Wątek: HFDL - odbiór, oprogramowanie

Nie wiem, czy są na forum jacyś miłośnicy HFDLa - jeśli tak, to pora się ujawnić, np. w tym wątku :-)

Albo może ktoś nowy się zainteresuje tematem? Dla niewtajemniczonych - HFDL (High Frequency Data Link) to datalink lotniczy działający na falach krótkich (3-22 MHz). Można tym przesylać depesze ACARS. Dzięki szczególnym własnościom propagacyjnym fal krótkich HFDL przydaje się w rejonach, gdzie nic innego nie ma (oceany, obszary okołobiegunowe). a do zapewnienia globalnej łączności wystarcza 16 stacji naziemnych (a w praktyce 14, bo dwie nie działają). Mimo iż większość samolotów komunikacyjnych nad oceanami korzysta z transmisji satelitarnej, to HFDL nadal jest w użyciu i jest tam trochę ruchu (więcej niż na VHFowym ACARSie, ale mniej niż na Inmarsacie czy VDL2).

Jeśli chodzi o dekodowanie HFDLa metodami hobbystycznymi, to dostępne programy generalnie bazują na sygnale audio, który trzeba do nich dostarczyć kablem fizycznym z zewnętrznego odbiornika krótkofalowego albo kablem wirtualnym z SDRa. To sprawia, że działają one w zasadzie jednokanałowo. Aby dekodować naraz wiele kanałów, trzeba uruchomić wiele kopii dekodera, wiele wirtualnych kabli i wiele demodulatorów w konsoli SDR, a potem jeszcze jakoś tym wszystkim zarządzać, uruchamiać, gasić, spinać, rozpinać, itd. Wielokanałowość w HFDLu jest kluczowa, bo w praktyce używanych jest kilkanaście kanałów naraz, a wykorzystywane częstotliwości zmieniają się w zależności od pory dnia i roku. Ponadto wszystkie dostępne dekodery działają pod Windows, gdzie uruchamianie software'u w trybie nienadzorowanym, zdalnie i bez interfejsu graficznego to ból tylnej części ciała.

Aby rozwiązać przynajmniej część tych problemów, pojawił się na rynku nowy software z rodziny dumpów - dumphfdl . Działa pod Linuxem (testowane na pececie, Raspberry Pi i Odroidzie XU4), jako demon (w tle) i bezpośrednio komunikuje się z SDRem, więc odpadają zabawy z virtual audio kablami. Można dekodować dowolną liczbę kanałów HFDL naraz, oczywiście w miarę możliwości obliczeniowych komputera i szerokości pasma odbiornika. Komunikacja z radiami jest realizowana z użyciem biblioteki SoapySDR - można więc używać dowolnego radia SDR, które obsługuje zakres HF i istnieje dla niego moduł do SoapySDR (lista obsługiwanych SDRów jest na wiki SoapySDR po prawej stronie, w sekcji "Modules"). Podczas developmentu program był testowany na SDRPlay RSP1A i Airspy HF+ Discovery. Moc obliczeniowa Odroida XU4 czy Raspberry Pi 4 wystarcza do dekodowania kilkunastu kanałów HFDL jednocześnie przy prędkości próbkowania 2 Msps (na RSP1A).

Co tym można robić?

• Można odbierać komunikaty i zapisywać je do pliku (z opcjonalną rotacją co 1h lub 24h).
• Można wysyłać zdekodowane komunikaty do innej maszyny (po TCP, UDP lub ZeroMQ) i tam je archiwizować.
• Można podpiąć bazę basestation.sqb z danymi samolotów - logi będą wówczas uzupełniane szczegółowymi danymi nadawców i odbiorców (nr rejestracyjny, model, operator)
• Można generować feed pozycyjny w formacie Basestation i rzucić go po TCP na jakiś program do wizualizacji, np. Virtual Radar Server. To dobry sposób na poprawienie zasięgu domowego radaru :-)

dumphfdl korzysta z biblioteki libacars, więc automatycznie reasembluje wieloczęściowe ACARSy i dekoduje wszystkie aplikacje wspierane przez libacars, czyli CPDLC, ADS-C oraz MIAM. Kilka przykładów:

Kod:

[2021-10-11 02:10:40 CEST] [8912.0 kHz] [7.0 Hz] [600 bps] [D] 
Uplink LPDU: 
 Src GS: Riverhead, New York 
 Dst AC: 125 
 Type: Unnumbered data 
 Enveloped data: 
  ACARS: 
   Reassembly: skipped 
   Reg: .N27908 
   Mode: 2 Label: AA Blk id: V More: 0 Ack: ! 
   Message: 
    /YULE2YA.AT1.N2790820808EEA526A48934D049A6820CE4106AD49F360D48B1104D8B4E9C18F150549E821CF9D1A4D29A821D089321A0873E754830EA 
20AF26A4841367CEA94A2C198821C59D522D2B9E5 
   FANS-1/A CPDLC Message: 
    CPDLC Uplink Message: 
     Header: 
      Msg ID: 1 
      Timestamp: 00:08:59 
     Message data: 
      [freetext] 
       THIS IS AN AUTOMATED MESSAGE TO CONFIRM CPDLC CONTACT WITH MONTREAL CENTER

[2021-10-15 19:30:55 CEST] [10081.0 kHz] [19.4 Hz] [300 bps] [D] 
Uplink LPDU: 
 Src GS: Shannon, Ireland 
 Dst AC: 192 (71BE16) 
  AC info: HL7616, Boeing, 747 446FSCD, Asiana Airlines 
 Type: Unnumbered data 
 Enveloped data: 
  ACARS: 
   Reassembly: skipped 
   Reg: .HL7616 
   Mode: 2 Label: H1 Blk id: Y More: 0 Ack: ! 
   Sublabel: MD MFI: AA 
   Message: 
    GDXE1XA.AT1.HL761621C5DA5D84834E141A949B063C18906775FA40BDCC 
   FANS-1/A CPDLC Message: 
    CPDLC Uplink Message: 
     Header: 
      Msg ID: 3 
      Timestamp: 17:29:41 
     Message data: 
      AT [position] CONTACT [icaounitname] [frequency] 
       Fix: ASBAT 
       Facility Name: MAGADAN 
       Facility function: control 
       VHF: 133.200 MHz

[2021-09-24 19:11:43 CEST] [10081.0 kHz] [20.7 Hz] [300 bps] [D] 
Uplink LPDU: 
 Src GS: Shannon, Ireland 
 Dst AC: 15 (76CDA6) 
  AC info: 9V-SMF, Airbus, A350 941, Singapore Airlines 
 Type: Unnumbered data 
 Enveloped data: 
  ACARS: 
   Reassembly: skipped 
   Reg: .9V-SMF 
   Mode: 2 Label: AA Blk id: B More: 0 Ack: ! 
   Message: 
    /CGKCAYA.AT1.9V-SMF61031159521300C175 
   FANS-1/A CPDLC Message: 
    CPDLC Uplink Message: 
     Header: 
      Msg ID: 2 
      Msg Ref: 1 
      Timestamp: 17:05:25 
     Message data: 
      CLEARED TO DEVIATE UP TO [distanceoffset] [direction] OF ROUTE 
       Offset: 20 nm 
       Direction: left

[2021-10-10 07:51:52 CEST] [8912.0 kHz] [4.9 Hz] [600 bps] [S] 
Downlink LPDU: 
 Src AC: 214 
 Dst GS: Riverhead, New York 
 Type: Unnumbered ack'ed data 
 Enveloped data: 
  ACARS: 
   Reassembly: skipped 
   Reg: .N280AV Flight: AV0189 
   Mode: 2 Label: B6 Blk id: 1 More: 0 Ack: ! Msg num: J82A 
   Message: 
    /NYCODYA.ADS.N280AV140DC026A09809472DA81D0D0D19569885494703400CA8E69285894700D806 
   ADS-C message: 
    Waypoint change event: 
     Lat: 19.3366241 
     Lon: -61.7706299 
     Alt: 38000 ft 
     Time: 2922.000 sec past hour (:48:42.000) 
     Position accuracy: <0.25 nm 
     NAV unit redundancy: OK 
     TCAS: OK 
    Predicted route: 
     Next waypoint: 
      Lat: 18.4202957 
      Lon: -63.1897545 
      Alt: 38000 ft 
      ETA: 832 sec 
     Next+1 waypoint: 
      Lat: 17.8026581 
      Lon: -64.2442703 
      Alt: 38000 ft

[2021-10-11 12:54:07 CEST] [10081.0 kHz] [-7.6 Hz] [300 bps] [D] 
Downlink LPDU: 
 Src AC: 228 (461F4C) 
  AC info: OH-LWE, Airbus, A350 941, Finnair 
 Dst GS: Shannon, Ireland 
 Type: Unnumbered ack'ed data 
 Enveloped data: 
  ACARS: 
   Reassembly: complete 
   Reg: .OH-LWE Flight: AY0074 
   Mode: 2 Label: MA Blk id: 2 More: 0 Ack: ! Msg num: U45C 
   Message: 
    T22!<<.J/l,"i9NOXk!'s.16Um5<5pH@0|APq>\_CuQ#=.2>;_ecpo:i^>LelAS`,Mbb916YF7Jj>EbnDAR5k_jl!htPs_=0RsT0MRdtOQneUaaP1+2)0YY6^,
PHc?Vt&GC0+BBR%EDPG"35\M'?.9F)j;3#mo<#DR4pYpNVA8!J'ZT]B4!RtqhYDt]]oGM9M3*XoQ&a*Xa7eM?:c'*0fM!]t>\AA=Y>74.DS;S[SlW^8%EqM=5:B(Lk
E-I#%(E=Zhii!e&CV\Og&'8c*)+ZDHEOMrs\"b4AKJ>!(5QFU1D8uK,ik!j^+D2?lp/$`h!a)5$u8@`Zn#-6R;(R0l[RkCE_8j7EC(aZfU189C"%LC<-\c3W,^n3ah
8sm/=I0TO<AM>)7DD+siWlG,%/26[p`/IW&igCKoUOp$N$b>\+CLFg^-!"O(.4AOrZE6?Rp!ii&]Q_EiX_[DR.J`6I%/]H/=GEo_Sg`_\qZ-Zs 
   MIAM: 
    Single Transfer: 
     MIAM CORE Data, version 1: 
      PDU Length: 380 
      Aircraft ID: .OH-LWE 
      Msg num: 6 
      ACK: not required 
      Compression: deflate 
      Encoding: ISO #5 
      ACARS: 
       Label: H1 Sublabel: CF 
       Message (reformatted): 
        <RTR> 
          <HEAD> 
            <IDCMS pn="ABF31A6FNCL0004" vers="4.0"/> 
            <DA>2021/10/11 10:47:00</DA> 
            <ACD MSN="0023" tail="OH-LWE" type="A350-900"/> 
            <TID>C00000013</TID> 
          </HEAD> 
          <HEADRTR> 
            <FROM>RJAA</FROM> 
            <TO>EFHK</TO> 
            <FNBR>FIN74     </FNBR> 
          </HEADRTR> 
          <ITD> 
            <CB>A</CB> 
            <NFDE> 
              <MC>3410X004</MC> 
              <MD>NAV-ADIRS-PFD-Red Flag Vertical Speed</MD> 
            </NFDE> 
            <MM hdi="y" fo="A" occ="1"> 
              <MC>3414F7EG</MC> 
              <MD>ADIRU-2(1FP2)</MD> 
              <DA>2021/10/11 10:36:58</DA> 
              <ATA>3414</ATA> 
              <FPH>8</FPH> 
              <FCL>1</FCL> 
              <PRIO>high</PRIO> 
              <STA>1</STA> 
              <SYS name="IR2" bite_id="4" side="2"/> 
            </MM> 
          </ITD> 
        </RTR>

Program jest w trakcie rozwijania, więc w kolejnych wersjach można się spodziewać dalszych ulepszeń i nowych funkcji. Nie można mieć wszystkiego w wersji 1.0 :-)

Zamieszczone przez Szpajder

Mógłbyś postnąć te błędy? Oraz opcje, z którymi uruchamiasz program?



Dosyć fajnie?

- 1 kanał naraz
- trzeba przechodzić przez wirtualny kabel audio -> skuteczność dekodowania zależna od parametrów tegoż audio
- bez licencji działa 15 min, potem się wyłącza
- nie dekoduje żadnych protokołów aplikacyjnych (CPDLC, ADS-C, MIAM, itp).

Fakt, z tym fajnie trochę przesadziłem Fajność polega tylko na tym że mogę mu podać dany sygnał znaleziony na widmie pasma i zdekodować. Użyłem PC-HFDL dlatego że nie byłem pewien czy twój poprawnie dekoduje lub czy w ogóle coś "słyszę".

Przy okazji, dam znać o twoim sofcie i tym poście na naszym forum grupy. Pewnie kogoś zainteresuje