Hiện tượng phát xạ vô tuyến chưa xác định được phát hiện trong dải 1.4GHz

 (radioandnukes.substack.com)
1 điểm bởi GN⁺ 2025-05-10 | 2 bình luận | Chia sẻ qua WhatsApp
  • Trong dữ liệu nhiệt độ độ sáng L1B công khai của vệ tinh NASA SMAP dùng để đo độ ẩm đất, đã ghi nhận nhiễu vô tuyến bất thường trong dải 1.4GHz trong giai đoạn từ tháng 1 đến đầu tháng 5 năm 2025
  • Tại một tần số được bảo vệ nơi không được phép phát sóng, nhiệt độ độ sáng ở một số khu vực vượt quá 360K, đạt mức khó có thể xem là tín hiệu tự nhiên
  • Các điểm phát hiện được đánh dấu màu đỏ là vị trí có nhiễu tần số vô tuyến (RFI) mạnh, gần như trùng khớp với các địa điểm tác chiến điện tử của Nga, hành lang drone của Ukraine và khu vực tập kết tiền tuyến
  • Dnipro, Simferopol, Kryvyi Rih được xác định là các khu vực phát xạ cường độ cao với nhiệt độ độ sáng băng L vượt xa 370K
  • Chỉ với dữ liệu vệ tinh khí hậu công khai và Python, đã có thể tạo ra bản đồ hoạt động tác chiến điện tử của Ukraine, bán đảo Crimea và một phần lãnh thổ Nga

Tín hiệu nhiệt cao 1.4GHz lộ rõ trong dữ liệu SMAP

  • SMAP của NASA thường thực hiện quan trắc thụ động bức xạ vật đen của Trái Đất ở băng L 1.41GHz để cung cấp thông tin về độ ẩm đất và độ mặn đại dương
  • Khi kiểm tra dữ liệu nhiệt độ độ sáng L1B công khai từ tháng 1 đến đầu tháng 5 năm 2025, giá trị trong dải 1.4GHz ở một số khu vực xuất hiện cao bất thường
  • Nhiệt độ độ sáng tại các khu vực sạch thường ở mức 270~310K, và ngay cả ở sa mạc cũng chỉ có thể lên khoảng 330K
  • Các giá trị ở mức 360K, 370K, 375K nằm trong phạm vi khó coi là tín hiệu Mặt Trời tự nhiên mà có thể xem là jammer
  • Các điểm phát hiện được đánh dấu là nhiễu tần số vô tuyến mạnh, với các nguyên nhân khả dĩ gồm gây nhiễu, spoofing và phát xạ tác chiến điện tử công suất cao

Bối cảnh quân sự của gây nhiễu băng L và tài liệu công khai

  • Dải 1.4GHz được bảo vệ cho mục đích quan trắc Trái Đất hòa bình, nhưng trên thực tế cũng nằm gần các tín hiệu quân sự
  • Việc gây nhiễu trong và quanh phạm vi này có thể ảnh hưởng tới nhiều loại tín hiệu
    • Liên kết chỉ huy và điều khiển drone, đặc biệt là các hệ thống tùy biến hoặc đã được cải hoán
    • Luồng hình ảnh của drone FPV
    • Tín hiệu GNSS và các sóng hài có thể dùng để spoofing
    • Telemetry vệ tinh và downlink
    • Radar thụ động hoặc hệ thống cảm biến
  • Trong các khu vực xung đột hiện đại, gây nhiễu băng L có thể được dùng để làm mù drone, làm suy giảm khả năng chỉ thị mục tiêu và chặn ISR
  • Các tín hiệu trên bản đồ gần như khớp với các địa điểm tác chiến điện tử của Nga, hành lang drone của Ukraine và khu vực tập kết tiền tuyến, đồng thời cũng bao gồm một số điểm bất thường ở hậu phương
  • Nguồn dữ liệu là NASA SMAP L1B_TB, và mã nguồn cùng dữ liệu được công khai tại github.com/radioandnukes/SMAP-RFI-Mapper

Bài viết liên quan

2 bình luận

 
kunggom 2025-05-11

Băng tần bảo vệ vô tuyến được nhắc đến trong bài này là 1400-1427 MHz; ngoài quan trắc đất và đại dương như bài viết đề cập, nó còn bao gồm cả sóng vô tuyến phát ra từ khí hydro trong các thiên hà mà ngành thiên văn vô tuyến quan sát (1420.405 MHz).
Vì vậy, các đợt gây nhiễu điện tử công suất mạnh phát sinh trong xung đột quân sự được cho là khiến thiên văn vô tuyến trở nên rất khó khăn.

Tham khảo thêm, có một trang web sử dụng dữ liệu vệ tinh được nhắc đến trong bài để hiển thị bản đồ nhiễu vô tuyến bắt được trong băng tần này theo từng tháng.

Điều rất đặc biệt khi xem trang này là quần đảo Nhật Bản. Những khu vực khác, trừ nơi có căng thẳng quân sự, chủ yếu chỉ hiện thành các điểm rải rác; riêng quần đảo Nhật Bản thì gần như toàn bộ các đảo đều hiện đỏ rực. Thậm chí dữ liệu cũ nhất mà trang web này hiển thị là tháng 4 năm 2015, và ngay từ đó toàn bộ lãnh thổ Nhật Bản đã phủ đỏ.

Vì vậy tôi đã tìm hiểu vì sao chỉ riêng Nhật Bản lại như vậy, và nguyên nhân được cho là các đầu thu truyền hình vệ tinh số phổ biến tại Nhật.
Nhật Bản đã chấm dứt phát sóng TV analog vào tháng 7 năm 2011, và đến tháng 12 cùng năm đã tăng số kênh phát sóng vệ tinh số BS lên 24 kênh. Tín hiệu phát sóng vệ tinh này dùng tần số cao 12 GHz, nhưng vì xử lý trực tiếp trên thiết bị là khá nặng nên bên trong sẽ chuyển đổi sang IF (tần số trung gian) để xử lý.
Vấn đề là với kênh số 21, tần số chuyển đổi trung gian là 1415-1450 MHz, chồng lấn với băng tần bảo vệ vô tuyến đã nêu ở trên; có vẻ như tiêu chuẩn liên quan của Nhật Bản vào thời điểm đó còn lỏng lẻo hơn hiện nay.
Kết quả là hàng triệu đầu thu và bộ khuếch đại phân phối bị rò rỉ một phần sóng vô tuyến trong băng tần đó đã được lắp đặt trên khắp Nhật Bản, và từ đó gây ra vấn đề. Lượng nhiễu rò rỉ từ từng thiết bị riêng lẻ vẫn nằm trong ngưỡng tiêu chuẩn, nhưng khi hàng triệu thiết bị cùng hoạt động đồng thời thì chính cả băng tần đó bị ảnh hưởng.
Từ sau năm 2018, Bộ Nội vụ và Truyền thông Nhật Bản đã siết chặt tiêu chuẩn sản xuất và lắp đặt đầu thu truyền hình vệ tinh, đồng thời trợ cấp cho việc thay thế các đầu thu cũ, nhưng vấn đề này đến nay vẫn chưa được giải quyết.

Nguồn cho phần liên quan đến Nhật Bản:
 
GN⁺ 2025-05-10
Các ý kiến trên Hacker News

  • Tôi thích bản đồ tổng quan được đăng vài ngày trước này: https://x.com/HamWa07/status/1919763145536463222
    giammaiot2 từ trước đã cố phát hiện nhiễu tần số vô tuyến có chủ ý bằng các cảm biến khoa học, chẳng hạn cũng từng đăng bản đồ từ Advanced Microwave Scanning Radiometer (AMSR) quan sát ở 7GHz: https://x.com/giammaiot2/status/1919493425100988490
    Năm 2023 cũng có một thread xem xét SMAP: https://x.com/giammaiot2/status/1770815247772729539

    • Bản đồ đó thật sự thú vị. Việc có gây nhiễu quanh các vùng xung đột như Ukraine, Myanmar và ở Trung Quốc thì nhìn từ góc độ phương Tây có thể hiểu được, nhưng tôi tò mò vì sao Nhật Bản lại có nhiều nhiễu đến vậy

  • Đây là một ví dụ tuyệt vời về những hiệu ứng bậc hai hữu ích, đôi khi ngoài ý muốn, nảy sinh khi làm khoa học. Sứ mệnh SMAP rõ ràng thuộc phạm trù khoa học Trái Đất, một lĩnh vực dễ trở thành mục tiêu của chính quyền hiện tại, và dữ liệu này không chỉ được dùng nhiều trong khoa học Trái Đất, nghiên cứu khí hậu mà còn trong nông nghiệp và quản lý nước
    Chẳng hạn, các khu vực quản lý nước có thể xác định liệu đất địa phương có hấp thụ được lượng nước từ cơn bão sắp tới hay không, hay nước sẽ đọng trên bề mặt và gây lũ lụt

  • Vệ tinh Iridium có thể liên lạc với trạm mặt đất bằng băng L
    Khi bị mắc kẹt trên tàu giữa tâm bão và cần trợ giúp, dải tần này cực kỳ hữu ích

    • Tín hiệu băng L có thể xuyên qua mây và mưa. Nhờ đặc tính này, băng L được dùng cho GPS và nhiều ứng dụng cần vận hành trong mọi thời tiết, cho phép thu thập dữ liệu chính xác ngay cả khi thời tiết xấu
    • Tôi tò mò không biết cơ chế này hoạt động thế nào. Bình thường chỉ nghe, và chỉ phát khi nhận được một thông điệp khẩn cấp cụ thể chăng?

  • Phân bổ cụ thể là 1400~1427MHz. Dải này được dành riêng cho thiên văn vô tuyến, vệ tinh thám sát Trái Đất thụ động (chỉ thu), và nghiên cứu không gian thụ động
    Vạch hydro nằm ở 1420.4MHz. Tại Mỹ, 1240~1400MHz được phân bổ cho radar, và đường xuống GNSS ở 1240~1300MHz không được bảo vệ tại Mỹ

  • Trang GitHub có ghi “This script processes NASA SMAP L1B .h5 data files”, nhưng không nói cách lấy các tệp dữ liệu .h5 này. Tôi tò mò liệu dùng API, hay tự thu dữ liệu bằng thứ như RTL-SDR

  • Tôi tò mò các vị trí gây nhiễu bên trong Nga tương ứng với những gì. Có lẽ là những địa điểm quan trọng cần phòng thủ trước drone, nhưng tôi chưa nhanh chóng tìm ra vì sao các khu vực này lại quan trọng
    Ví dụ, điểm sáng ở phía tây bắc Moskva có vẻ nằm trong hoặc gần Vườn quốc gia Zavidovo. Ở đó có gì quan trọng không? Gần đó có các căn cứ không quân Migalovo và Klin, nhưng cả hai có vẻ khá xa điểm trung tâm

    • Bản đồ hằng ngày về nhiễu GPS của GPSJam: https://news.ycombinator.com/item?id=32245346 - tháng 7 năm 2022
      https://gpsjam.org/
    • Nga đặt thiết bị gây nhiễu vô tuyến ở bất cứ đâu gần thứ quan trọng. Ví dụ, ở bán đảo Kola, gần hoặc giáp Na Uy và Phần Lan, họ gây nhiễu và giả mạo tín hiệu, đến mức ảnh hưởng cả tới giao thông hàng không dân dụng trong khu vực
      Lý do là vì ở đó có nhiều căn cứ không quân chiến lược chủ chốt. Trong và quanh Ukraine, đó có thể là bất cứ thứ gì như căn cứ không quân, căn cứ quân sự, kho đạn, tháp vô tuyến, v.v.
    • Khu rừng đó có phải là nơi các ủy viên Bộ Chính trị có nhà nghỉ dacha không?

  • Không trả lời được mấy cho câu hỏi vì sao quân đội dùng băng L. Việc có bị gây nhiễu hay không không quan trọng; nếu là dùng cho quân sự thì đương nhiên đối phương sẽ cố gây nhiễu. Điều tôi tò mò là những đặc tính cụ thể nào khiến băng L hữu ích về mặt quân sự

    • Các hệ thống dẫn đường (GNSS) phần lớn nằm trong băng L. Ví dụ GLONASS của Nga ở dải 1,2GHz và 1,6GHz, còn GPS ở quanh 1,1, 1,2, 1,5GHz
      SMAP nằm trong dải 1,2~1,4GHz nên chồng lấn với cả GLONASS lẫn GPS. Vì vậy gây nhiễu vô tuyến trong dải đó sẽ ảnh hưởng đến hệ thống dẫn đường của drone. Đây cũng là lý do drone được vận hành khi buộc với cáp quang, và hệ thống điều khiển cũng có thể nằm trong cùng dải. Câu trả lời cho “vì sao” gần với việc các cỗ máy được chế tạo để phù hợp với các hệ thống hiện có, và các hệ thống hiện có đó được thiết kế như vậy vì những đặc tính vật lý mà chúng cần giải quyết
      Gần Nga, cả gây nhiễu lẫn giả mạo tín hiệu vô tuyến đều khá phổ biến. Vì SMAP phát hiện cùng băng/dải nên nó bắt được các hoạt động gây nhiễu như vậy
    • Băng L cho phép liên lạc đường dài với công suất thấp và có thể xuyên qua nước cũng như thảm thực vật ở một mức độ nhất định. Có vẻ hấp dẫn cho mục đích quân sự
    • Nếu tôi hiểu đúng bài viết, tần số thực sự được dùng gần với băng L, và do gây nhiễu là băng rộng nên dường như ảnh hưởng cả đến băng L
    • Từ góc nhìn drone thì thật ra có thể dùng bất kỳ tần số nào. Dù không thật phù hợp, nếu chưa ai biết nó đang được dùng nên không gây nhiễu, thì vẫn có thể dùng được

  • Có thể giải thích dễ hiểu nội dung này là gì không?

    • Đây là việc lập bản đồ các hệ thống tác chiến điện tử của Nga và Ukraine bằng dữ liệu NASA công khai. Các thiết bị gây nhiễu được dùng bị rò ra phổ 1,4GHz vốn lẽ ra phải yên tĩnh, và công suất cũng đủ lớn để có thể khá chắc rằng đó là tín hiệu nhân tạo
      Nếu đang tìm các mục tiêu đáng chú ý, những khu vực hiển thị sáng là các ứng viên không tệ
    • Vệ tinh lắng nghe bức xạ Mặt Trời phản xạ từ Trái Đất, rồi từ đó suy ra nhiều thông tin như độ mặn của đại dương. Tần số cụ thể đó cũng đang được dùng trong chiến tranh, nên có thể dùng vệ tinh này để tìm các khu vực có biện pháp đối phó điện tử
    • Có vệ tinh đo độ ẩm đất bằng cách quan sát bức xạ ở một tần số nhất định. Một số thiết bị gây nhiễu ở Ukraine, tức thiết bị phát nhiễu vô tuyến để chặn liên lạc của người khác, cũng phát bức xạ ở tần số này nên hiện ra trong dữ liệu vệ tinh

  • Thật sự rất sáng tạo. Còn những băng tần nào khác có thể quan sát theo cách này?