельная песня).

Ничего себе. Я думал, что там какие-то хитрые алгоритмы, с которыми надо отдельно возиться, а оказывается надо просто обнаруживать посылки и считать CRC. Спасибо.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this