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Qu'est-ce que le téléphone portable et le bol de camping ont en commun?

Beaucoup ont entendu parler de la "chasse au renard" - une version spéciale de la course d'orientation - radiogoniométrie sportive. Enfant, visitant le club radio, j'ai beaucoup lu sur ce sport et même rêvé de monter mon propre radiogoniomètre. Mais nous avons déménagé, j'ai arrêté d'aller au club, je me suis intéressé à la programmation, je suis resté devant l'ordinateur et

je n'ai jamais assemblé ... Et maintenant, 20 ans plus tard, je l'ai fait sous une forme extrêmement inhabituelle ...

Récemment, je joue beaucoup avec SDR et parle de mes expériences : un et deux .

Quand je faisais du camping avec les enfants avec la compagnie de l'école, j'ai décidé d'ajouter la chasse au renard aux enfants bien-aimés, mais déjà familier avec les traversées de corde, en orientant, en brûlant la corde avec un feu de joie pendant un moment.

L'idée est venue spontanément: en hiver, à titre de comparaison, j'ai acheté plusieurs récepteurs SDR différents sur Aliexpress (en fait, ce sont des récepteurs DVB, un peu à leur sujet ici ) et avec leur aide, j'ai étudié la qualité de l'antenne et la gamme d'appareils Z-Wave. À un moment donné, j'ai remarqué que dans la plage voisine (à 868,1 MHz, tandis que Z-Wave à 869,0 MHz) une fois par minute quelque chose était bruyant, je me suis demandé «d'où venait le son» et je suis allé chercher la source par niveau et direction du signal . En conséquence, il s'est avéré être la police secrète des voisins. J'ai donc pensé que «à partir d'allumettes et de glands», vous pouvez faire un bon divertissement.

Nous le faisons!

Renard

Commençons par l'émetteur. Depuis le dernier CCC 2015, collègues et collègues ont laissé un merveilleux badge rad1o . Ce jouet est parfait pour le rôle de "renard".

Pour rad1o, il existe un firmware compatible avec HackRF, qui vous permet d'utiliser rad1o avec GNU Radio et d'autres programmes pour SDR.

Pour une meilleure portée, au lieu de l'antenne F standard réglée sur 2,4 GHz, j'ai soudé le connecteur SMA et vissé l'antenne à broche 868 MHz.

Pour générer le signal, j'ai utilisé GNU Radio. Le projet consistait simplement à générer un signal à partir de la source de signal directement dans osmocom Sink. Tordez également le gain RF et l'amplitude du signal pour augmenter la portée.

rad1o s'est avéré être pratique aussi par la présence d'une batterie, et aussi par le fait que lors de la déconnexion de l'USB (c'est-à-dire de GNU Radio sur mon PC), il a continué à générer les dernières données, c'est-à-dire brillait bêtement à la fréquence dont j'avais besoin. Cela a permis de retirer l'USB après avoir activé le transfert et d'emmener le «renard» à l'emplacement souhaité. Le système s'est avéré être compact et complètement autonome.

Radiogoniomètres

La chose la plus importante est d'assembler des détecteurs avec un diagramme de rayonnement plus ou moins étroit, et même dans une conception simple, portable, deux ou trois ensembles, de préférence sans ferme collective, car le temps avant le voyage n'était pas suffisant.

En tant que récepteur, j'ai pris des clés DVB d'un article précédent , les ai connectées à mon téléphone portable Android à l'aide d'un adaptateur USB OTG. Pour la visualisation, j'ai choisi l' analyseur RF , que je connaissais déjà des expériences passées . Le programme dispose d'un mode d'affichage du spectre pratique pour le moment et sous la forme d'une cascade. La photo du programme était sur KDPV.

Parce que Le DVB consomme une quantité incroyable d'énergie, plusieurs banques d'alimentation étaient prêtes à recharger les téléphones «sur le terrain».

Je voudrais également attirer l'attention sur un adaptateur USB OTG très réussi d'Olimex. Contrairement au câble flexible sur lequel le récepteur est suspendu, il offre une fixation rigide. Et il est si petit qu'il est juste pratique de l'emporter avec lui au cas où.

Aérien

La broche standard de mes récepteurs DVB est bonne, mais pas très directionnelle. Je voulais faire des antennes directionnelles nominales comme Yagu. Mais sur les récepteurs DVB, des connecteurs MCX sont utilisés, pour lesquels je n'ai pas trouvé de fiches en 4 jours à Moscou. Je ne voulais pas vraiment couper les antennes, et j'ai commencé à chercher un réflecteur décent pour les antennes ordinaires.

Première pensée - eh bien, vous pouvez mettre une épingle dans une boîte de conserve, vous obtenez un guide d'onde cool. Beaucoup le font dans les datchas pour une réception 3G fiable. Mais un calcul rapide a montré que je n'avais pas besoin d'une boîte, mais plutôt sous la peinture, avec un diamètre d'au moins 21 cm (sinon l'onde ne rentrerait pas dedans car ma fréquence était inférieure à la fréquence de coupure). Je ne voulais pas courir avec une telle boîte ... Oui, et je devais chercher des bidons, verser de la peinture, me salir les mains. Je ne voulais pas non plus augmenter la fréquence, car dans une forêt dense, les ondes de moins de 30 cm sont facilement retardées par les arbres et les antennes des émetteurs 868 MHz étaient à portée de main en grand nombre grâce aux travaux associés à Z-Wave.

En général, je jouais avec du papier d'aluminium, des feuilles de fer et d'autres moyens improvisés, jusqu'à la veille, lorsque je montais le sac à dos, je suis tombé sur les bols de camping habituels. Le voici le réflecteur de mes rêves!

Comme toujours en train de me préparer, j'ai commencé à l'avance, et j'ai tout fait la dernière soirée;)

Il s'est avéré très réussi que leur diamètre était d'environ λ / 2. La paroi du bol sous le fond à 90 °, vous pouvez y fixer l'antenne. L'antenne standard est mal aimantée dans le bol (l'antenne a un aimant en bas), mais si vous attachez un petit aimant plat à l'arrière, il reste tout simplement excellent. De plus, le bol a une poignée pratique, pour laquelle il peut être tenu et guidé dans la bonne direction.

Il y a un autre point important. Il ne suffit pas de monter un bol. Pour en faire un bon contrepoids et couper le signal de l'extérieur, il a été décidé de le connecter au sol. Pour ce faire, j'ai soigneusement ouvert le pied d'antenne, où se trouvent un aimant et une rondelle métallique d'un diamètre de 2,5 cm, qui fait office de plan de masse. J'ai soudé un court-circuit à cette plaque, rempli l'endroit de soudure avec une goutte du pistolet, de sorte que la soudure ne tombe pas à la même minute, car le fil devait être plié.

J'ai connecté ce fil au bol en appuyant dessus avec un aimant. Dans des conditions de terrain, au lieu d'un testeur, j'ai utilisé une LED et une pile CR2032 pour vérifier que le courant provenant de l'anneau extérieur du connecteur MCX (terre à la prise d'antenne) va dans le bol, c'est-à-dire Le bol est relié à la terre.

En conséquence, nous avons obtenu un tel kit:

Et une fois assemblé, il s'est transformé en ceci:

L'OFS est quelque part à proximité

Tout cela s'est passé non loin de Gorok-10 (Rublevka), donc dans mon cas, j'ai choisi les fréquences autorisées pour les communications civiles sans licence avec une limite de puissance de 20 mW. J'ai choisi 868,0 et 869,0 MHz. Le renard était «audible» sur 300 mètres, donc je n'étais pas très inquiet, mais je ne voulais pas vraiment parler aux agents de sécurité locaux pourquoi j'y prenais des fréquences.

Soit dit en passant, le bol en métal est devenu un appareil à double usage, et il peut être pris à n'importe quel randonneur!

Nous avons couru

Tout d'abord, j'ai testé le jouet pour deux adultes qui n'avaient entendu parler d'un tel jeu qu'à distance. Eh bien, et sur moi-même - je suis allé chercher l'émetteur après avoir vérifié et j'ai oublié sous quel arbre il se trouvait. J'ai dû chercher le renard moi-même;)

Après avoir vérifié la cohérence des idées et testé la technologie, ils ont donné tout cela aux enfants (de la 2e à la 8e année). Une minute d'explication de ce que nous cherchions et où chercher, et ils se sont enfuis avec un bol à la main.

Il y avait deux renards, deux équipes cherchaient deux émetteurs différents. En conséquence, une équipe a pris moins de 5 minutes pour chercher, encore 10 minutes pour lancer au hasard dans la clairière, après quoi ils ont attaqué la piste et se sont rendu compte qu'il était plus facile de regarder la couleur dans watefall, et non dans le graphique ci-dessus.

Prix

Renard:

~ 250 $ HackRF ou badge rad1o

Recherche de direction:

Récepteur DVB de 8 $ sur Aliexpress (j'en avais un)
240 roubles USB OTG (vous pouvez prendre moins cher)
~200 ( ) —
~10 ( )
43 RF Analyzer — ,
0 ( )

Ce fut la première expérience. Cela s'est avéré amusant, mais la prochaine fois, nous ferons mieux!

Bien sûr, l'amélioration de l'antenne vous aidera à déterminer rapidement la direction. Yaga ressemble à un candidat évident, mais vous pouvez en essayer d'autres. De plus, Yaga peut être fabriqué sur place à la main en compétition avec des matériaux forestiers improvisés et des épingles métalliques préparées.

Pour complication, vous pouvez transmettre non pas tout le temps, mais, par exemple, une fois par minute. Mais pour cela, il est déjà nécessaire de rendre l'émetteur visible à plus grande distance, d'avoir une antenne directionnelle et de distribuer des cartes. Ce sera plus comme une option sportive classique.

De plus, vous pouvez non seulement «briller», mais aussi transmettre un message FM avec des conseils. RF Analyzer a un décodeur intégré. Ou du code morse. Cela nécessite déjà soit un PC connecté en permanence, soit l'écriture de l0adable pour rad1o - un programme pour le firmware rad1o. Pour plus de commodité, il y a rflib.

Il sera également intéressant de ne pas communiquer les fréquences exactes, mais simplement d'indiquer une large gamme. Laissez les équipes rechercher la plus proche et choisissez l'ordre de l'itinéraire.

Bonus

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