ACARS su Linux

La piattaforma del Pinguino ormai è utilizzabile anche da non iniziati, ma per gli appassionati di radio esiste ancora un grosso gap nella disponibilità di software dedicati. Uno dei motivi probabilmente è il ritardo con cui si sono affermati degli pesudo-standard sulla gestione delle schede audio.

Di tanto in tanto cerco di verificare se ci siano sviluppi che mi consentano di trasferire alcune attività sulla macchina Ubuntu che funge da server casalingo. Questa settimana è stata la volta dell'ACARS.

Al momento ho trovato due opzioni, entrambe con pro e contro.

ACARSD è un bel progetto multipiattaforma (Win e Linux) con alcune funzioni piuttosto avanzate, tra cui la connessione con il web per lo scarico di informazioni su voli e aeromobili, una modalità server con interfaccia web, l'invio automatico di report, il colloquio con ricevitori ADS-B, supporto per schede audio multiple e altro ancora. Sfortunatamente lo sviluppo sembra essere stato abbandonato da alcuni anni e i sorgenti non sono pubblici. Ciò significa che alcune funzioni non funzionano più con distribuzioni recenti di Linux perché linkate dinamicamente a librerie sorpassate. Nel mio caso, ma ci sono altre segnalazioni sulla mailing list dedicata, la GUI non vuole saperne di interfacciarsi al decoder. Questo rende anche impossibile l'archiviazione degli ascolti su database MySQL esterno, perchè la funzione è assolta dall'interfaccia grafica.

Il decoder comunque funziona benissimo in modalità testuale. Per qualche motivo dalle pagine del sito non è facilmente raggiungibile il link per scaricare la beta 1.70 di cui si parla, raggiungibile a questo indirizzo: http://www.acarsd.org/RC/ 

L'altro progetto con cui ho avuto successo è ACARSDEC, che è decisamente meno evoluto ma ha dalla sua la distribuzione open source. La compilazione è andata liscia e il decoder testuale funziona bene. Con un'attitudine molto "Unix" il display grafico è realizzato riciclando Xastir, applicativo originariamente pensato per mostrare la posizione di stazioni attive in APRS.

Listen in: Berlin

Un breve documentario su quanto rimane della stazione di ascolto NSA di Berlino impiegata durante la Guerra Fredda.
(qui sotto dovrebbe comparire una finestra video con un po' di pazienza...)

Atlantic Electronics SM-1071

 Qualche giorno fa ho avuto occasione di acquistarne uno da radiosurplus.it(1) : sapendo di cosa si trattasse per averne trovato notizie in rete ai tempi in cui inziai ad interessarmi agli Spectrum Monitor ed essendo dato per funzionante ho pensato fossero soldi ben spesi. In effetti a parte il contenitore un po' vissuto l'apparecchio funziona senza problemi collegato all'Icom 8500, che provvede  un segnale piuttosto basso sull'uscita IF a 10.7MHz.

Parliamo di apparecchi di produzione USA anni '80 che verosimilmente non vennero mai distribuiti al di qua dell'Atlantico perché destinati primariamente a commesse governative locali. Questo estratto dalla mailing list di TSCM.com rende l'idea:

...prosperavamo vendendo ricevitori ICOM alla NSA. Li compravano perlopiù perché erano molto economici e gli aggiungevamo delle SDU ed altri accessori che la Atlantic Electronics aveva sviluppato apposta per loro. Siccome i ricevitori venivano impiegati immediatamente sul campo dalla NSA per operazioni di raccolta dati  ed avevano una vita media di 6 settimane, preferivano qualcosa di economico...

Su un altro sito viene data descrizione dell'apparecchio in questi termini:

The SM-1071 can display 5mhz of the receivers passband, and can be adjusted to view only one signal, right down to that signals modulation. This receiver/display combination is a powerful tool for electronic countermeasures work, signal tracking, and general exploration of the radio spectrum. The SM-1071 can be powered by 110/220vac or by 12 volts dc. (12 volt spectrum displays are quite uncommon). With most receivers, the SM-1071 will display signals at or below the listening sensitivity of the receiver. Adjustable gain, a continuously variable sweep width, and selectable logarithmic or linear display modes permit easy signal identifications under all operating conditions. The SM-1071 Signal Monitor is completely self contained. It employs all solid state design except for the Cathode Ray Tube (CRT) display. All operating controls are located on the front panel. All input and power connections are located on the rear panel.

Non trovo corrispondenza sulla banda passante, perché mi sembra che al massimo vengano visualizzati circa 700kHz e non 5MHz con lo span al massimo. Magari c'è qualche regolazione da fare oppure la descrizione è stata presa da altri modelli come il successivo 7071. Regolando lo span al minimo invece è possibile aumentare la risoluzione nella regione delle decine di Hz.
Peccato che non ci siano etichette a testimoniare la storia dell'apparecchio: per esempio i Racal 1792 arrivati anche sul mercato italiano pare fossero di provenienza GHCQ, con il loro bagaglio di storia sulla Guerra Fredda.


(1) mi fa piacere menzionarli in quanto cliente soddisfatto. Non ho alcun interesse economico.

Americanate

Portarsi dietro il palmare è sempre la soluzione più veloce per avere una radio in macchina. Peccato che poi tenda a volare da una parte all'altra dell'abitacolo ad ogni curva. Sull'automobile vecchia avevo fissato una piccola staffa d'alluminio al cruscotto, ma su quella nuova non me la sono sentita.

Poi mi è capitato di seguire qualche link dalla pagina di K0BG, una vera e propria miniera di informazioni per le operazioni da mobile (... e parliamo di cose come full legal power USA in mobile sulle bande basse!) ed ho trovato l'offerta dei MountGuys. La ditta, ma ce ne sono altre suggerite, è specializzata nella commercializzazione di sistemi di montaggio per apparecchi elettronici in automobile. Molto americano. Oltre alle staffe più comuni, per il montaggio di GPS e palmari vari, ci sono linee dedicate alle ricetrasmittenti sia civili che amatoriali, destinate perlopiù al mercato di forze dell'ordine e servizi d'emergenza.

Tra esse ho trovato ed ordinato un supporto per lo Yaesu VX7R che si incastra nel portatazza e uno da pavimento per il frontalino dell'FT857 che si fissa sotto le guide del sedile. Una volta convertito il prezzo in Euro quasi quasi sono stati maggiori i costi di spedizione e dogana che non degli oggetti.

Mi sento di raccomandare i signori di MountGuys perché, in presenza di un problema con l'ordine (invio di un articolo errato in prima battuta) hanno risposto immediatamente alla mia mail e spedito senza battere ciglio l'articolo giusto, lasciandomi in omaggio anche quello inviato per errore.

Tribolazione Demodulazione

 

Tante idee e ben confuse.

Come demodulare un segnale AFSK a 1200bps? Sfortunatamente non esiste una Idiots Guide. In rete si trovano molti spunti, ma non ho ancora trovato niente di abbastanza didattico ed elementare da chiarirmi tutti i dubbi. Una generica incompetenza sia nella progettazione elettronica che nella programmazione a basso livello di certo non aiutano.

Prima che qualcuno rimanga deluso: qui non propongo una soluzione ma, come segnalato nel titolo del blog, lascio soltanto una sequenza di annotazioni a mano a mano che procedo nelle esperienze.

Il primo grosso spartiacque tra le implementazioni oggi possibili è la scelta tra una soluzione solo software e una che si appoggi ad hardware esterno.

Il fronte software

Ormai siamo tutti familiari con i programmi che sfruttano la circuiteria DSP presente sulla scheda audio. Anzi, molti di coloro che si sono avvicinati alla radio negli ultimi anni probabilmente neanche possono concepire la RTTY fatta con telescriventi elettromeccaniche pesanti decine di chili e modem complicatissimi costruiti  attorno a manciate di integrati. Come in tutto il resto dell'elettronica assistiamo anche in questo campo a una "despecializzazione" degli apparecchi: l'hardware dedicato viene sostituito da soluzioni generiche configurabili via software: è già successo a registratori, macchine da scrivere elettroniche e calcolatrici scientifiche, mentre il processo è in corso per telefoni,  navigatori satellitari e altri oggetti.

Ho cercato a lungo in rete ma non ho mai trovato una libreria "open", documentata e semplice che permetta di decodificare un segnale (A)FSK generico. La cosa che ci si avvicina di più è GNURadio ma, come mugugnavo già in passato, non è decisamente materiale da principianti. Si trova qualche software dotato di sorgente (per esempio RTTY e Soundmodem) soprattutto per il mondo Linux, ma per metterci le mani sopra bisogna essere piuttosto autonomi nell'interpretare il C e avere un'idea di quale sia la strada scelta nell'implementazione dell'algoritmo originale.

Questa sarebbe senz'altro la strada ottimale, peccato che abbia ancora un'idiosincrasia verso il C. Mi rendo conto di come sia un grosso handicap, perché in ambito informatico non essere familiari con questo linguaggio è un po' come non parlare l'inglese nel mondo reale. Purtroppo tutte le volte che  ne sfoglio un manuale e vedo la complessità necessaria a svolgere compiti tanto semplici (per l'hardware di oggi) provo repulsione.

Il fronte hardware

Parte della complessità sul fronte software può essere ridotta impiegando hardware dedicato, che  ormai è veramente molto economico perché giunto al termine del proprio ciclo di vita. La sapienza popolare indirizza perlopiù verso soluzioni basate sui chip XR2211 e NE567. Le prove che ho condotto finora evidenziano anche loro delle criticità: intanto il dimensionamento dei circuiti non sembra essere univoco tra le varie fonti (cfr. datasheet 2211 della Exar vs. stesso chip della JRC). Cosa significa questo? Che i valori dei componenti non sono determinanti? Non ci scommetterei.

Il circuito che ho costruito attorno al 2211 da segni di vita, ma devo aver sbagliato qualcosa perché mi ritrovo "a riposo" il segnale dell'OL sul pin di uscita. Quando inietto i 1200Hz che mi interessano questi si combinano variamente con la fase dell'OL, restituendo risultati poco utili. (Update: problema risolto. Nel montaggio avevo invertito i valori di R1 e Rf. Inoltre ho all'incirca raddoppiato il valore di  Rb rispetto a quanto previsto dal datasheet JRC, seguendo piuttosto i valori suggeriti da Exar).

Con l'NE567 la costruzione è andata più liscia, ma mi pare che la velocità con cui il tono viene agganciato non sia sufficiente allo scopo.

Per cercare di orientarmi meglio ho comprato il "Manuale delle comunicazioni digitali" di P.Pitacco: sebbene la parte generica sia interessante e istruttiva, la maggior parte del libro è incentrata sul packet radio e quindi, oltre ad essere tema fuori moda per la maggior parte dei radioamatori, è stato solo in parte utile ai miei fini.

La ricerca conitnua.

D-Star, MotoTrbo e SDR

Un aggiornamento sulle pagine di KC2KRW segnala successo nella decodifica dei segnali MotoTrbo impiegando USRP e GNURadio. E' l'ulteriore conferma che il futuro del radioascolto si muove in quella direzione: apparecchi completamente configurabili via software, in una completa separazione tra layer hardware e software.

Oggi la disciplina ha ancora le caratteristiche di uno "sport estremo": da una parte l'hardware è piuttosto costoso, dall'altra la programmazione richiede conoscenze più da matematico che non da smanettone di radio. GnuRadioCompanion (la GUI di GNURadio) ha eliminato molto lavoro di programmazione della piattaforma, ma anche la costruzione di schemi piuttosto semplici richiede la caratterizzazione dei modelli matematici che ci stanno sotto. Ogni blocco deve essere configurato con parametri il cui significato più spesso che no si può cogliere solo essendo in grado di leggere articoli totalmente teorici reperibili dalla IEEE e interpretando il sorgente C con cui sono stati implementati. Inevitabilmente ci saranno delle ricadute verso l'utenza meno tecnica, ma serve ancora tempo.

TETRA e fallimenti

Recentemente sono comparse sul mercato del surplus un certo numero di radio portatili TETRA Puma2 della OTE/Marconi. Le voci sono che provengano dalla miliardaria (in vecchio conio) rete Alitalia, che -sempre si dice- non sarebbe mai stata molto funzionante.

Qualcuno con un'atteggiamento irrazionale potrebbe quasi pensare che porti sfiga, visto che la precedente ondata di radio TETRA vista sul mercato dell'usato proveniva dal fallimento del Millennium Dome di Londra.

La sfiga non c'entra nulla, però qualche riflessione in più sul peso dell'investimento forse si poteva fare: le nuove reti digitali hanno caratteristiche di flessibilità e sicurezza senz'altro interessanti, ma giustificano i maggiori costi?

In un mondo che, con l'aiuto della crisi economica, sta riscoprendo il "good enough" in molti casi una normale infrastruttura analogica, casomai trunked, raggiunge lo stesso lo scopo.

Nel frattempo Alitalia incrocerà nuovamente i propri destini con TETRA, dato l'accordo siglato qualche mese fa da Aeroporti di Roma per sostituirequella attuale, credo basata sul DECT.

Tornando alle radio, un paio di parole di cautela sono necessarie: ammesso che siano funzionanti (il non testato specie su eBay ormai è quasi sinonimo di "sacchetto di rottami"), come hanno già imparato gli acquirenti delle Dolphin del Dome, non è assolutamente detto che ci si possa fare qualcosa. Perché le radio possano almeno comunicare tra loro devono essere programmate per ignorare l'affiliazione ad una rete. Né al momento sembrano troppo rosee le prospettive per giocare a riprogrammarle, perché non sembra esserci documentazione pubblicamente disponibile in giro. Certo, rimane sempre la possibilità di interpellare il costruttore per acquistare software e hardware di programmazione, ma in genere il prezzo di listino ha un numero di zeri poco consono al mercato hobbystico. La frequenza operativa dovrebbe essere in banda 460MHz, da Piano Nazionale Frequenze.