SineLink - маяк, который молчит. Как устроена вражеская навигация без спутников и когда её реально поймать!
Нам в руки попал модуль SineLink. Сначала думали, обычная дальнобойная связь для телеметрии, каких сейчас много. А когда разобрали железо и разобрались, что к чему, оказалось интереснее.
Часть этих модулей это не просто радиомодемы, а маяки навигационной сети SNS. То есть замена GPS для их бортов. И вот про этот маяк мы сегодня разложим по полочкам: что он делает, что и когда светит в эфир, и главное, в какой момент его можно нащупать. Такой маяк вешают на дерево или на мачту, и попробуй его найди.
Когда мы давим спутниковую навигацию, борт слепнет. Их инженеры на это ответили так: поставили на земле сеть радиомаяков с заранее известными координатами и научили дрон считать своё положение по ним. Работает это как перевёрнутый GPS. Только вместо спутников на орбите у нас несколько маяков на местности, а дрон вместо приёма сигналов сам меряет, сколько времени идёт радиоволна до каждого маяка и обратно. Три расстояния до трёх точек, и система вычисляет, где борт. Это называется мультилатерация.
Сеть держит дальность до 120 км, обновляет позицию борта 2 раза в секунду, точность от 60 метров и сильно зависит от геометрии расстановки. Минимум нужно 3 маяка плюс главный модуль на земле, оптимально от 4 до 7. Вокруг каждого маяка есть мёртвая зона примерно 200 метров, где борт его толком не видит.
Маяк не бипер!!! Он ничего не передает в эфир сам по себе. Это транспондер, то есть отвечающая станция. Он висит и слушает. И передаёт только тогда, когда его спросил пролетающий дрон.
Нет дрона рядом, никто не опрашивает сеть, маяк молчит. Совсем! У него есть даже отдельный тихий режим, где он почти не потребляет и ничего не светит. Появился борт в зоне, начал опрашивать сеть, и маяк ожил: отвечает на каждый запрос коротким пакетом.
Позиция считается 2 раза в секунду, а чтобы её посчитать, борт за каждый такой цикл обегает все маяки по очереди. Отсюда простой вывод: пока дрон летит рядом, каждый маяк отвечает примерно 1-2 раза в секунду. Ответ короткий, доли секунды. Если посчитать, маяк реально работает на передачу от 2 до 10 процентов времени, всё остальное молчит и слушает. Но эти сигналы регулярные, как тиканье.
По железу это сигнал типа LoRa в диапазоне от 500 до 1023 МГц, и он ещё и прыгает по частоте в полосе 510 МГц. Мощность в момент ответа до 2 Вт, этого хватает на те самые десятки километров. Всё шифруется.
Сложим всё вместе и поймём, почему обычный сканер тут бесполезен. Первое, маяк молчит, пока нет борта. Ловить нечего от слова совсем. Второе, когда он всё же отвечает, сигнал скачет по огромной полосе в полгигагерца, и узкий приёмник, настроенный на одну частоту, почти всегда промахнётся. Третье, LoRa при определённых настройках сидит ниже уровня шума, обычный анализатор его просто не видит. Четвёртое, частоту он выбирает сам, свободную, заранее не угадаешь.
Есть один момент, когда маяк уязвим, и он повторяется. Это пролёт борта. Пока дрон в зоне и гоняет сеть, маяк вынужден отвечать те самые 1-2 раза в секунду. За 1 - 1.5 минуты активного пролёта он выдаёт под сотню-другую коротких сигналов. Этого уже достаточно, чтобы взять направление. Модуль умеет снижать мощность ответа, если борт близко. Поэтому пеленговать выгоднее, когда дрон подальше от маяка: тогда маяк вынужден бить в полную силу. И ещё, у системы есть режим, где скачков по частоте нет, работа идёт на одном канале. Если сеть в нём, то даже простой узкий сканер справляется. Поэтому первым делом стоит проверить именно это.
Вся служебная начинка, координаты маяков, ключи, положение наземной станции, всё это живёт только в оперативной памяти. Выключил питание, и всё стёрлось. Сделано специально, чтобы при захвате модуля к нам в руки не попало ничего полезного.
Дохлый трофей почти пустой. Всё интересное вытягивается только с живого, работающего устройства, пока с него не сняли питание. Так что если такой маяк попадает в руки, первое правило: не обесточивать, тащить как есть.
