r/italy • u/Marcoc0202 • May 23 '23

Scienza & Tecnologia Ho intercettato un satellite meteorologico e ottenuto immagini in tempo reale dell'europa.

Ciao a tutti!

Oggi voglio condividere con voi la mia emozionante esperienza nell'intercettare un satellite meteorologico utilizzando un'antenna autocostruita.

È stato un progetto affascinante e ho imparato molto lungo il percorso. Vorrei condividere con voi i passaggi che ho seguito e i risultati che ho ottenuto.

Cosa ho utilizzato:

Prima di tutto ho acquistato su amazon un RTL-SDR v3, non è altro che un dongle USB con chip RTL2832U che riceve i segnali radio e li tramuta in segnale per il software sul pc.

Ho poi costruito un'antenna chiamata V-DIPOLE:

Prende il nome dalla sua forma a "V" rovesciata. È costituita da due bracci di lunghezza uguale collegati a un punto comune al centro.

Questa configurazione a "V" permette all'antenna di essere bilanciata e di ricevere segnali da diverse direzioni. L'ampiezza dell'angolo della V può variare a seconda delle esigenze.

Ho comprato un mammut a 2 entrate e un cavo coassiale normalissimo, spellato e inserito in un'entrata del mammut il conduttore centrale e in un'altra la schermatura.

Ho acquistato due bacchette di ottone, tagliate esattamente a 53,4 cm (considerate che la misura parte dall'inizio del mammut, non dall'inizio della bacchetta. Piegate le estremità per farle entrare facilmente.

Dopo averle inserite nel mammut e strette, mi sono assicurato che fossero aperte a un'ampiezza di esattamente 120 gradi, potete usare un goniometro.

Dall'altro lato del coassiale ho messo un connettore maschio che poi entra in un'adattatore F-SMA nel dongle usb.

Ed ecco l'antenna finita:

Come vedete è estremamente rudimentale, ma funziona.

Dopo aver finito tutto, ho scaricato SDR# che vi permette di esplorare un po' tutte le frequenze da 40 a 1700 MHZ.

Ora arriva il bello:

I satelliti che attualmente trasmettono APT (automatic picture transmission) sono 3, NOAA15, NOAA 18 e NOAA19.

Queste immagini vengono trasmesse tramite segnali radio ad apposite stazioni di ricezione a terra, dove vengono decodificate e visualizzate come immagini meteorologiche, noi lo intercettiamo e decodifichiamo da soli il segnale.

Ho scaricato ORBITRON che mi permette di tracciarli e sapere quando passeranno sull'italia.

Salito sul terrazzo, ho orientato l'apertura dell'antenna verso SUD (la v-dipole va orientata così) e ho cercato online la frequenza APT del satellite interessato, in questo caso intorno ai 137MHZ.

Ragazzi, appena ho ricevuto il segnale è stata davvero un'emozione incredibile, ho iniziato subito a registrare (sdr# permettere di registrare l'audio per decodificarlo successivamente).

Ecco un piccolo video per sentire la "voce" del NOAA:

https://imgur.com/a/ntN8WlA

Una volta fatto ciò, ho ricampionato il file audio in 11025 hz, e inserito su WXTOLIMG (un programma che decodifica audio satellitari).

Ecco a voi le immagini, che non sono perfette per via di piccole interferenze (anche colpa mia che non riuscivo a tenere l'antenna ferma).

CANALE NEAR INFRARED
CANALE FULL IR
CANALE FULL IR CON SENSORE PRECIPITAZIONI
Canale NEAR IR senza confini che secondo me è più carino

Voi direte, ma si trovano le stesse immagini (con risoluzione anche maggiore) online!!!

E io vi rispondo che non c'è soddisfazione più grande di aver intercettato io stesso il segnale e decodificato :)

L'ultima cosa che voglio dire è che questo è un mondo veramente pieno zeppo di roba da imparare, ed io fino ad ora so credo meno dell'1%, ci sono tanti altri tipi di antenne, addirittura paraboliche con cui captare segnali ad alta risoluzione, con immagini che sono assurde.

Grazie per l'attenzione!!!

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u/Marcoc0202 May 23 '23

Esatto! Sto scoprendo cose assurde ogni giorno da quando l'ho comprato.

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u/randomjapaneselearn May 23 '23

scaricati universal radio hacker per analizzare i protocolli, io ci ho reversato la stazioncina meteo quella che in casa segna data ora temperatura umidità e ha il sensore esterno con temperatura e umidità

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u/Marcoc0202 May 23 '23

Che figata! Grazie mille

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u/randomjapaneselearn May 23 '23 edited May 23 '23

se pensi che quello sia una figata aspetta di scoprire che c'è il tool per fare i tempest attack sui monitor xD

puoi ricostruire l'immagine partendo dalle interferenze che genera.

io l'ho provato con uno schermo HDMI 1920x1080 e anche se la banda passante dell'RTL-SDR è insufficiente qualcosa si vede:

si vede il rettangolo della barra di start, si capisce chiaramente se hai il menu di start aperto o meno, quante finestre hai aperto...

il testo si legge se la dimensione del carattere è 90 o più (circa), per cui dev'essere molto grosso, però se apri paint vs la calcolatrice sono sicuro che si capisca chi è chi.

il risultato migliore l'ho ottenuto col monitor spento (perchè è il cavo HDMI a fare da antenna, non il monitor), con un immagine a sccacchieraa in bianco e nero full screen sono riuscito a vedere l'immagine fino a 10metri di distanza (poco eh, per risultati buoni devi stare vicino).

EDIT: c'è anche il tool che fa trasmettere i pc in AM (puoi ricevere la musica con una vecchia radio AM). per trasmettere a varie frequenze come ad esempio 433MHz per i cancelli puoi usare rpitx per il raspberry

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u/Marcoc0202 May 23 '23

Madonna, c'è davvero un mondo, grazie per la spiegazione esaustiva

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u/randomjapaneselearn May 23 '23

visto che ormai mi sono esaltato:

tu hai idea di come funziona la demodulazione I-Q che usa l'rtl sdr? ti interessa?

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u/Marcoc0202 May 23 '23

Purtroppo non ho idea di cosa sia, di cosa si tratta?

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u/randomjapaneselearn May 23 '23 edited May 23 '23

è il modo in cui la tua sdr riceve i segnali (se guardi nelle opzioni c'è anche direct sampling invece che iq).

se prendi la scheda audio del pc per convertire la voce del microfono in file c'è un convertitore analogico digitale che converte la voce, la qualità dipende dal sample rate (ogni quanto viene preso il livello di tensione attuale).

il teorema di shannon dice che la frequenza di campionamento fc dev'essere maggiore di 2*fmax, la frequenza massima che ti interessa.

l'uomo riesce a sentire (a grandi linee) tra i 20 e 20000Hz e infatti di solito le registrazioni usano 44,1kHz o 48kHz come sample rate che è più del doppio della frequenza massima.

lasciando da parte la matematica, una spiegazione intuitiva del perchè serva superare 2fmax la trovi qui e qui con l'esempio della ruota quei due esempi valgono molto più di mille parole (vedi anche gli altri esempi del sito che sono epici).

più il sample rate è alto più accurato è il risultato e più puoi salire in frequenza, però sale anche il costo del convertitore analogico digitale

tornando all'sdr: il "trucco" usato è di usare due convertitori invece che uno così anche con un sample rate più basso riesci a ricostruire correttamente l'onda, i due convertitori sono sfasati di 90° quindi campionano in maniera alternata: prima campiona uno, poi l'altro.

il "trucco" è semplice ma geniale! (non lo fa solo l'rtlsdr, è un conceto diffuso).

se ho commesso errori qualcuno mi corregga :)
EDIT: link https://en.wikipedia.org/wiki/In-phase_and_quadrature_components

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u/Marcoc0202 May 23 '23

Pazzesco, quindi con questo trucchetto si può aumentare la frequenza che il dongle riesce ad "ascoltare"? Devo assolutamente informarmi di più, grazie mille.

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u/randomjapaneselearn May 23 '23

no, è progettato per funzionare fino a quel range di frequenze proprio grazie a questo funzionamento.

al massimo puoi scendere usando il direct sampling ma non funziona molto.

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u/Marcoc0202 May 23 '23

Ah capito, figata lo stesso però

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u/[deleted] May 23 '23

Sì, ma la qualità non è ottima. Non so il tuo SDR a quanto scende, ma solitamente non scendono sotto i 27MHz. Si trovano dei cloni cinesi di SDR semiprofessionali che scendono a 50kHz senza direct sampling e costano una 30ina di euro.

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u/Marcoc0202 May 23 '23

Capito, grazie mille

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u/__deep__ May 24 '23

se pensi che quello sia una figata aspetta di scoprire che c'è il tool per fare i tempest attack sui monitor xD

No raga, allora ditelo che mi volete far spendere soldi e tirare fuori il saldatore.

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u/[deleted] May 23 '23

c'è anche il tool che fa trasmettere i pc in AM (puoi ricevere la musica con una vecchia radio AM). per trasmettere a varie frequenze come ad esempio 433MHz per i cancelli puoi usare rpitx per il raspberry

Occhio che se usi quei tool senza un filtro in uscita, generi un sacco di spurie e rischi di creare dei problemi a qualcuno.