Unidentifizierte Funkemissionen im 1,4-GHz-Band entdeckt

 (substack.com/radioandnukes)
1 Punkte von GN⁺ 2025-05-10 | 2 Kommentare | Auf WhatsApp teilen
  • In den öffentlichen L1B-Helligkeitstemperaturdaten des NASA-Satelliten SMAP zur Messung der Bodenfeuchte wurden zwischen Januar und Anfang Mai 2025 ungewöhnliche Funkstörungen im 1,4-GHz-Band erfasst
  • In einer geschützten Frequenz, auf der Sendungen nicht erlaubt sind, überschritt die Helligkeitstemperatur in einigen Regionen 360 K – ein Niveau, das sich kaum als natürliches Signal erklären lässt
  • Die rot markierten Detektionspunkte stehen für starke Radio Frequency Interference (RFI) und decken sich weitgehend mit russischen Standorten für elektronische Kampfführung, ukrainischen Drohnenkorridoren und Truppenkonzentrationen an der Front
  • Dnipro, Simferopol und Krywyj Rih erscheinen als Regionen mit hochintensiven Emissionen, in denen die L-Band-Helligkeitstemperatur deutlich über 370 K liegt
  • Mit öffentlich zugänglichen Klimasatellitendaten und Python ließ sich eine Karte der Aktivitäten elektronischer Kampfführung in der Ukraine, auf der Krim und in Teilen Russlands erstellen

1,4-GHz-Hochtemperatursignale in SMAP-Daten sichtbar

  • SMAP der NASA beobachtet normalerweise passiv die Schwarzkörperstrahlung der Erde im 1,41-GHz-L-Band und liefert Informationen zu Bodenfeuchte und Salzgehalt der Ozeane
  • Eine Auswertung der öffentlichen L1B-Helligkeitstemperaturdaten von Januar bis Anfang Mai 2025 zeigte, dass die Werte im 1,4-GHz-Band in einigen Regionen ungewöhnlich hoch waren
  • In störungsarmen Gebieten liegt die Helligkeitstemperatur normalerweise bei 270–310 K; selbst in Wüsten kann sie etwa 330 K erreichen
  • Werte von 360 K, 370 K oder 375 K liegen in einem Bereich, der nicht als natürliches Sonnensignal, sondern als Jammer interpretiert werden kann
  • Die Detektionspunkte wurden als starke Radio Frequency Interference markiert; mögliche Ursachen sind Jamming, Spoofing und hochleistungsfähige Emissionen elektronischer Kampfführung

Militärischer Kontext von L-Band-Jamming und öffentliche Daten

  • Das 1,4-GHz-Band ist für friedliche Erdbeobachtung geschützt, liegt aber zugleich nahe an tatsächlich militärisch genutzten Signalen
  • Jamming in und um diesen Bereich kann verschiedene Signale beeinflussen
    • Führungs- und Kontrolllinks von Drohnen, insbesondere bei kundenspezifischen oder modifizierten Systemen
    • Videofeeds von FPV-Drohnen
    • GNSS-Signale und spoofbare Oberwellen
    • Satellitentelemetrie und Downlinks
    • Passive Radar- oder Detektionssysteme
  • In modernen Konfliktzonen kann L-Band-Jamming genutzt werden, um Drohnen zu blenden, Zielerfassung zu beeinträchtigen und ISR zu blockieren
  • Die Signale auf der Karte deckten sich weitgehend mit russischen Standorten elektronischer Kampfführung, ukrainischen Drohnenkorridoren und Truppenkonzentrationen an der Front; zudem waren einige auffällige Punkte im Hinterland enthalten
  • Datenquelle ist NASA SMAP L1B_TB; Code und Daten sind unter github.com/radioandnukes/SMAP-RFI-Mapper veröffentlicht

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2 Kommentare

 
kunggom 2025-05-11

Das in diesem Artikel erwähnte geschützte Funkband ist 1400–1427 MHz; dazu zählen nicht nur die hier genannten Boden- und Meeresbeobachtungen, sondern auch die in der Radioastronomie beobachtete Strahlung aus dem Wasserstoffgas von Galaxien (1420,405 MHz).
Daher sollen starke elektronische Störsignale, die bei militärischen Konflikten entstehen, die Radioastronomie erheblich erschweren.

Übrigens gibt es mit den in diesem Artikel erwähnten Satellitendaten eine Webseite, die monatlich eine Karte der in diesem Band erfassten Funkstörungen anzeigt.

Wenn man sich das ansieht, fällt der japanische Archipel als etwas sehr Auffälliges auf. In anderen Regionen erscheinen meist nur vereinzelte Punkte, sofern dort keine militärischen Spannungen herrschen, aber ausgerechnet der gesamte japanische Archipel ist komplett tiefrot markiert. Sogar in den ältesten auf der obigen Webseite angezeigten Daten aus dem April 2015 war bereits das gesamte Staatsgebiet tiefrot eingefärbt.

Deshalb habe ich nach dem Grund gesucht, warum ausgerechnet nur Japan so aussieht; die Ursache sollen in Japan verbreitete Empfänger für digitales Satellitenfernsehen sein.
Japan stellte im Juli 2011 das analoge Fernsehen ein und erhöhte im Dezember desselben Jahres die Zahl der BS-Digitalsatellitenfernsehkanäle auf 24. Dieses Satellitenrundfunksignal nutzt die hohe Frequenz von 12 GHz, doch weil die direkte Verarbeitung im Gerät aufwendig ist, wird es intern zur Verarbeitung in eine IF-Zwischenfrequenz umgewandelt.
Das Problem ist, dass sich beim Kanal 21 die Zwischenfrequenz von 1415–1450 MHz mit dem oben genannten geschützten Funkband überschneidet; offenbar waren die einschlägigen japanischen Standards damals weniger streng als heute.
Im Ergebnis wurden mehrere Millionen Empfänger und Verteilverstärker, aus denen in diesem Band jeweils ein wenig Strahlung austrat, über ganz Japan verteilt, wodurch das Problem entstand. Die Menge der von einzelnen Geräten austretenden Störstrahlung lag zwar innerhalb der Grenzwerte, aber weil davon gleichzeitig Millionen in Betrieb waren, wurde das gesamte Band beeinflusst.
Seit 2018 verschärft das japanische Ministerium für Innere Angelegenheiten und Kommunikation zwar die Herstellungs- und Installationsstandards für Satellitenrundfunkempfänger und gewährt Subventionen für den Austausch bestehender Empfänger, doch das Problem ist bis heute nicht gelöst.

Quelle zu den Japan-bezogenen Inhalten:
 
GN⁺ 2025-05-10
Hacker-News-Kommentare

  • Mir gefiel diese Übersichtskarte, die vor ein paar Tagen gepostet wurde: https://x.com/HamWa07/status/1919763145536463222
    giammaiot2 versucht schon seit einiger Zeit, mit wissenschaftlichen Sensoren absichtliche Funkfrequenz-Interferenzen zu erkennen, und hat zum Beispiel auch eine Karte des Advanced Microwave Scanning Radiometer (AMSR) veröffentlicht, die 7 GHz betrachtet: https://x.com/giammaiot2/status/1919493425100988490
    Aus dem Jahr 2023 gibt es auch einen Thread zu SMAP: https://x.com/giammaiot2/status/1770815247772729539

    • Diese Karte ist wirklich interessant. Dass es in der Ukraine, Myanmar und China, also rund um Konfliktgebiete, Funkstörungen gibt, ist aus westlicher Sicht nachvollziehbar; ich frage mich aber, warum es in Japan so viele Interferenzen gibt.

  • Ein hervorragendes Beispiel für nützliche und manchmal unbeabsichtigte Sekundäreffekte, die entstehen, wenn man Wissenschaft betreibt. Die SMAP-Mission fällt eindeutig in den Bereich der Geowissenschaften und damit in ein Feld, das leicht zum Ziel der aktuellen Regierung werden kann; diese Daten werden nicht nur in den Geowissenschaften und der Klimaforschung, sondern auch in der Landwirtschaft und im Wassermanagement breit genutzt.
    Wasserwirtschaftsbezirke können damit zum Beispiel einschätzen, ob lokale Böden das Wasser eines herannahenden Sturms aufnehmen können oder ob es an der Oberfläche bleibt und Überschwemmungen verursacht.

  • Iridium-Satelliten können im L-Band mit Bodenstationen kommunizieren.
    Wenn man mitten in einem Taifun auf einem Schiff festsitzt und Hilfe braucht, ist dieses Band äußerst nützlich.

    • L-Band-Signale können Wolken und Regen durchdringen. Wegen dieser Eigenschaft wird das L-Band für GPS und viele Anwendungen genutzt, die Allwetterbetrieb erfordern, und ermöglicht auch bei schlechtem Wetter eine genaue Datenerfassung.
    • Ich frage mich, wie das funktioniert. Hören sie normalerweise nur zu und senden erst, wenn sie eine bestimmte Notfallnachricht empfangen?

  • Die konkrete Zuweisung liegt bei 1400–1427 MHz. Dieses Band ist für Radioastronomie, passive (nur empfangende) Erdbeobachtungssatelliten und passive Weltraumforschung reserviert.
    Die Wasserstofflinie liegt bei 1420,4 MHz. In den USA sind 1240–1400 MHz dem Radar zugewiesen, und GNSS-Downlinks im Bereich 1240–1300 MHz sind in den USA nicht geschützt.

  • Auf der GitHub-Seite steht: „This script processes NASA SMAP L1B .h5 data files“, aber es wird nicht erklärt, wie man an diese .h5-Datendateien kommt. Ich frage mich, ob man dafür eine API nutzt oder die Daten direkt mit etwas wie einem RTL-SDR empfängt.

  • Ich frage mich, womit die Standorte der Funkstörungen innerhalb Russlands korrespondieren. Es dürften wichtige Orte sein, die Drohnenabwehr benötigen, aber ich konnte auf die Schnelle nicht herausfinden, warum diese Gebiete wichtig sind.
    Der helle Punkt nordwestlich von Moskau scheint zum Beispiel im oder nahe beim Zavidovo National Park zu liegen. Gibt es dort etwas Wichtiges? In der Nähe liegen zwar die Luftwaffenstützpunkte Migalovo und Klin, aber beide wirken ziemlich weit vom Zentrum entfernt.

    • Tageskarten zu GPS-Interferenzen von GPSJam: https://news.ycombinator.com/item?id=32245346 – Juli 2022
      https://gpsjam.org/
    • Russland stellt Funkstörsender überall dort auf, wo etwas Wichtiges in der Nähe ist. Auf der Kola-Halbinsel etwa, die nahe an Norwegen und Finnland liegt oder an sie grenzt, wird gestört und gespooft, und zwar in einem Ausmaß, das sogar den regionalen zivilen Flugverkehr beeinträchtigt.
      Der Grund ist, dass dort mehrere wichtige strategische Luftwaffenstützpunkte liegen. In der Ukraine und ihrem Umfeld kann es alles Mögliche sein: Luftwaffenstützpunkte, Basen, Munitionslager, Funktürme usw.
    • Ist dieser Wald der Ort, an dem Politbüro-Mitglieder ihre Datschen haben?

  • Das beantwortet kaum die Frage, warum das Militär das L-Band nutzt. Ob es gestört wird, ist nicht entscheidend; wenn es militärisch genutzt wird, wird man natürlich versuchen, es zu stören. Mich interessiert, welche konkreten Eigenschaften das L-Band militärisch nützlich machen.

    • Navigationssysteme (GNSS) liegen größtenteils im L-Band. Das russische GLONASS nutzt zum Beispiel Bereiche um 1,2 GHz und 1,6 GHz, GPS liegt in der Nähe von 1,1, 1,2 und 1,5 GHz.
      SMAP liegt im Bereich von 1,2 bis 1,4 GHz und überlappt damit sowohl mit GLONASS als auch mit GPS. Funkstörungen in diesem Bereich wirken sich daher auf die Navigationssysteme von Drohnen aus. Das ist auch ein Grund, warum Drohnen an Glasfaserkabeln gebunden betrieben werden; auch die Steuersysteme können im selben Bereich liegen. Die Antwort auf das „Warum“ ist eher, dass die Geräte für bestehende Systeme gebaut wurden und diese bestehenden Systeme wegen der physikalischen Eigenschaften, die sie adressieren sollten, so ausgelegt wurden.
      In der Nähe Russlands sind Funkstörungen und Spoofing ziemlich verbreitet. Da SMAP dasselbe Band bzw. denselben Bereich erfasst, nimmt es solche Funkstörungen auf.
    • Das L-Band ermöglicht mit niedriger Leistung Kommunikation über große Entfernungen und kann Wasser und Vegetation in gewissem Maß durchdringen. Das dürfte für militärische Zwecke attraktiv sein.
    • Wenn ich den Beitrag richtig verstanden habe, liegen die tatsächlich genutzten Frequenzen nahe am L-Band, und weil die Funkstörung breitbandig ist, wirkt sie offenbar bis ins L-Band hinein.
    • Aus Drohnensicht kann man im Grunde jede Frequenz verwenden. Selbst wenn sie nicht besonders geeignet ist, kann sie immer noch brauchbar sein, solange noch niemand weiß, dass man sie nutzt, und sie deshalb nicht stört.

  • Kann jemand leicht verständlich erklären, worum es hier geht?

    • Hier wurden mit öffentlich zugänglichen NASA-Daten die Systeme für elektronische Kriegsführung in Russland und der Ukraine kartiert. Die eingesetzten Störsender strahlen in das eigentlich ruhige 1,4-GHz-Spektrum hinein, und die Leistung ist hoch genug, dass man ziemlich sicher von einem künstlichen Signal ausgehen kann.
      Wenn man nach interessanten Zielen sucht, sind die hell markierten Gebiete keine schlechten Kandidaten.
    • Ein Satellit misst von der Erde reflektierte Sonnenstrahlung und leitet daraus verschiedene Informationen wie den Salzgehalt der Meere ab. Da diese bestimmte Frequenz auch im Krieg genutzt wird, kann man mit diesem Satelliten Gebiete finden, in denen es elektronische Gegenmaßnahmen gibt.
    • Es gibt einen Satelliten, der anhand der Strahlung einer bestimmten Frequenz die Bodenfeuchte misst. Einige Störsender in der Ukraine, also Geräte, die Funkrauschen aussenden, um die Kommunikation anderer zu blockieren, emittieren auch auf dieser Frequenz, weshalb sie in den Satellitendaten sichtbar werden.

  • Wirklich genial. Welche anderen Bänder könnte man auf diese Weise beobachten?

    • Auch SAR-Satelliten haben sich als nützlich erwiesen:
      https://medium.com/@HarelDan/x-marks-the-spot-579cdb1f534b
      Wenn ich mich richtig erinnere, arbeitet Sentinel-1 im C-Band. Diese Technik könnte aber auch im X-Band angewendet werden, etwa mit TerraSAR-X oder anderen kommerziellen Satelliten.