ALE - letecká komunikace budoucnosti na KV

Možná, že jste i vy někdy při prolaďování pásma krátkých vln narazili na podivný zvuk, do značné míry připomínající nechvalně známé dřívější rušičky. Při pátrání, co se za těmito zvuky skrývá narazíme na nový, velmi zajímavý způsob komunikace na KV. Ta je provozována zatím převážně mezi letadly USAF a pozemními stanicemi po celém světě pod zkratkou ALE -Automatic Link Establishment) - česky automatické spojení. Systém vymysleli na počátku 90. let minulého století v USA a proto je nejvíce (zatím) rozšířen právě tam, i když jej zavádí například i vojenské letectvo Dánského království, diplomatická služba Švédska, Rumunska, Alžíru.


 

Princip je poměrně jednoduchý, praktické provedení již, jako obvykle, těžší. Dvě nebo více stanic sdílejí několik frekvencí, které jsou pomocí PC a připojeného transceiwru pravidelně v počtu 2 až 5 za sekundu přepínany a na nich vysílán zkušební signál. Pomocí něj se rychle zjistí nejlepší frekvence požadovaného spojení pro daný okamžik, denní dobu, vzdálenost a zarušení pásma. Tedy totéž, co musí znát každý dobrý radiooperatér, zde však ale s daleko větší rychlostí a na mnohem větším počtu kmitočtů.

Každá stanice má přidělenu svoji adresu (obdoba SelCal či Pager). Potřebuje-li tedy například stanice A navázat spojení se stanicí B, vyšle svoji adresu jako impulz (databurst) na přidělených kmitočtech, zatím co stanice B tyto frekvence skanuje a PC pomocí programu vyhodnotí nejlepší vhodný kmitočet. a odpoví. Na něm se poté spojení obvyklým způsobem ať již otevřenou řečí, RTTY, Faxem nebo jiným digitálním způsobem (například Ministerstvo zahraničí Švédska používá mód: RUM-FEC, Baudrate: 164, Shift: 400 Hz) uskuteční.

Signál ALE se skládá z 8 tómů MFSK (Multi Frequency Shift Keying). S rozestupem 250 Hz zabírají tóny pásmo od 750 do 2500 Hz,  tedy právě šířku jako SSB signál. Každý tón zní po dobu 8 msec a vytvoří tak 125 symbolů/sec. S osmi tóny se tak vytvoří 3 datové bity na symbol, čímž dostaneme 375 bitů za sec. Navíc se v systému používá korekce chyb FEC. Koho zajímají další podrobnosti o přenosovém protokolu MIL-STD 188-141A, najde je na adrese: www.its.bldrdoc.gov/pub/oa-rpt/hf-ale/handbook.

Pro dekódování uvedeného způsobu komunikace si můžeme zdarma stáhnout na adrese autora (s příznačným příjmením C. H. Brain): www.chbrain.dircon.co.uk potřebný software PC- ALE Controller. Pracuje již pod  Windows 95 a PC má mít procesor podle pokynů alespoň 133 MHz a 32 MB RAM.

Autor článku ale úspěšně používá program i na starém noteboku s procesorem P120.

Přijímač by měl umět zpracovat provoz USB a mít šířku MF filtru okolo 3 kHz. Jeho NF výstup se jednoduše propojí se vstupem zvukové karty PC.

Pokud  máme některý z přijímačů vyjmenovaných v menu Option v kolonce Radio Type (na snímku JVC NRD 545), propojíme ho navíc s PC pomocí seriového portu a příslušného konektoru na přijímači a, samozřejmě, typ přijímače nezapomeneme zatrhnout v nabídce.

Potom se v zobrazovaných údajích objeví i nastavená pracovní frekvence.

Na jakých kmitočtech vysílání ALE najdeme. Nejlépe podle dobře zpracované publikace kmitočtů služeb (Utility), kde záznamy US Air Force, jsou označeny poznámkou: ALE  Air-Ground-Air. Jsou to například: 3059, 4721, 5708, 6715, 6721, 7632, 8965, 9025, 11226, 11250, 11494, 13215, 18003, 20031, 20613, 23337, 27870 kHz.

Pro začátek a nastavení programu doporučuji začít na kmitočtu USAF 18003 kHz, kde je opravdu přes den velmi čilý provoz a navíc frekvence je téměř bez rušení.

Občas se dají signály ALE zachytit i na švédském diplomatickém vysílání: 6980, 7972, 10581, 15860, 16105, 20 958 kHz a poměrně častý provoz je i na frekvencích Dánského letectva 2250, 5120, 6630 a dalších.

Co se objeví na obrazovce PC, pokud máme vše v pořádku a správně nastaveno. Uslyšíme typický "rušičkový" zvuk po dobu pár sekund a poté se na obrazovce ve spodním okně programu objeví například zpráva typu:        [13:05:10] [CHN 00 ] [SND ] [GUA      ][TWS][   ][AL 0] BER 13 SN 02

V prvním políčku je čas příjmu databurstu, v druhém se objeví kanál nebo frekvence příjmu (pokud je přijímač propojen přes seriový port). Z třetího políčka lze vyčíst způsob provozu buď Sounding SND nebo TO, což značí volání určité stanice, uvedené v políčku 4. 

Políčko 5 udává buď TIS jako zkratku anglického "This is" nebo TWS pro "This was", vždy vztaženo na značku v políčku 6, které ale při Sounding zůstává prázdné.

Pokud je vysílání úspěšně zaklíčováno, objeví se v políčku 7 údaj AL 0, pokud ne, nemůže program správně dekódovat. Kvalitu spojení dokladují údaje v políčku 8, kde hodnoty BER znamenají Bit Error Rate a SN poměr signálu k šumu. Čím vyšší číslo, tím je spojení a příjem kvalitnější.

USAF má stanice pracující v systému ALE jak na pevnině tak samozřejmě i v letadlech a je možné přijmout i cílené volání jako například: [13:45:10] [CHN 00 ] [TO ] [240067 ][TIS][GUA   ][AL 0] BER 23 SN 07.

V tom případě volá pozemní stanice Andersom AB na ostrově Guam transportní letoun 240067. První číslice udává typ letadla, v tomto případě McDonell-Douglas C-17 Globemaster. Druhá číslice značí rok zařazení letadla do služby, t.j. 1994. Zbývající číslice udávají registrační číslo letounu v USAF (Tailnumber 24-0067). Seznam registrací i používané zkratky přiřazené jednotlivým typům letadel je možné získat třeba na internetu nebo v různých příručkách:

1 = C-5 Galaxy,

2 = C-17 Globemaster,

3 = C-141 Starlifter,

4 = KC-10 Extender,

5 = KC-135 Stratotanker,

6 = C-9 Nightingale,

7,8,9 zatím nejsou přiděleny,

0 = všechny ostatní letadla.

Seznam nejznámějších pozemních stanic USAF provozujících systém ALE:

AED = Elmendorf AFB AK USA                           

ADW = Andrews AFB MD USA

DDF = Frankfurt/Main AF GER

DOV = Dover AFB DE UK

CRO = Croughton AB UK

GTL = Thule AB GRL

GUA = Anderson AB GUM

HAW = Ascension Island ASC

HIK = Hickam AFB HI USA

ICZ = Sigonella AB I

JDG = NAS Diego Garcia DGA

JNR = Salinas/ Roosevelt Roads PTR

JTY = Yakota AB J

LOU = Tinker AFB NE USA

MCC = West Coast CA USA

OFF = Offut AFB NE USA

PLA = Lajes Field AZR

TAG = Incirlik AB TUR

IKF = HF-GCS Keflavik AB ISL

Lze říci, že při prolaďování nebo lépe skenování kmitočtů USAF, v kteroukoliv denní nebo noční dobu, vždy narazíme na provoz ALE. Při dobré anténě běžně přijímáme signály z Pacifiku (Guam) nebo z ostrova Diego Garcia, což je, po zastavení rozhlasového vysílání z něj, jediná možnost jak poslouchat tuto zemi na KV. A pokud máme zapnutý i PC, získáme i okamžitý a naprosto jednoznačný důkaz o poslechu stanic v čemž autor spatřuje jednu z významných výhod digitálních provozů.

Pro další studium doporučené prameny: Airwawes 2002, Callsign 2002, www.defense-link.mil/news, www.usaf.com. a řada dalších adres z vyhledávače.

© Petr Janásek 2003