Traffico aereo in VDL-2

Dal 2014 è entrato pienamente in vigore il sistema di controllo del traffico aereo in modalità VDL-2 che andrà a sostituire il sistema ACARS nella trasmissione dei messaggi fra aeromobili e torri di controllo nella banda VHF.
L'ACARS non è stato ancora abbandonato definitivamente, ma il numero di messaggi che si ricevono ora è diminuito molto, mentre è aumentato il traffico in VDL-2.
Per ora l'unico software che permette la decodifica di questo standard è il noto Multipsk, che pur ancora nella sua versione Test n.° 9, riesce a dare buoni risultati.
Scaricato il file in formato .zip da qui Multipsk Test Version 9, i file estratti vanno copiati nella cartella Multipsk già presente nel nostro pc (per chi non ha ancora installato il programma base, lo trovate qui Multipsk).
Io utilizzo la chiavetta SDR-RTL per ricevere in VHF ed il modo migliore per decodificare con Multipsk è utilizzare i suoi files senza dover aprire un altro software (come per esempio SDRSharp).

Lanciato il programma, si seleziona il tipo di dongle dalla finestra di configurazione (RTL/SDR key nel mio caso, ma possono essere utilizzate anche la Softrock e la FUNcube) e se vogliamo anche +Speaker se vogliamo avere l'uscita audio anche dagli altoparlanti del pc.

Una finestra ulteriore visualizzerà il tipo di tuner rilevato dal programma ed il relativo Sample Rate.
Passando alla finestra di ricezione, avremo la finestra di interfaccia del SDR, ma prima è opportuno verificare le impostazioni della finestra Tranceiver.

L'unica frequenza utilizzata in VDL-2 è 136.975 kHz, ma per ricevere i segnali che sono in PSK dobbiamo sintonizzare il ricevitore a 12 kHz meno, cioè a 136.963 kHz tramite i pulsanti a destra.

E' consigliabile selezionare anche i pulsanti Auto e AGC per migliorare il guadagno del segnale ricevuto.

Ora possiamo chiudere questa finestra e passare all'interfaccia SDR.

Qui possiamo settare il waterfall per avere una visualizzazione dei segnali secondo i nostri gusti tramite i pulsanti AGC e Grey.

Il valore di Sampling frequency verrà impostato secondo il tipo di scheda audio utilizzata (nel mio caso a 48K), ma anche con schede a 96K e 192K il waterfall avrà sempre la larghezza di 48K.

Quando si visualizzano i segnali ricevuti, dobbiamo centrarli fra le due linee estreme di colore azzurro utilizzando i pulsanti freccia sotto AF frequency.

La modulazione in PSK viene impostata automaticamente e nessuna altra impostazione è necessaria.

Ora dovremo vedere comparire i primi messaggi decodificati nella finestra di ricezione.

Questi segnali richiedono una centratura che non si discosti oltre i +/- 50 Hz e per aiutarci in questo c'è il pulsante Go! che attivato avrà la funzione di testare, durante la ricezione dei segnali, lo scostamento della nostra frequenza sintonizzata rispetto alla frequenza del segnale ricevuto.

E' consigliabile avere un valore di almeno 1000 tests per fare la prima correzione e verificarla poi dopo almeno 5000 tests.

Dobbiamo cercare di avere un valore di scostamento che si avvicini a 0 Hz e per fare questo dobbiamo agire sui tasti freccia della AF frequency nell'interfaccia SDR.

Per esempio, se dopo 1000 test il valore di scostamento è di +40Hz dobbiamo diminuire la frequenza di ricezione di 40Hz.

Dopo circa 3000 tests ho settato la frequenza di ricezione a 136.971.120 kHz per avere il minore scostamento possibile.

I valori indicati in D: sono i frames ricevuti e quelli decodificati.

Dopo aver stabilizzato i settaggi, i segnali decodificati sono risultati oltre il 25% sul totale dei frames.

Da segnalare invece che le posizioni decodificate degli aerei sono state scarse, non oltre il 10%.

Le posizioni possono essere visualizzate su una mappa locale, su DX Atlas o su Google Earth, se installati.

Sulla mappa avremo il codice ICAO dell'aereo con la sua altitudine e, se riceviamo più segnali del medesimo aereo, potremo avere anche la rotta percorsa.

Multipsk non offre la possibilità di avere un log dei voli ricevuti, ma tramite una porta TCP/IP possiamo inviare i dati raccolti ad altri programmi. Clicchiamo sul pulsante TCP/IP nela finestra di ricezione di Multipsk ed impostiamo la porta 3125 cliccando poi su Link opening.

Uno dei software che funziona con Multipsk è Display-Launcher di cui ho già parlato in passato in altri post.
L'ultima versione contiene un visualizzatore per i messaggi VDL-2 che permette di salvare tutte le nostre ricezioni ed aggiornare il database dei voli.

Lanciato il programma, impostiamo la porta 3125, clicchiamo su Connect e ci verrà data la conferma della connessione con Multipsk.
Ora tutti i dati raccolti verranno visualizzati su VDL-2 Display in modo più chiaro di quanto non lo siano nella finestra di ricezione di Multipsk.
Come descritto nel file di aiuto di Display-Launcher, è consigliabile aggiornare il database fornito con il programma scaricando dalla rete il file Basestation.sqb e convertirlo con il Tools del programma.
Qui sono scaricabili Display-Launcher e Basestation.sqb.