ARDF - Beacon in banda VHF, completo di stadio pilota RF

 Generatore RF con messaggio beacon ciclico, predefinito.

• trasmissione del messaggio beacon in Morse; da inserire;
• linea lunga;
• pausa di fine messaggio ciclico.

 E' possibile scegliere la frequenza operativa, in fase di predisposizione, dalle HF alle V/UHF.

Radiosonde - TECNOLOGIE FACILMENTE ACCESSIBILI

 

Achille De Santis – IU0EUF

 

               Un interessante campo di indagine, per gli studenti del secondo ciclo di istruzione, potrebbe essere quello della decodifica delle radiosonde meteorologiche che vengono rilasciate giornalmente, in Italia, da alcuni Centri aerologici, alle “ore sinottiche”.

Per iniziare basta un PC con software RS41T ed una chiavetta SDR radio-ricevente. Poi, il resto.

          

La rete di ricezione e decodifica delle radiosonde meteo.

 

Dispositivi radio economici e di facile accessibilità:

·        Ricevitori SDR;

·        MySondyGo;  MySondy Client;

·        MicroModuli TX & RX RF 433 MHz;

·        Il programma RS41Tracker;

·        la Rete Collaborativa per la radiosonda del CETEMPS UNI-Aquila. 

  

Tipico avviso di previsione Radiosonda

 

Previsioni Radiosonde per: 2024-10-30 - Raggio: 50 km

Località di Partenza	Lancio previsto	Coordinate di atterraggio	Scoppio Pallone	Città più vicina	Cacciatore più vicino	Distanza dal tuo ricevitore QTH	Dettagli
Pratica di Mare (IT)	11:00Z	41.1234 / 13.2593	34981 m	Terracina (IT) [17.80 km]	IU0HKO [18.76 km]	48.44 km [142° SE]	MAPPA
Pratica di Mare (IT)	23:00Z	41.1622 / 12.7844	34981 m	Sabaudia (IT) [25.26 km]	IU0IVU [26.93 km]	35.34 km [196° SSW]	MAPPA

Dettagli su: RADIOSONDY.INFO
Messaggio inviato automaticamente da: SQ6KXY Radiosonde Tracker

Il volo della radiosonda, con il relativo tracciato, può essere seguito in tempo reale sul sito:

SondeHub Tracker

 

            Questo sito permette il monitoraggio delle radiosonde in volo, sia riguardanti gli “Orari sinottici”, sia quelle “estemporanee” lanciate dai centri di ricerca, come Bracciano (Aeronautica Militare), L’Aquila (CETEMPS-UNI-L’Aquila) o Potenza (CNR).

Lo stesso sito permette di effettuare una valutazione di massima delle previsioni di volo per le radiosonde prossime al lancio nei giorni successivi.

Per chi vuole saperne di più, una previsione personale, di utente, può essere eseguita da:

CUSF / SondeHub Predictor

 

La nostra idea: La Rete condivisa per la radiosonda PTO3 del CETEMPS-Uni-L’Aquila

https://cetemps.aquila.infn.it/wp-content/uploads/Cetemps_2017_C4.pdf

https://cetemps.aquila.infn.it/

Figura 1: Radiosonda con sensore di ozono;

Come funziona.

1.     Con congruo anticipo, riceviamo l’avviso di lancio della PTO3 dal CETEMPS;

2.     Diffondiamo l’avviso alla Lista di Distribuzione degli iscritti alla rete;

3.     Gli iscritti alla rete ricevono e decodificano i dati dalla Ozonosonda dell’Aquila;

4.      I “file” RAW, di tutte le stazioni attivate, vengono collezionati ed elaborati in un unico “file”;

5.     Il file “Merged” viene inviato al CETEMPS (referente: prof. Vincenzo Rizi).

Materiale occorrente per la stazione di ricezione

1.     PC con Software RS41 Tracker, o altro, per la decodifica;

2.     Ricevitore radio SDR, o tradizionale, per l’acquisizione del segnale.

 

            Il “file” RAW viene acquisito in stringhe esadecimali e memorizzato con estensione TXT, ed è decodificabile anche in “post-processo” con RS41Tracker.

La ricerca in campo,

o sul terreno, può essere eseguita in due modi diversi:

1.     metodo RDF (Radio Direction Finding): radio e piccola antenna direttiva (Moxon); metodo tradizionale di ricerca RDF attraverso inseguimento del segnale ed eventuale triangolazione (attenuatore di segnale, polarizzazione dell’antenna, triangolazione, analisi delle riflessioni di segnale, analisi orografiche, analisi dei “nulli” di segnale ecc…).

2.     Metodo GPS:  TTGO programmato con firmware MySondGO  e telefono con APP MySondyClient; metodo di ricerca con coordinate georeferenziate da satellite GPS; è sicuramente più rapido ed incisivo, sebbene tolga un po’ il fascino alla ricerca RDF effettuata con le strategie personali dell’operatore.

Radiorama n°132 - vari articoli

 Radiorama n° 132 .

• 
  IL MONDO IN CUFFIA 
• GLI ASCOLTI DI BRUNO PECOLATTO 
• GLI ASCOLTI DI ANGELO FANCHINI 
• LA RADIO A TRANSISTOR TI SALVA LA VITA
• 100 ANNI STAZIONE DI GRIMETON SAQ 
• MAISON DE LA RADIO 
• SEGNALI DALL’ETERE 
• IRRADIO 
• L’ANGOLO DEL PRINCIPIANTE 
• RADIOINCONTRO A PADOVA 
• LA RETE LoRa - Prima Parte 
• LA RADIOBIBLIOTECA 
• LE TRASMISSIONI DELLA BBC IN ONDE LUNGHE – PARTE 7
•  MALEDETTA BATTERIA! 
• ARDF BEACON MULTIPLO CON ATTINY 
• RETE COLLABORATIVA PTO3-CETEMPS 
• RNZ COMPIE 77 ANNI 
• UN NANOSECONDO 
• BUG MORSE CON REGOLAZIONE DI VELOCITA’ 
• RADIOSONDE & Radiocaccia  - NE555 ATTINY 
• SCHEDA DI PROGRAMMAZIONE PER ARDUINO PRO MINI
•  PROGRAMMI IN LINGUA ITALIANA

ARDF – Firmware della civetta

di Achille De Santis – IU0EUF

Fig. 1: Civetta ARDF in versione Arduino Nano;

 

Questa descrizione è dedicata agli studenti di Elettronica & Telecomunicazioni degli Istituti di Istruzione Superiore.          

 

            Dopo la descrizione a grandi linee del sistema TX/RX per “caccia alla volpe” passiamo ad esaminare un semplice firmware per implementare il generatore di beacon, gestito da microcontrollore, per il trasmettitore della “civetta”.

            Innanzitutto decidiamo, per l’utente generico, di utilizzare un modulo Arduino NANO, facilmente reperibile e programmabile, poiché dotato di porta seriale. Può, comunque, essere sostituito con un Arduino UNO, con la stessa numerazione dei piedini. Il blocco LPD a radiofrequenza completerà la civetta.

            Partiamo da un semplice software che permetta la generazione di una ‘linea’ in codice Morse, associando una nota audio a 800 Hz ed un segnale ON/OFF per comandare il PTT del trasmettitore. La versione software qui descritta è la V5.

Impiegheremo quattro linee di I/O (ingresso/uscita):

·        due uscite digitali per il comando del PTT, diretto e complementare;

·        una uscita per la generazione del segnale ad onda quadra, di bassa frequenza, opportunamente ridotto di livello;

·        un ingresso per la selezione del ‘call’.

           

            Per i puristi, ed a scanso di critiche, dico che sarebbe necessario un filtro passa-banda per la nota a 800 Hz ma per ora ne facciamo a meno, anche perché la fondamentale ad 800 Hz sarà molto attenuata, con potenziometro in uscita, e così anche le armoniche superiori, quindi il loro effetto sarà trascurabile. Comunque, in uscita va inserito un condensatore di accoppiamento per bloccare la componente continua presente sul segnale; allora, in cascata basterebbe anche un semplice filtro passa-basso con frequenza di taglio di 1200 Hz, per escludere o attenuare la seconda armonica a 1600 Hz e tutte quelle di ordine superiore.

Manuale utente -  V5  del 19-03-2023 

----------------------- INPUT / OUTPUT -----------------------------------------------------------------------------------

• D12                  Uscita tono di BF;
• D13                  PTT ‘attivo alto’;
• D11                  PTT1, complementare, ‘attivo basso’;
• D3                   PRESET linee, con pulsante verso massa.

 

Interfaccia per micro-TX LPD

L’uscita D13, accoppiata con un condensatore passante da 47 uF/25 VL ed una resistenza da 10KΩ su D12, pilota il TX LPD a “portante fantasma”. In questo caso il comando di PTT è superfluo ma se dovesse servire è disponibile, a logica positiva o negata.

E’ possibile impostare il numero di linee da trasmettere in sequenza come “CALL”, da uno a cinque, via software e con un solo pulsante “normalmente aperto” collegato su D3 verso massa.

 

Predisposizione linee per il ‘call’

All’accensione, o al reset:

• tenere premuto il pulsante su D3 per predisporre le linee da trasmettere nel call;
• resettare con il pulsante presente a bordo scheda;
• parte la simulazione di beacon;
• quando inizia l’ultima linea voluta, massimo cinque, rilasciare immediatamente il pulsante su D3;
• tenendo premuto il pulsante su D3 il conteggio avanza e viene azzerato dopo cinque linee;
• finita l’operazione di predisposizione si abilita ciclicamente il PTT e la trasmissione del ‘CALL’.

Sono disponibili due comandi di PTT, alternativi e complementari (uno “attivo alto” l’altro “attivo basso”).

La velocità è costante e non varia in relazione al numero di linee impostate nel ‘call’.

 

Opzione

Il PTT non usato per il TX può essere adoperato per una spia di trasmissione, da tenere spenta durante la gara! Basta collegare un piccolo LED rosso da 5mm con una resistenza in serie da 470Ω attraverso un micro-pulsante verso massa, da attivare solo come monitor nella procedura iniziale.

Alimentazione

Il dispositivo può essere alimentato a +5Volt, negativo a massa. Predisporre un condensatore da 22 uF/25 VL sull’ingresso di alimentazione, in parallelo ad uno da 100nF/25 VL.

Il software

Al link trovate il file in formato HEX della Volpe/Civetta per ARDF v.5 che potete direttamente caricare sull’IDE di Arduino. Per ogni ulteriore informazione potete contattarmi.

Buon divertimento!

 

Arduino N° 64 - Beacon per caccia alla volpe

< Arduino N°  63

Achille De Santis

> Arduino N°  65

Fig.1: Collaudo del modulo beacon con un cicalino;

Un "beacon" è un radiofaro che trasmette ciclicamente alcune informazioni. 

Un beacon per "caccia alla volpe" non è un dispositivo per uso cruento sul povero animale ma semplicemente un piccolo radiotrasmettitore utilizzato per il "Radio-orienteering" o per la cosiddetta caccia al segnale RF (RDF: Radio Direction Finding).

Con questo sistema vengono normalmente organizzate delle gare di ricerca.

Il trasmettitore può essere "anonimo" o può contenere il suo nominativo specifico, comodo soprattutto nel caso di presenza contemporanea di più microtrasmettitori dislocati sul campo di gara.

Quello che viene qui presentato è un modulatore beacon, con tanto di nominativo, da associare ad un microtrasmettitore a bassissima potenza.

 

Simulazione: Beacon per caccia alla volpe


Argomenti correlati: 

Beacon Morse

> Arduino N°  65

Arduino N° 62 - Beacon CW

< Arduino N° 61

Achille De Santis

> Arduino N°  63

Fig. 1: Il modulatore beacon su Arduino Pro-Mini;

Su richiesta di Carlo, IZ0EGC, ho realizzato questo generatore di beacon Morse.

Nel testo beacon sono comprese le informazioni di trasmissione: call, locator, report ecc...

La velocità telegrafica è volutamente lenta, coerente con applicazioni beacon in QRSS.

Di seguito, le caratteristiche del beacon (v. tabella 1).

La nota generata è di 800 Hz.

Il comando di PTT può essere scelto sui piedini 8 o 9, in alternativa, a seconda del tipo di comando desiderato, diretto o invertito. Molti trasmettitori utilizzano il comando di PTT a logica negata ma, nel caso, potete optare anche per un comando a logica diretta.

Per il comando di PTT, occorre prevedere uno stadio separatore, a BJT, per adattare la logica di controllo (5 volt) all’alimentazione del TX (normalmente 12 volt). Anche in questo caso avete due alternative e potete scegliere quella per voi più comoda.

Tabella 1: Caratteristiche del beacon;

Tono di BF generato	pin D13	800 Hz
Durata di TX		120 secondi
Durata pausa		90 secondi
Tempo totale di ciclo		210 secondi
Duty cycle di TX		57,14 %
PTT diretto	pin D8	Blu (attivo alto)
PTT complementare	pin D9	Marrone (attivo basso)
Reset per pulsante a pannello	pin RST	Verde, opzionale, chiuso su GND.

  Sullo zoccolo di fissaggio ci sono 6 piedini ma soltanto due vanno collegati: Vcc e GND. Gli altri restano appesi.

L’uscita BF è sul piedino 13, dove è già collegato un condensatore separatore.

Il testo beacon è predisposto come segue:

V V V   DE       <CALL CALL CALL>              <LOCATOR LOCATOR LOCATOR>

 PSE    QSL     REPORT VIA  QRZ.COM       SK

Naturalmente, le parole tra virgolette vanno sostituite con il CALL e con il LOCATOR specifici.

Per regolare l'iniezione del segnale al giusto livello di BF basta inserire un potenziometro (o un trimmer) sull'uscita BF prelevando poi il segnale dal cursore.

In UHF/LPD è possibile utilizzare gli economici moduli TX per trasmissione dati in ambito IoT. In questo caso non serve collegare il comando di PTT in quanto il TX si attiva automaticamente.

Nota:
A causa di qualche maldestro scopiazzatore mi vedo costretto a non pubblicare il FW, che comunque è disponibile al mio indirizzo sotto forma di scheda programmata.

Simulazione: 

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Arduino N° 37 - Beacon Fonia/CW per Trasmettitore LPD

Arduino N° 3 - Beacon CW OOK Arduino N° 1 - Semplice beacon per caccia alla volpe Beacon ARDF – UHF - conversione di RS41-SG

Achille De Santis

> Arduino N°  63

Umoristicamente sulle Radiosonde e i loro cacciatori

Fig. 2: Vetusta radiosonda RS 80-15; foto A. De Santis;

Fig. 1: Targa originale: il primo grande pallone a idrogeno;
 Parigi - giardini di  Champ de Mars (Campo di Marte); foto A. De Santis;

"Sondosi" (sondosis) (codice ICD U.41.92) appartiene ad un gruppo di malattie incurabili derivanti dalle singole caratteristiche degli individui esposti alla sua azione. Non v'è alcuna chiara eziologia, tuttavia, abbiamo trovato un alto grado di suscettibilità alla malattia nell'ambiente dei radioamatori ed appunto in questo ambiente si dovrebbe cercare le cause di questa malattia.

Fig. 3: MySondy-GO,
Moderno apparato per tracking di radiosonde;

Al momento non vi è cura per questa patologia, si può soltanto agire sulla sintomatologia.

Esistono vari tipi di sondosi:

- Sondosi comune (s. vulgaris) - individui monitorano costantemente il movimento delle sonde in atmosfera, hanno gli strumenti statici e mobili di rilevamento in diverse configurazioni; attaccano, pur senza costrizione, gli oggetti fino a 25 km dal luogo di residenza abituale, casi non pericolosi per chi li circonda: parenti, amici.

- Sondosi presunta (s. suspicatis) – forma lieve della malattia, caratterizzata da sintomi che si notano periodicamente e scompaiono rapidamente, simile alla forma di sondosi comune, i sintomi spesso si innescano in modo non specifico.

Fig. 4: MySondyGO, versione sperimentale;

- Sondosi acuta (s. acuta) - individui affetti da questa variante della sondosi costantemente monitorano il movimento della sonda nell'atmosfera, non si fanno sfuggire alcuna possibilità di attacco. Per seguire la sonda, possono percorrere oltre 100 km solo all’andata. Non saranno fermati da alcun problema meteorologico o ostacoli del terreno. Possono subire attacchi improvvisi della malattia come descritto in letteratura; l'individuo colpito dal sondosi acuta si è svegliato urlando di notte: "la sonda è in volo" e poi è scappato di casa. È stato trovato mezzo nudo a circa 40 km da casa tenendo in mano una sonda. Si è rifiutato di indossare abiti e tornare a casa, sostenendo che "tra 2 ore ci sarà una seconda sonda e forse anche una terza";

Fig. 5: Nodo/Gateway  per tracking di radiosonde;

- Sondosi malevola (s. malicious) - individui con sintomi caratteristici delle sondosi riportate sopra; tuttavia, coloro che sono affetti da questa forma agiscono in modo segreto come i cosiddetti "sordomuti" e spesso, nella fase di caccia, sottraggono la sonda ad altri individui. Questa variante include anche individui che disabilitano deliberatamente la propria stazione di localizzazione quando la sonda scende al di sotto di 2000 m, in modo che nessuno, tranne lui stesso, possa trovare l'oggetto.

E tu a quale forma di sondosi appartieni?:) 

tecnatronATgmail.com

Arduino N° 4 - Beacon CW modulato in BF

< Arduino N°3

Achille De Santis

> Arduino N°5

Eccoci alla quarta puntata di applicazioni con Arduino.

Questo beacon modula la portante con un segnale fonico (in bassa frequenza).

E', altresì, dotato di due comandi complementari per l'attivazione del PTT del trasmettitore. Si può scegliere l'uno o l'altro, secondo la necessità.

Se la nota modulante è troppo robusta si può attenuare.
E' conveniente inserire un condensatore all'uscita della modulante.
Buon lavoro!

* Questo sketch non è adatto per Arduino DUE!

/*----------------------------- Inizio Programma --------------------------------
 *  Achille De Santis 20-06-2019
 *  Beacon CW  Fonia - IU0EUF.
 *  - 2 linee di uscita per il comando di PTT (complementari)
 *  - 1 linea di uscita per il testo CW_BF
 *  - Testo beacon1:                                    IU0EUF / JN61KL      (da modificare!)
 *  il messaggio di identificazione viene trasmesso ciclicamente in audio Morse ogni 10 minuti;
 *  pin 13 = uscita del testo beacon;
 *  pin 3, 11 = uscite per il comando di PTT,
 *  -------------------------------------------------
*/

// -------------------------------- Parametri ----------------------------------------
#define   pin   13         // Uscita testo beacon sul piedino 13.
#define   ptt1   3         //  Uscita comando ptt1 sul piedino 3.
#define   ptt2  11        // Uscita comando ptt2 ausiliario.

const int TA= 10;          // 10 minuti di pausa
const int freq = 800;     // frequenza della nota di bassa frequenza (audio)
const int T = 100;         // base tempi T.

// ---------------------------- Fine parametri --------------------------------------

const int T2 = 2*T;
const int T3 = 3*T;
const int T4 = 4*T;
const int TS= 60*1000*TA;

void genera(int T1)
    {
       tone(pin, freq);  delay(T1);
       noTone(pin);      delay(T);
    }

void punto()         {genera(T);}
void linea()         {genera(T3);}

void DE()
    {
       linea(); punto(); punto();   delay(T2);                        // D
       punto();                             delay(T4);                        // E
    }

void K()
    {       linea(); punto(); linea(); delay(T4);     }              // K

void CALL()
  {
    // ----------------------- Da modificare -------------------------
    punto(); punto();                                      delay(T2);    // I
    punto(); punto(); linea();                         delay(T2);    // U
    linea(); linea(); linea(); linea(); linea();   delay(T2);    // 0
    punto();                                                    delay(T2);    // E
    punto(); punto(); linea();                         delay(T2);    // U
    punto(); punto(); linea(); punto();           delay(T4);     // F
    // -------------------------------------------------------------------
 }

  void LOCATOR()
  { 
    linea(); punto(); punto(); linea(); punto();  delay(T4);        //   /  (barra!)

    // ------------------- LOCATOR -------------- da Modificare -----------------
    punto(); linea(); linea(); linea();                   delay(T2);     // J
    linea(); punto();                                            delay(T2);     // N
    linea(); punto(); punto(); punto(); punto();  delay(T2);     // 6
    punto(); linea(); linea(); linea(); linea();      delay(T2);     // 1
    linea(); punto(); linea();                               delay(T2);     // K
    punto(); linea(); punto(); punto();                delay(T4);     // L
    // -----------------------------------------------------------------------------------
}

void PORTANTE(boolean p)
  {
    digitalWrite (ptt1, p);                      // ptt1
    digitalWrite (ptt2, !p);                    // ptt2 ausiliario.
    delay(100);
  }

void setup()
{
 // pinMode (pin, OUTPUT);            //Variabile di uscita testo
 pinMode (ptt1, OUTPUT);             //Variabile di uscita 1 PTT
 pinMode (ptt2, OUTPUT);            //Variabile di uscita 2 PTT
}

void loop()
{
    PORTANTE(1);
    DE();
    CALL();
    LOCATOR();
    K();
    PORTANTE(0);
    delay(TS);  // --
}

// ----------------------------- Fine programma ----------------------------------------------

> Arduino N°5

Arduino N° 3 - Beacon CW OOK

< Arduino N°2

Achille De Santis

> Arduino N° 4

Questo beacon funziona ad interruzione di portante.
Potete cambiare il piedino di uscita e la pausa tra messaggi nelle prime due righe di programma
Cambiate il CALL usando la stessa sintassi, inserendo "punto(); " o "linea(); ",  ove necessario, secondo il codice Morse.
Non modificate il resto!
Per prova, collegate un cicalino da 5 volt (NON un altoparlante!!) tra il piedino di uscita e  GND.
Buon divertimento!






// ------------------------- inizio programma ---------------------------
/*
Achille De Santis - 20-06-2019, V3.0
Beacon CW singolo.
*/
// ------------------------ I/O ---------------------------------------------
#define pin  13      // Definizione "uscita" sul piedino 13.
// --------------------------------------------------------------------------

const int TS=10;   // attesa IN SECONDI!; fine messaggio
const int T =100;  // base tempi.
const int T2=2*T;
const int T3=3*T;
const int T4=4*T;
const int TA=1000*TS;

void genera(int T1)
{
  digitalWrite(pin, HIGH);    delay(T1);
  digitalWrite(pin, LOW);     delay(T);
}

void punto() {  genera(T); }
void linea() {  genera(T3); }

void setup ()
  {pinMode (pin, OUTPUT); }   //Variabile di uscita

void loop ()
  {       
    linea(); punto(); punto();   delay (T2);   // D
    punto();                             delay (T4);   // E

//  ------------------------- call ----------------------------------------
    punto(); punto();                                    delay (T2);  // I
    linea(); linea(); punto(); punto();           delay (T2);  // Z
    linea(); linea(); linea(); linea(); linea(); delay (T2);  // 0
    linea(); linea();                                      delay (T2);  // M
    punto(); punto(); punto(); linea();         delay (T2);  // V
    linea(); punto();                                     delay (T4);  // N
//  ----------------------- fine call ------------------------------------------------------
    linea(); punto(); linea();                       delay (T2);   // K - fine messaggio
//  ----------------------------------------------------------------------------------------
    delay(TA); 
 }
 // --------------------- fine programma -----------------------------------



Beacon CW OOK

> Arduino N° 4