- NASAのSMAP衛星が、本来の目的とは別に**公開ELINT(電子信号情報)**の役割も果たすようになっている現象
- 1.4 GHzの保護された周波数帯で、異常に高い**輝度温度(RFI)**が検出された
- この現象は、主に軍事的妨害および電子戦(ジャミング、スプーフィング、高出力電磁波放射)と一致する
- ドローン通信、GNSS、衛星テレメトリなど、さまざまなシステムに実質的な障害を引き起こす可能性がある
- 単に公開データを活用してリアルタイム電子戦マップを生成できる点が印象的
1.4GHz帯で検出された未確認の電波放射現象
プロジェクトと重要性
- NASAのSMAP(Soil Moisture Active Passive)衛星は、もともと土壌水分測定を目的として設計された
- この衛星の公開L1B輝度温度データを分析することで、誰でも**リアルタイム電子信号監視(ELINT)**機能をオープンソースで実装できる
- 従来は軍や政府機関だけが享受していた電子戦状況の把握を、一般の人でも容易かつ透明に可視化できる利点がある
SMAP衛星と1.4 GHz帯
- SMAPは1.41 GHz(Lバンド)で黒体放射のみを受動的に観測し、土壌水分および海洋塩分情報を抽出する
- 本来、この帯域は国際条約により外部送信が禁止された保護区域である
- 1.4 GHzで輝度温度(通常270〜310K)を大きく超える数値(360K以上、場合によっては375K)が測定される場合、これは自然現象ではなく**人工的な電波干渉(RFI)**である
- SMAPは、特殊な機材やハッキングなしでも異常な電波を自動記録できる
異常電波放射の検出と位置
- 衛星データ上で赤く表示される地域の大半は、**強力な電波干渉信号(RFI)**が検出された場所である
- その干渉は主に電子戦(EW)、ジャミング・スプーフィング・高出力送信信号として分類される
- 地図上では、この現象はウクライナ、クリミア半島、ロシアの一部と非常に正確に一致している
- 特にDnipro、Simferopol、Kryvyi Rihでは370Kを超える輝度温度が記録され、最も深刻なRFI発生地域となっている
なぜLバンドを妨害するのか
- 1.4 GHzのLバンドは、単に気象や土壌観測だけに使われているわけではない
- この帯域は軍用無線通信、ドローンC2、FPV映像、GNSS、衛星ダウンリンク、パッシブレーダー信号と隣接している
- この近傍帯域を**妨害(ジャミング)**すると、ドローンの操縦や映像伝送、衛星通信、情報・監視・偵察(ISR)機能や目標確認などに直接的な障害を引き起こす
- 現代の交戦環境では、生存と戦力優位のために国際条約を無視して積極的に使われている
なぜこの情報が重要なのか
- 本分析は、気候観測衛星データと**公開ソフトウェア(Pythonコード)**だけで実施された
- 別途ドローンや衛星ハッキング、特殊機材がなくても、誰でもオープンソースベースのリアルタイム電子戦状況マップを作成できる
- 戦争地域(ウクライナ、クリミア、ロシアの一部)で発生している実質的な電子戦活動を透明に把握できる
参考データとコード
2件のコメント
この記事で言及されている電波保護帯域は 1400-1427 MHz で、ここにはこの記事で述べられている土壌や海洋の観測だけでなく、電波天文学で観測される銀河の水素ガスからの電波(1420.405 MHz)も含まれています。
そのため、軍事衝突で発生する強力な電子的ジャミングは、電波天文学を非常に困難にするといいます。
参考までに、この記事で言及されている衛星データを使って、毎月単位でこの帯域で捕捉された電波干渉を地図上に表示して見せるウェブページがあります。
これを見ると、非常に特異なのが日本列島です。ほかの地域は、主に軍事的緊張がある場所でなければ散発的な点として表示されているのに、日本列島だけは島全体が真っ赤に表示されていました。しかも、上記ウェブページが表示する最も古いデータは 2015年4月のデータですが、その時点ですでに全国土が真っ赤に染まっていました。
そこで、なぜ日本だけあのような状態なのかを調べてみると、原因は日本で普及したデジタル衛星放送受信機だそうです。
日本では 2011年7月にアナログTV放送を終了し、同年12月に BSデジタル衛星放送チャンネルを24チャンネルに増やしたといいます。この衛星放送信号は 12 GHz という高い周波数なので、機器でそのまま処理するのは負担が大きく、内部的に IF(中間周波数)へ変換して処理するそうです。
問題は、21チャンネルの場合、中間変換周波数が 1415-1450 MHz となり、上で述べた電波保護帯域と重なってしまう点で、当時の日本の関連規格は今より緩かったようです。
結果として、その帯域で電波が少しずつ漏れる受信機や分配増幅器が数百万台、日本全国に分布することになり、これによって問題が発生しました。個々の機器から漏れる干渉電波の量は基準値以内でしたが、これらが同時に数百万台単位で動作することで、その帯域自体が影響を受けるようになったのです。
2018年以降、日本の総務省が衛星放送受信機の製造・設置規格を強化し、既存受信機の交換に補助金を出しているものの、この問題は現在まで解決されないまま残っています。
日本関連の内容の出典:
Hacker Newsの意見
数日前に投稿されたこの概要マップが気に入った: https://x.com/HamWa07/status/1919763145536463222
また、giammaiot2には意図的なRF干渉を科学センサーで検出しようとする長い履歴がある
例として、Advanced Microwave Scanning Radiometer(AMSR)で7 GHz帯を見た地図: https://x.com/giammaiot2/status/1919493425100988490
2023年にSMAPを扱ったスレッドもある: https://x.com/giammaiot2/status/1770815247772729539
紛争地域(ウクライナ、ミャンマー)と中国周辺のジャミングは、自分の西側的な視点からは理解しやすい
しかし、なぜ日本でそれほど多くの干渉が存在するのか気になる
科学研究の意図しない二次的効果が有用に使われている素晴らしい例だ
SMAPミッションはれっきとした地球科学分野に属しており、現在の米国政権の重点的な標的でもある
データは地球・気候研究だけでなく、農業や水資源管理にも幅広く活用されている
たとえば、水資源管理区では、近づく嵐に対して土壌が水を吸収できるのか、それとも水が残って洪水を引き起こすのかを判断できる
Iridium衛星はL-band帯で地上局と通信できる
この帯域は、台風の真っただ中で救助を要請しなければならないときに非常に有用だ
L-band信号は雲や雨を突き抜けて伝播する
この特性のため、GPSなど悪天候でもデータ収集が必要なアプリケーションにL-bandが使われる
天候に関係なく高精度のデータを確保できる
どう動作するのか気になる
ほとんど送信はせず、特定の緊急メッセージを受け取るときだけ送信するのか聞きたい
1400-1427 MHz帯は特別に割り当てられている
この帯域は電波天文学(水素線 1420.4 MHz)、受動型地球観測衛星、受動型宇宙研究のために予約されている
米国では1240-1400 MHzがレーダーに割り当てられており、GNSSダウンリンク(1240~1300 MHz)は保護されていない
GitHubページに「このスクリプトはNASA SMAP L1B .h5データファイルを処理します」と書かれている
でも、このファイルをどうやって取得するのかは説明していない
APIで受け取るのか、RTL-SDRなどで直接データを抜き出すのか気になる
ASF Data Discovery PortalでSMAPを検索できる: https://search.asf.alaska.edu/#/?maxResults=250&dataset=SMAP...
Earthdataアカウントを作れば、.h5ファイルを一括ダウンロードできる: https://urs.earthdata.nasa.gov/home
または関連するPythonライブラリも使える: https://github.com/nsidc/earthaccess, https://github.com/asfadmin/Discovery-asf_search
ここで資料を入手できる: https://nsidc.org/data/smap/data
追加情報はこちら: https://smap.jpl.nasa.gov/data/
非常に素晴らしいリソースだ
ロシア国内のジャミング地点が何を意味するのか気になる
ドローン防衛のための重要地点のようだが、ここに特に重要なものがあるのかはすぐには見つけにくかった
たとえば、モスクワ北西の明るい地点はザヴィドヴォ国立公園の近くにある
何か重要なものがあるのだろうか
近くにMigalovo、Klin空軍基地はあるが、中心地からは少し離れている
GPSJam: GPS干渉の日次マップ
https://gpsjam.org
以前のHNスレッドでも取り上げられたことがある
ロシアは重要施設の近くには必ずジャマーを配備する
たとえば、ノルウェーとフィンランドの国境に接するコラ半島では、ジャミング/スプーフィングが激しく行われている
民間航空交通に影響を与えるほどだ
理由は、その地域に戦略的に極めて重要な空軍基地が多数あるからだ
(そしてウクライナ近辺では、飛行場、基地、弾薬庫、無線塔などの重要施設が原因かもしれない)
その森は、ソ連政治局(Politburo)のメンバーが夏の別荘を持っていた場所ではないかと聞きたい
L-bandという概念を知らなかったが、本当に面白い
このような方法で観測可能な別の帯域があるのか気になる
Sentinel 1は、私の記憶ではC-bandを使っている
この手法はX-band用衛星(TerraSAR-Xなどの商用衛星)にも同様に使える
https://medium.com/@HarelDan/x-marks-the-spot-579cdb1f534b
誰か親切に、これが何の話なのか分かりやすく説明してくれないだろうか
NASAの無料公開データを使って、ロシア/ウクライナの電子戦装備の位置を地図化した事例だ
ジャマーが本来は無音であるはずの1.4 GHz帯で信号を漏らしており、出力がかなり大きいので人為的な信号だと確信できる
あのように明るく表示された場所は興味深い標的になり得る
衛星は太陽放射を利用して海水塩分などさまざまな情報を収集しているが、この特定の周波数は戦争でも使われている
そのおかげで、その衛星を通じて電子戦地域を識別できる
衛星は特定の周波数で地上の水分を測定しているが、ウクライナの一部のジャマーがこの周波数帯で妨害電波を出しているため、衛星データ上で目立って見える
「現代の紛争地域におけるL-bandジャミングは、ドローンの目をくらませ、ターゲティングを悪化させ、ISR(情報・監視・偵察)を遮断する行為だ
意図的だ
国際条約というものが『ここでは送信するな』と言っていても、ドローン部隊の生存がかかっているなら関係ない」
こういう文体はLLM(大規模言語モデル)が書いた文章のように見える
情報量はあるが、人々が自分で文章を書かない時代になっていくのは残念に思う
自分としては、LLMが書いたテキストのようには感じない
短く強い文の構成は、ChatGPTではほとんど見たことがない
何が浮いて見えるのか気になる
書き手の文章は、旧ソ連圏出身(つまり非ネイティブ)っぽさはある