«Охота на лис» 60 лет спустя

    Что общего между сотовым телефоном и походной миской?



    Многие слышали об «охоте на лис» — особом варианте спортивного ориентирования — спортивной радиопеленгации. Ещё в детстве, посещая радиокружок, я много читал об этом виде спорта и даже мечтал собрать собственный пеленгатор. Но мы переехали, я перестал ходить в кружок, увлёкся программированием, торчал перед компом и уже так и не собрал…

    И вот, спустя 20 лет я сделал это в крайне необычной форме…

    В последнее время я много играюсь с SDR и рассказываю о своих опытах: раз и два.

    Собираясь с детьми в поход вместе со школьной компанией, я решил к так любимым детьми, но уже привычным верёвочным переправам, ориентированию, пережиганию верёвочки костром на время добавить охоту на лис.

    Идея пришла спонтанно: зимой для сравнения я купил на Aliexpress несколько разных SDR приёмников (на самом деле это DVB-приёмники, немного о них тут) и с их помощью изучал качество антенн и дальность работы устройств Z-Wave. В какой-то момент заметил, что в соседнем диапазоне (на 868.1 МГц, тогда как Z-Wave на 869.0 МГц) раз в минуту что-то шумит, мне стало интересно, «откуда звук» и пошёл искать источник по уровню сигнала и направлению. В итоге это оказалась охранка у соседей. Так я подумал, что из «из спичек и желудей» можно сделать неплохое развлечение.

    Делаем!

    Лиса


    Начнём с передатчика. Дома и у коллеги с последнего CCC 2015 остались замечательные rad1o badge. Эта игрушка отлично подходит на роль «лисы».


    Для rad1o есть прошивка совместимая с HackRF, что позволяет использовать rad1o с GNU Radio и другими программами для SDR.

    Для лучшей дальности вместо штатной F-антенны, настроенной на 2.4 GHz я припаял SMA коннектор и накрутил штыревую антенну на 868 МГц.

    Для генерации сигнала я использовал GNU Radio. Проект состоял просто в генерации сигнала из Signal Source прямо в osmocom Sink. Также подкрутил RF Gain и амплитуду сигнала, чтобы увеличить дальность.

    rad1o оказался удобен ещё и наличием аккумулятора, а также тем, что при отключении от USB (т.е. от GNU Radio на моём ПК) он продолжал генерировать последние данные, т.е. тупо светил на нужной мне частоте. Это позволило после включения передачи вынуть USB и отнести «лису» на заданное место. Система получилась компактной и абсолютно автономной.

    Радиопеленгаторы


    Самое важное — собрать детекторы с более-менее узкой диаграммой направленности, да ещё и в простом исполнении, носимые, два или три комплекта, желательно без колхоза, ибо времени до похода было маловато.

    В качестве приёмника я взял DVB-стики из прошлой статьи, подключил их к сотовому телефону под Android, используя USB OTG переходник. Для визуализации я выбрал уже знакомую мне по прошлым экспериментам RF Analyzer. Программа имеет удобный режим отображения спектра в текущий момент и в виде waterfall. Фото проги было на КДПВ.

    Т.к. DVB жрёт невероятно много энергии, были подготовлены несколько power bank для подзарадки телефонов «в поле».

    Отдельно хотел обратить внимание на очень удачный переходник USB OTG от Olimex. В отличии от гибкого кабеля, на котором болтается приёмник, он обеспечивает жёсткую фиксацию. А ещё он настолько мал, что его просто удобно носить с собой на всякий случай.

    Антенна


    Штатный штырь от моих DVB-приёмников — это хорошо, но не очень направленно. Я хотел сделать номальные направленные антенны, например Ягу. Но на DVB-приёмниках используются разъёмы MCX, штекеров для которых я за 4 дня так и не нашёл в Москве. Резать антенны мне не очень хотелось, и я стал искать сносный рефлектор для штатных.

    Первая мысль — ну можно же штырь засунуть в консервную банку, получится крутой волновод. Многие так делают на дачах для уверенного приёма 3G. Но быстрый расчёт показал, что банка мне нужна не консервная, а скорее из под краски, диаметром не менее 21 см (иначе волна туда «не влезет» из-за того, что моя частота ниже частоты отсечения). С такой банкой бегать не хотелось… Да и нужно было искать банки, выливать краску, пачкать руки. Повышать частоту тоже не хотелось, т.к. в густом лесу волны менее 30 см легко задерживаются деревьями да и антенны для передатчиков на 868 МГц были под рукой в большом количестве от работы, связанной с Z-Wave.

    В общем игрался я с фольгой, железными листами и прочими подручными средствами, пока накануне вечером при сборке рюкзака не наткнулся на обычные такие походные миски. Вот он рефлектор моей мечты!

    Как всегда готовится я начал заранее, а сделал всё в последний вечер ;)

    Оказалось весьма удачно, что их диаметр был примерно λ/2. Стенка у миски под 90° дну, к ней можно прикрепить антенну. К миске магнитится штатная анетнна плохо (у антенны снизу магнитик есть), но если приделать с обратной стороны маленький плоский магнит, то держится просто отлично. К тому же у миски есть удобная ручка, за которую её можно держать и направлять в нужную сторону.

    Есть ещё один важный момент. Просто приладить миску — мало. Чтобы сделать её хорошим противовесом и отсечь сигнал с внешней стороны было решено подключить её к земле. Для этого я аккуратно вскрыл ножку антенны, где находится магнитик и металлическая шайба диаметром 2.5 см, которая выполняет роль ground plane. Подпаял к этой пластине короткий проводок, залил место пайки каплей из пистолета, чтоб пайка не отвалилось в ту же минуту, т.к. провод нужно было гнуть.



    Подключал к миске этот провод путём прижимания магнитом. В походных условиях вместо тестера использовал светодиод и батарейку CR2032 для проверки, что ток от внешнего кольца разъёма MCX (земля у антенного штекера) идёт до миски, т.е. миска подключена к земле.

    В итоге получился вот такой комплект:


    А в собранном виде это превратилось в это:


    ФСО где-то рядом


    Всё это происходило недалеко от Горок-10 (Рублёвка), потому я на вский случай выбрал разрешённые у нас частоты для нелицензируемой гражданской связи с ограничением по мощности 20 мВт. Выбрал 868.0 и 869.0 МГц. Лису было «слышно» метров за 300, потому я не сильно беспокоился, но объясняться с местными работниками охраны, почему я занял какие-то там частоты в любом случае не очень хотелось.

    Кстати теперь металлическая миска стала прибором двойного назначения, и её могут отнять у любого походника!

    Побежали


    Сначала я проверил игрушку на двух взрослых, которые про такую игру только отдалённо слышали. Ну, и на себе — я пошёл забирать передатчик после проверки и забыл, под каким деревом он стоял. Пришлось самому искать лису ;)

    После проверки идеи на состоятельность и отработки технологии дали всё это детям (с 2 по 8 классы). Минута объяснений, что ищем и куда смотерть, и они убежали с миской в руке.





    Лисы было две, две команды искали два разных передатчика. В результате одной команде потребовалось менее 5 минут на поиски, другой минут 10 на хаотичное метание по поляне, после чего они напали на след, и поняли, что смотреть проще на цвет в watefall, а не на график сверху.

    Цена


    Лиса:
    • ~$250 HackRF или rad1o badge

    Радиопеленгатор:
    • $8 DVB-приёмник на Aliexpress (у меня он был)
    • 240 руб USB OTG (можно взять и дешевле)
    • ~200 руб миска (уже была) — также позволяет принимать пищу
    • ~10 руб магнитики (тоже были на холодильнике)
    • 43 руб прога RF Analyzer — можно и из сурсов собрать бесплатно, но можно и автору сказать спаибо
    • 0 руб сотовый телефон (есть у каждого в школьника)

    Что можно улучшить


    Это был первый опыт. Получилось весело, но в следующий раз мы же сделаем лучше!

    Конечно улучшение антенны поможет быстрее определять направление. Яга выглядит очевидным кандидатом, но можно и другие попробовать. Кроме того, Ягу можно сделать на месте руками соревнующихся из подручных лесных материалов и заготовленных металлическийх штырьков.

    Для усложнения можно передавать не всё время, а, например, раз в минуту. Но для этого уже нужно сделать передатчик видимым с большего расстояния, иметь направленную антенну и раздать карты. Это будет уже больше похоже на классический спортивный вариант.

    Далее, можно не просто «светить», а передавать FM-сообщение с подсказками. В RF Analyzer есть встроенный декодер. Или азбукой морзе. Это уже требует или постоянно подключенного ПК, или написание l0adable для rad1o — программки для прошивки rad1o. Для удобства там есть rflib.

    Также интересно будет не сообщеать точные частоты, а просто указать широкий диапазон. Пусть команды ищут ближайший и выбирают порядок прохождения маршрута.

    Бонус


    По купону GT_ARDF в течение недели в магазине 5smart.ru скидка 10% на весь ассортимент Z-Wave оборудования.

    А ещё смотрим наши новые обучающие видео про автоматизацию дома своими руками.
    Z-Wave.Me
    Производитель оборудования Z-Wave

    Похожие публикации

    AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

    Подробнее
    Реклама

    Комментарии 18

      +2
      GT тот! В кои-то веки настоящая, так сказать, труЪ-гиковская статья!
        0
        Статья отличная, но вот это
        Ягу можно сделать на месте руками соревнующихся из подручных лесных материалов
        звучит как жестокое издевательство над детьми. И да, я понимаю разницу между бабой Ягой и антенной Яги-Уда.
          0
          Ну, если заготовить рефлектор и директоры, то привязать их к ветке можно и на месте ;) Просто нести это в собранном виде в поход очень сложно — велик шанс принести дрова вместо антенны.
          +4
          Для полной охоты на лис обычно требуется примерно 5 передатчиков с радиусом действия > 5 км.
          Каждая включается в 5 минутном интервале на одну минуту.

          Иногда на нас выходила милиция, глядя на странных лиц, с девайсами как у шпионов.

          Почему 60 — непонятно. Я еще бегал в 1986-м
            0
            Как я писал, у меня был детско-тестовый вариант, а в улучшениях думал в будущем включать-выключать. Только для этого или запрогать нужно передатчик, или носить что-то типа малинки для запуска GNU Radio. Это так был мой первый плход с ноутбуком!

            Кажется, с 1950-х это оформилось как спорт. Вот с тех пор лет 60 с чем-то прошло. И вот теперь это стало «казуально» с мобилкой и тарелкой
            0
            Я в 2005 ещё бегал на областных соревнованиях. В таком виде не понятно как отличить одну лису от другой.
              0
              Частоты разные — у меня на 1 МГц отстояли, а ширина сигнала была менее 0.2 МГц
              +1
              «разрешённые у нас частоты для нелицензируемой гражданской связи с ограничением по мощности 20 мВт. Выбрал 868.0 и 869.0 МГц».

              Можно подробнее? Я ни разу не слышал о существовании такого безлицензионного диапазона. Только о Си-Би до 10 Вт (открыли в 2011 году), LPD433 до 10 мВт и PMR446 до 500 мВт (оба открыли в 2007 году одновременно с WiFi). А тут что-то новое. Может, недавно открыли. Подробности? Начальная и конечная частоты диапазона? Год открытия?

              Ага, сам нашёл.
              http://www.russianelectronics.ru/leader-r/review/2187/doc/58633/
              Тоже открыли в 2007 году. Даже до 25 мВт.
                –1
                Всё верно, один Приложение 3к решению ГКРЧ от 7 мая 2007 г. № 07-20-03-001 (до 10мВт), второй Приложение 11 к решению ГКРЧ от 07 мая 2007 г. № 07-20-03-001 (25 мВт). Вот второй мы для Z-Wave и используем в России.
                  0
                  Вот мне даже интересно, за что тут можно минусануть коммент?
                0
                Я делал всё гораздо проще и дешевле. 4 x 3$ передатчиков от HOPERF на 433 и приемник. Простейшая программа показывает 4 RSSI и бегали искали. Правда призы были — велосипед, ролики, фотоаппарат 1110D и 50 кипдер-сюрпризов. Дети всё нашли.
                  0
                  А на чём показывать? Собственно, здесь то же самое, только на телефоне красиво цветом показывает.

                  Забыл про стоимость написать:
                  — $8 DVB-приёмник на Aliexpress (у меня он был)
                  — 240 руб USB OTG
                  — ~200 руб миска (уже была) — в данном случае прибор двойного назначения ;)
                  — ~10 руб магнитики (тоже были на холодильнике)
                  — 43 руб прога RF Analyzer — можно и из сурсов собрать
                  — 0 руб сотовый телефон (есть у каждого в школьника)

                  Добавлю выше.

                  А призами у нас были банки тушёнки для обеда на завтра ;)
                  0
                  В качестве рефлектора проще использовать старые советские уф лампы типа такой iknowit.ru/image_base/2013/pimg_2286_1567.jpg вынул патрон, бонусом удобная ручка.
                    +1
                    Это же моя миска, только с дыркой!
                      +3
                      Это не УФ, там же лампа накаливания с синим стеклом, чтобы отсечь побольше в видимом спектре, особенно в красно-оранжевой его части, где у ЛН максимальный выход. Это ИК-излучатель, грелка. :)
                      0
                      Отлличная статья и гениальная идея. Спасибо!
                        0
                        А почему никто не вспомнил про пару статей месячной давности на тему простого и недорогого передатчика (да и приемника)?

                        https://geektimes.ru/post/270168/
                        https://geektimes.ru/post/270170/

                          0
                          Спасибо, интересная работа. Я как-то пропустил…

                          У меня была задача сделать из всего готового, т.е. минимально закупать и совсем не паять. Паять немного таки пришлось, но не более 5 минут. И визуально более наглядно для непрофессионалов получилось с графическим интерфейсом.

                        Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                        Самое читаемое