ปรากฏการณ์การปล่อยคลื่นวิทยุไม่ทราบที่มาที่ตรวจพบในย่าน 1.4GHz

• ดาวเทียม SMAP ของ NASA กลายเป็นเครื่องมือแบบ OSINT/ELINT (ข่าวกรองสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์) จากข้อมูลสาธารณะโดยไม่ได้ตั้งใจนอกเหนือจากภารกิจหลัก
• มีการตรวจพบ อุณหภูมิความสว่าง (RFI) ที่สูงผิดปกติใน ย่านความถี่ที่ได้รับการคุ้มครอง ที่ 1.4 GHz
• ปรากฏการณ์นี้สอดคล้องกับ การรบกวนทางทหารและสงครามอิเล็กทรอนิกส์ เป็นหลัก (jamming, spoofing, การปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ากำลังสูง)
• สามารถก่อให้เกิดการรบกวนการทำงานจริงกับหลายระบบ เช่น การสื่อสารโดรน, GNSS, เทเลเมทรีดาวเทียม
• จุดที่น่าประทับใจคือสามารถใช้ ข้อมูลสาธารณะ เพื่อสร้าง แผนที่สงครามอิเล็กทรอนิกส์แบบเรียลไทม์ ได้

---

ปรากฏการณ์การปล่อยคลื่นวิทยุไม่ทราบที่มาที่ตรวจพบในย่าน 1.4GHz

โครงการและความสำคัญ

• ดาวเทียม SMAP (Soil Moisture Active Passive) ของ NASA เดิมถูกออกแบบมาเพื่อ วัดความชื้นในดิน
• ด้วยการวิเคราะห์ ข้อมูลอุณหภูมิความสว่าง L1B แบบสาธารณะ ของดาวเทียมนี้ ใครก็สามารถนำความสามารถด้าน การเฝ้าตรวจสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์แบบเรียลไทม์ (ELINT) ไปทำเป็นโอเพนซอร์สได้
• ทำให้ข้อได้เปรียบในการ รับรู้สถานการณ์สงครามอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งเดิมมีเฉพาะหน่วยงานทหาร/รัฐ สามารถถูกนำมาแสดงผลอย่างเข้าใจง่ายและโปร่งใสสำหรับคนทั่วไปได้

ดาวเทียม SMAP และย่าน 1.4 GHz

• SMAP ดักฟังแบบพาสซีฟเฉพาะ การแผ่รังสีแบล็กบอดี ที่ 1.41 GHz (L-band) เพื่อนำไปสกัดข้อมูล ความชื้นในดิน และ ความเค็มของมหาสมุทร
• เดิมที ย่านนี้เป็น เขตคุ้มครองที่ห้ามส่งสัญญาณจากภายนอกตามสนธิสัญญาระหว่างประเทศ
• หากมีการวัด อุณหภูมิความสว่าง ที่สูงเกินค่าปกติอย่างมาก (ปกติ 270~310K แต่พบ 360K ขึ้นไป หรือแม้แต่ 375K) นั่นไม่ใช่ปรากฏการณ์ธรรมชาติ แต่เป็น สัญญาณรบกวนคลื่นวิทยุจากมนุษย์ (RFI)
• SMAP สามารถ บันทึกคลื่นผิดปกติเหล่านี้ได้โดยอัตโนมัติ โดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์พิเศษหรือการแฮ็ก

การตรวจจับและตำแหน่งของการปล่อยคลื่นผิดปกติ

• บริเวณที่ แสดงเป็นสีแดง ในข้อมูลดาวเทียม ส่วนใหญ่คือจุดที่ตรวจพบ สัญญาณรบกวนคลื่นวิทยุ (RFI) ที่รุนแรง
• การรบกวนดังกล่าวถูกจัดว่าเป็น สงครามอิเล็กทรอนิกส์ (EW), jamming, spoofing และสัญญาณส่งกำลังสูง เป็นหลัก
• บนแผนที่ ปรากฏการณ์นี้ สอดคล้องอย่างแม่นยำมาก กับยูเครน คาบสมุทรไครเมีย และบางส่วนของรัสเซีย
• โดยเฉพาะ Dnipro, Simferopol, Kryvyi Rih ถูกบันทึกว่ามีอุณหภูมิความสว่างเกิน 370K และเป็นพื้นที่ที่เกิด RFI รุนแรงที่สุด

ทำไมต้องรบกวน L-band

• L-band ที่ 1.4 GHz ไม่ได้ถูกใช้แค่กับการสังเกตการณ์สภาพอากาศหรือดินเท่านั้น
• ย่านนี้อยู่ใกล้กับสัญญาณ วิทยุสื่อสารทางทหาร, drone C2, วิดีโอ FPV, GNSS, downlink ดาวเทียม, passive radar
• หาก รบกวน (jamming) ย่านใกล้เคียงเหล่านี้ ก็จะก่อให้เกิดผลกระทบโดยตรงต่อ การบังคับควบคุมโดรนและการส่งภาพ, การสื่อสารผ่านดาวเทียม, ความสามารถด้านข่าวกรอง/ลาดตระเวน (ISR) และการยืนยันเป้าหมาย
• ในสภาพแวดล้อมการสู้รบสมัยใหม่ มีการใช้งานเชิงรุกโดยไม่สนใจสนธิสัญญาระหว่างประเทศเพื่อ ความอยู่รอดและความได้เปรียบด้านกำลังรบ

ทำไมข้อมูลนี้จึงสำคัญ

• การวิเคราะห์นี้ทำได้โดยใช้เพียง ข้อมูลจากดาวเทียมสังเกตภูมิอากาศ และ ซอฟต์แวร์สาธารณะ (โค้ด Pyhon)
• โดยไม่ต้องใช้โดรนเพิ่มเติม, ไม่ต้องแฮ็กดาวเทียม, และไม่ต้องมีอุปกรณ์เฉพาะทาง ใครก็สามารถสร้าง แผนที่สถานการณ์สงครามอิเล็กทรอนิกส์แบบเรียลไทม์บนพื้นฐานโอเพนซอร์ส ได้
• ทำให้สามารถมองเห็น กิจกรรมสงครามอิเล็กทรอนิกส์ที่เกิดขึ้นจริง ในพื้นที่สงคราม (ยูเครน, ไครเมีย, บางส่วนของรัสเซีย) ได้อย่างโปร่งใส

ข้อมูลอ้างอิงและโค้ด

• ข้อมูลต้นทาง: NASA SMAP L1B_TB
• โค้ดและคลังข้อมูล: github.com/radioandnukes/SMAP-RFI-Mapper
• ผู้สร้าง: Nuke’s
• เว็บไซต์ต้นทางหลัก: radioandnukes.com

[kunggom]

ย่านความถี่ที่ได้รับการคุ้มครองซึ่งกล่าวถึงในบทความนี้คือ 1400-1427 MHz และไม่ได้รวมแค่การสังเกตดินหรือมหาสมุทรตามที่บทความกล่าวถึงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงคลื่นวิทยุจากก๊าซไฮโดรเจนในดาราจักรที่ใช้สังเกตในวิทยุดาราศาสตร์ด้วย (1420.405 MHz)
ดังนั้น การรบกวนทางอิเล็กทรอนิกส์อย่างรุนแรงที่เกิดขึ้นในความขัดแย้งทางทหารจึงทำให้การทำวิทยุดาราศาสตร์เป็นไปได้ยากมาก

เพิ่มเติมคือ มีหน้าเว็บที่ใช้ข้อมูลดาวเทียมซึ่งกล่าวถึงในบทความนี้มาแสดงแผนที่สัญญาณรบกวนวิทยุที่ตรวจจับได้ในย่านดังกล่าวแบบรายเดือน

• SMAP Maps: Radiometer RFI

สิ่งที่แปลกมากเมื่อดูแผนที่นี้คือหมู่เกาะญี่ปุ่น พื้นที่อื่น ๆ หากไม่ใช่บริเวณที่มีความตึงเครียดทางทหารก็มักจะแสดงเป็นจุดกระจัดกระจาย แต่มีเพียงญี่ปุ่นที่ทั้งเกาะแสดงเป็นสีแดงสดไปหมด ยิ่งไปกว่านั้น ข้อมูลที่เก่าที่สุดที่หน้าเว็บนี้แสดงคือข้อมูลเดือนเมษายน 2015 และตั้งแต่ตอนนั้นทั้งประเทศก็เป็นสีแดงเต็มพื้นที่อยู่แล้ว

ผมเลยลองหาสาเหตุว่าทำไมมีแค่ญี่ปุ่นที่เป็นแบบนั้น และพบว่าต้นเหตุคือเครื่องรับโทรทัศน์ผ่านดาวเทียมดิจิทัลที่แพร่หลายในญี่ปุ่น
ญี่ปุ่นยุติการออกอากาศทีวีแอนะล็อกในเดือนกรกฎาคม 2011 และในเดือนธันวาคมปีเดียวกันก็เพิ่มช่อง BS ดิจิทัลผ่านดาวเทียมเป็น 24 ช่อง สัญญาณโทรทัศน์ผ่านดาวเทียมนี้ใช้ความถี่สูงถึง 12 GHz ซึ่งเป็นภาระหากให้อุปกรณ์ประมวลผลโดยตรง จึงมีการแปลงภายในเป็น IF (ความถี่กลาง) เพื่อประมวลผล
ปัญหาคือในกรณีของช่อง 21 ความถี่หลังการแปลงเป็นความถี่กลางอยู่ที่ 1415-1450 MHz ซึ่งทับซ้อนกับย่านความถี่ที่ได้รับการคุ้มครองที่กล่าวถึงข้างต้น และดูเหมือนว่ามาตรฐานที่เกี่ยวข้องของญี่ปุ่นในเวลานั้นจะยังไม่เข้มงวดเท่าปัจจุบัน
ผลคือมีเครื่องรับและเครื่องขยายสัญญาณกระจายที่ปล่อยคลื่นรั่วในย่านดังกล่าวอยู่เล็กน้อยจำนวนหลายล้านเครื่องกระจายอยู่ทั่วญี่ปุ่น จนทำให้เกิดปัญหานี้ขึ้น ปริมาณคลื่นรบกวนที่รั่วจากอุปกรณ์แต่ละเครื่องยังอยู่ภายในค่ามาตรฐาน แต่เมื่อมีอุปกรณ์หลายล้านเครื่องทำงานพร้อมกัน ย่านความถี่นั้นทั้งย่านก็ได้รับผลกระทบ
แม้ว่าหลังปี 2018 กระทรวงกิจการภายในและการสื่อสารของญี่ปุ่นจะเข้มงวดมาตรฐานการผลิตและการติดตั้งเครื่องรับโทรทัศน์ผ่านดาวเทียมมากขึ้น และให้เงินอุดหนุนสำหรับการเปลี่ยนเครื่องรับรุ่นเดิม แต่ปัญหานี้ก็ยังคงไม่ได้รับการแก้ไขจนถึงทุกวันนี้

แหล่งที่มาของเนื้อหาเกี่ยวกับญี่ปุ่น:

• SMOS RFI EXPERIENCE IN THE 1400-1427MHz PASSIVE BAND DUE TO RADIATIONS AT INTERMEDIATE FREQUENCY OF SATELLITE HOME-TV RECEIVERS

[GN⁺]

ความคิดเห็นจาก Hacker News

• ชอบแผนที่ภาพรวมนี้ที่มีคนโพสต์ไว้เมื่อไม่กี่วันก่อน: https://x.com/HamWa07/status/1919763145536463222
  และ giammaiot2 ก็มีประวัติยาวนานในการพยายามตรวจจับการรบกวน RF โดยเจตนาด้วยเซนเซอร์ทางวิทยาศาสตร์
  ตัวอย่างเช่น แผนที่ที่ดูย่าน 7 GHz ด้วย Advanced Microwave Scanning Radiometer(AMSR): https://x.com/giammaiot2/status/1919493425100988490
  และยังมีเธรดที่พูดถึง SMAP ในปี 2023: https://x.com/giammaiot2/status/1770815247772729539

  • แผนที่นั้นน่าสนใจมาก
    การรบกวนสัญญาณรอบพื้นที่ขัดแย้ง (ยูเครน เมียนมา) และรอบจีน เข้าใจได้ง่ายจากมุมมองแบบตะวันตกของฉัน
    แต่ก็สงสัยว่าทำไมถึงมีการรบกวนมากขนาดนั้นในญี่ปุ่น

• นี่เป็นตัวอย่างเจ๋ง ๆ ของผลข้างเคียงลำดับสองที่ไม่ได้ตั้งใจจากงานวิจัยวิทยาศาสตร์ แต่กลับถูกนำไปใช้ประโยชน์ได้
  ภารกิจ SMAP จัดอยู่ในสายวิทยาศาสตร์โลกโดยตรง ซึ่งตอนนี้ก็เป็นหนึ่งในเป้าหมายหลักของรัฐบาลสหรัฐฯ เช่นกัน
  ข้อมูลนี้ถูกใช้กว้างขวาง ไม่ใช่แค่กับโลกและงานวิจัยสภาพภูมิอากาศ แต่รวมถึงเกษตรกรรมและการจัดการทรัพยากรน้ำด้วย
  ตัวอย่างเช่น หน่วยงานจัดการน้ำสามารถใช้เพื่อตัดสินได้ว่า ในพายุที่กำลังจะมา ดินจะดูดซับน้ำได้หรือไม่ หรือว่าน้ำจะค้างอยู่และก่อให้เกิดน้ำท่วมหรือเปล่า

• ดาวเทียม Iridium สามารถสื่อสารกับสถานีภาคพื้นดินผ่านย่าน L-band ได้
  ย่านนี้มีประโยชน์มากเมื่อคุณต้องขอความช่วยเหลือกลางพายุไต้ฝุ่น

  • สัญญาณ L-band สามารถทะลุเมฆและฝนได้
    ด้วยคุณสมบัตินี้ L-band จึงถูกใช้กับแอปพลิเคชันที่ต้องเก็บข้อมูลแม้ในสภาพอากาศเลวร้าย เช่น GPS
    จึงสามารถได้ข้อมูลความแม่นยำสูงโดยไม่ขึ้นกับสภาพอากาศ

  • สงสัยว่ามันทำงานอย่างไร
    อยากถามว่ามันแทบไม่ส่งสัญญาณเลย และจะส่งเฉพาะตอนรับข้อความฉุกเฉินบางแบบหรือไม่

• ย่าน 1400-1427 MHz ถูกจัดสรรไว้โดยเฉพาะ
  ย่านนี้สงวนไว้สำหรับดาราศาสตร์วิทยุ (เส้นไฮโดรเจน 1420.4 MHz), ดาวเทียมสังเกตการณ์โลกแบบ passive และการวิจัยอวกาศแบบ passive
  ในสหรัฐฯ ย่าน 1240-1400 MHz ถูกจัดสรรให้เรดาร์ และ downlink ของ GNSS (1240~1300 MHz) ไม่ได้รับการคุ้มครอง

• ในหน้า GitHub เขียนไว้ว่า "สคริปต์นี้ประมวลผลไฟล์ข้อมูล NASA SMAP L1B .h5"
  แต่ไม่ได้บอกว่าจะหาไฟล์นี้ได้อย่างไร
  สงสัยว่ารับมาผ่าน API หรือดึงข้อมูลโดยตรงด้วย RTL-SDR อะไรทำนองนั้น

  • คุณค้นหา SMAP ได้จากพอร์ทัล ASF Data Discovery: https://search.asf.alaska.edu/#/?maxResults=250&dataset=SMAP...
    ถ้าสร้างบัญชี Earthdata ก็สามารถดาวน์โหลดไฟล์ .h5 แบบจำนวนมากได้: https://urs.earthdata.nasa.gov/home
    หรือจะใช้ไลบรารี Python ที่เกี่ยวข้องก็ได้: https://github.com/nsidc/earthaccess, https://github.com/asfadmin/Discovery-asf_search

  • รับข้อมูลได้จากที่นี่: https://nsidc.org/data/smap/data
    ข้อมูลเพิ่มเติมอยู่ที่นี่: https://smap.jpl.nasa.gov/data/
    เป็นทรัพยากรที่ยอดเยี่ยมมาก

• สงสัยว่าตำแหน่งการรบกวนสัญญาณในรัสเซียหมายถึงอะไร
  ดูเหมือนจะเป็นสถานที่สำคัญสำหรับการป้องกันโดรน แต่ก็หาข้อมูลได้ไม่ง่ายนักว่ามีอะไรสำคัญอยู่ตรงนั้นพอดี
  ตัวอย่างเช่น จุดสว่างทางตะวันตกเฉียงเหนือของมอสโกอยู่ใกล้อุทยานแห่งชาติ Zavidovo
  เลยสงสัยว่ามีอะไรสำคัญอยู่หรือไม่
  มีฐานทัพอากาศ Migalovo กับ Klin อยู่ใกล้ ๆ แต่ก็ห่างจากจุดศูนย์กลางพอสมควร

  • GPSJam: แผนที่รายวันของการรบกวน GPS
    https://gpsjam.org
    เคยถูกพูดถึงในเธรด HN ก่อนหน้านี้ด้วย

  • รัสเซียมักจะวาง jammer ไว้ใกล้สถานที่สำคัญเสมอ
    ตัวอย่างเช่น บนคาบสมุทรโคลาแถวพรมแดนนอร์เวย์กับฟินแลนด์ มีการรบกวน/สปูฟสัญญาณอย่างหนัก
    ถึงขั้นกระทบการจราจรทางอากาศพลเรือนด้วย
    เหตุผลก็คือในพื้นที่นั้นมีฐานทัพอากาศที่มีความสำคัญเชิงยุทธศาสตร์อยู่หลายแห่ง
    (และใกล้ยูเครน สาเหตุอาจเป็นสนามบิน ฐานทัพ คลังแสง หอวิทยุ หรือสถานที่สำคัญอื่น ๆ)

  • อยากถามว่าป่านั้นใช่ที่ซึ่งสมาชิก Politburo ของสหภาพโซเวียตเคยมีบ้านพักฤดูร้อนหรือเปล่า

• ก่อนหน้านี้ไม่เคยรู้จักแนวคิดเรื่อง L-band มาก่อน น่าทึ่งจริง ๆ

• สงสัยว่ายังมีย่านอื่นอีกไหมที่สังเกตการณ์ได้ด้วยวิธีแบบนี้

  • ดาวเทียม SAR ก็เป็นตัวอย่างที่มีประโยชน์สำหรับเรื่องนี้เช่นกัน
    ถ้าจำไม่ผิด Sentinel 1 ใช้ C-band
    เทคนิคนี้ก็น่าจะใช้กับดาวเทียมย่าน X-band ได้เหมือนกัน (เช่น TerraSAR-X และดาวเทียมเชิงพาณิชย์อื่น ๆ)
    https://medium.com/@HarelDan/x-marks-the-spot-579cdb1f534b

• มีใครช่วยอธิบายง่าย ๆ ได้ไหมว่านี่กำลังพูดถึงอะไร

  • เป็นกรณีที่ใช้ข้อมูลสาธารณะฟรีของ NASA มาทำแผนที่ตำแหน่งอุปกรณ์สงครามอิเล็กทรอนิกส์ของรัสเซีย/ยูเครน
    ตัว jammer ทำสัญญาณรั่วเข้าไปในย่าน 1.4 GHz ซึ่งปกติควรเงียบ และกำลังส่งก็สูงพอที่จะมั่นใจได้ว่าเป็นสัญญาณที่มนุษย์สร้างขึ้น
    จุดที่สว่างมาก ๆ แบบนั้นอาจเป็นเป้าหมายที่น่าสนใจ

  • ดาวเทียมใช้การแผ่รังสีจากดวงอาทิตย์เพื่อเก็บข้อมูลหลายอย่าง เช่น ความเค็มของน้ำทะเล และความถี่เฉพาะนี้ก็ถูกใช้ในสงครามด้วย
    จึงทำให้สามารถใช้ดาวเทียมดวงนั้นระบุพื้นที่สงครามอิเล็กทรอนิกส์ได้

  • ดาวเทียมวัดความชื้นบนพื้นดินที่ความถี่เฉพาะ และ jammer บางตัวในยูเครนปล่อยสัญญาณรบกวนในย่านความถี่นี้ ทำให้มันเด่นชัดขึ้นมาในข้อมูลจากดาวเทียม

• "ในพื้นที่ขัดแย้งสมัยใหม่ การรบกวน L-band คือการทำให้ดวงตาของโดรนมืดบอด ทำให้การกำหนดเป้าหมายแย่ลง และตัด ISR(การลาดตระเวน/เฝ้าระวัง/ข่าวกรอง)
  มันเป็นการกระทำโดยเจตนา
  แม้สนธิสัญญาระหว่างประเทศจะบอกว่า 'อย่าส่งสัญญาณที่นี่' แต่ถ้าการอยู่รอดต้องพึ่งพากองโดรน ก็ไม่มีใครสนใจ"
  สำนวนแบบนี้ดูเหมือนข้อความที่ LLM (โมเดลภาษาขนาดใหญ่) เขียน
  จะว่ามีข้อมูลก็มีอยู่ แต่ก็น่าเสียดายที่เราอยู่ในยุคที่คนไม่ค่อยเขียนกันเองแล้ว

  • สำหรับฉันมันไม่ได้ให้ความรู้สึกเหมือนข้อความที่ LLM เขียน
    โครงสร้างประโยคสั้นและหนักแน่นแบบนั้นแทบไม่เคยเห็นจาก ChatGPT เลย

  • สงสัยว่าตรงไหนที่ดูแปลก
    ประโยคของผู้เขียนให้กลิ่นอายคนจากอดีตกลุ่มโซเวียต (คือไม่ใช่เจ้าของภาษา) อยู่บ้าง