Il y a moins d’un mois, je racontais comment un talkie-walkie à quelques dizaines d’euros, le Quansheng UV-K1 (lien affilié), arrivait à décoder le message d’une balise de détresse sur 406 MHz. Puis comment l’application était entrée dans le firmware d’Armel, F4HWN, et ce qu’elle pouvait apporter à une équipe de recherche des ADRASEC.
Depuis, l’application a beaucoup changé, et elle n’est plus seule. Trois applications se passent maintenant le relais pour suivre une recherche du début à la fin :
- EPIRB 406 décode le message de la balise : qui elle est, et où elle dit être ;
- Sig Finder aide à la trouver physiquement, avec une antenne directive, sur sa fréquence de radioralliement ;
- QR Map, toute nouvelle, envoie sa position sur la carte du téléphone, d’un simple scan.
Voici ce qui a changé, et pourquoi.
Rappel : décoder n’est que la première étape
Une balise de détresse envoie toutes les cinquante secondes un court message sur 406 MHz. Les satellites Cospas-Sarsat le relaient et les secours reçoivent une alerte, avec une position. Mais cette position peut être approximative, et sur le terrain, il faut encore trouver la balise.
Pour ça, la plupart des balises émettent aussi en continu un signal plus simple, sur 121,5 MHz (243 MHz pour certains équipements militaires) : une tonalité qui glisse, reconnaissable à l’oreille. C’est sur ce signal que les équipes de recherche font de la radiogoniométrie, en tournant une antenne directive pour trouver d’où vient le signal le plus fort.
EPIRB 406 : plus robuste, plus agréable, plus petit
Entre le 12 et le 18 octobre, l’application de décodage a reçu une série d’améliorations moins visibles, mais importantes.
Un audit de sécurité. Le décodeur a été passé au crible : chaque accès mémoire vérifié à la main, puis deux millions de messages aléatoires et cinquante millions d’échantillons de bruit envoyés au décodeur sous des outils de détection d’erreurs. Zéro anomalie.
Une alerte sonore. Une balise décodée déclenche maintenant trois bips, même haut-parleur coupé. Sur le terrain, on n’a pas toujours les yeux sur l’écran.
La fin d’un clic agaçant. Haut-parleur allumé, un petit clic suivait les bips et les changements de fréquence. La cause : l’amplificateur audio était rallumé avant que le signal ne se soit stabilisé. Il attend maintenant 50 millisecondes. Ce n’est rien, mais c’est la différence entre un outil fini et un prototype.
Moins de place. Armel a fait évoluer l’interface des applications : des services communs (affichage des nombres, lecture de l’audio) sont maintenant fournis par le firmware lui-même. L’application a fondu de plusieurs centaines d’octets, ce qui a laissé de la place pour la suite.
Sig Finder : trouver la balise, et savoir que c’en est une
Sig Finder est né comme « EPIRB Finder », une adaptation de l’application de chasse au renard d’Armel (je l’ai présenté en détail ici). Rebaptisée Sig Finder (Signal Finder), elle sait trouver n’importe quel émetteur : une balise, un renard, un brouilleur.
Son principe : un retour relatif. Elle ne dit pas « le signal fait -60 dBm », elle dit « tu es sur la meilleure direction des dernières secondes » ou « tu t’en éloignes ». C’est ce qui permet de continuer à se guider quand on est tout près de la source et que le signal sature tout. Un atténuateur automatique et des bips qui accélèrent quand on approche complètent le tableau.
Surtout, Sig Finder sait reconnaître le glissement de tonalité propre aux balises : quand le signal reçu en est un, ELT s’affiche dans la barre d’état. Ce détecteur a été testé avec des signaux de balise produits par un Flipper Zero et un LimeSDR, toujours sur une fréquence radioamateur, jamais sur 121,5 MHz.
Le relais : de la balise décodée à la recherche, en deux touches
Jusqu’ici, passer du décodage à la recherche demandait de quitter EPIRB 406, de régler à la main la radio sur 121,500 MHz en AM, d’ouvrir Sig Finder, puis de tout refaire en sens inverse. Sur le terrain, avec des gants, la nuit, c’est long et source d’erreurs.
Le 22 octobre, deux nouveautés du firmware ont changé ça :
- le passage de relais entre applications, que j’avais proposé à Armel : une application peut en lancer une autre en lui transmettant un petit message ;
- la possibilité pour une application de régler le VFO de la radio en partant.
Dans EPIRB 406, la touche 8 affiche une confirmation (« 121.500 MHZ AM NARROW, THEN SIG FINDER »), puis règle la radio et ouvre Sig Finder, prêt à chercher. La touche 9 fait de même sur 243 MHz. Et quand on quitte Sig Finder, il remet la radio sur la fréquence d’origine et rouvre EPIRB 406 sur 406 MHz. Seule la touche MENU valide, pour qu’un appui accidentel ne change jamais la fréquence.
EPIRB 406 a aussi gagné une page d’aide sur MENU, qui liste toutes les touches.
QR Map : la position sur le téléphone, d’un scan
Dernière étape, cette semaine : sortir la position de la radio. Jusqu’ici, il fallait recopier les coordonnées à la main dans un téléphone. Avec des chiffres qui défilent sur un écran de 3 cm, c’est là que se glissent les erreurs.
J’aurais voulu afficher un QR code directement sous le message décodé. Impossible : l’écran est déjà plein, et il restait 24 octets de libres dans EPIRB 406, quand un encodeur de QR code en demande plusieurs centaines. D’où une application séparée, QR Map, qu’EPIRB 406 lance par le même passage de relais que Sig Finder.
Dans EPIRB 406, on choisit un message décodé, on appuie sur 7, puis sur MENU pour confirmer. QR Map s’ouvre avec un QR code sur la moitié gauche de l’écran, et à droite le format, la latitude, la longitude et l’identifiant de la balise. On le scanne avec l’appareil photo du téléphone, et la carte s’ouvre sur la position.
Cinq formats, au choix avec les flèches :
| Format | Ce que fait le téléphone |
|---|---|
| Google Maps (par défaut) | Ouvre Google Maps, sur Android comme sur iPhone |
| Apple Maps | Ouvre Plans sur iPhone |
| geo: | Sur Android, propose les applications de carte installées, y compris hors ligne (Organic Maps, OsmAnd) |
| OpenStreetMap | Ouvre la carte OSM dans le navigateur, avec un marqueur |
| Texte | Les coordonnées seules, à copier dans n’importe quelle application |
Le format geo: mérite une mention : sur le terrain, sans réseau, c’est lui qui ouvre une carte hors ligne. Les liens Google et Apple, eux, ont besoin d’une connexion pour afficher la carte.
Quand on quitte QR Map, EPIRB 406 se relance sur 406 MHz. QR Map et cette touche 7 sont proposées à Armel et attendent sa relecture : elles arriveront dans une prochaine version de son firmware.
La précision avant tout
Une exigence pendant le développement : la position affichée par le téléphone doit être exactement celle que la balise a envoyée. Pas d’arrondi en route.
Le décodeur garde maintenant la position en centièmes de seconde d’arc, une unité entière où les positions d’une balise tombent juste. EPIRB 406 transmet cette valeur telle quelle à QR Map, qui l’écrit en degrés avec six décimales, à 5 centimètres près. Pour comparer, une balise donne sa position au mieux à environ 120 mètres près. Les 36 positions de test tirées de la norme Cospas-Sarsat passent de bout en bout sans la moindre différence.
Et pour les autres applications
QR Map ne connaît pas les balises. Elle reçoit une position et une étiquette, et c’est tout. N’importe quelle application qui a une position peut l’utiliser de la même façon. Les décodeurs de radiosondes d’Armel, par exemple, gardent déjà leurs positions dans la même unité : ils n’auraient que quelques lignes à ajouter pour envoyer une sonde tombée sur la carte du téléphone.
L’encodeur de QR code a été écrit pour tenir en quelques centaines d’octets, en s’appuyant sur la structure de la bibliothèque de référence de Project Nayuki (licence MIT). Il produit, bit pour bit, les mêmes codes qu’une bibliothèque de référence, et a été vérifié avec deux décodeurs différents avant les essais sur un téléphone Android et un iPhone.
Et la deuxième génération de balises ?
On me pose la question : les nouvelles balises, dites de deuxième génération, sont-elles décodées ? Non, et ce ne sera pas possible sur cette radio. Elles utilisent une modulation à étalement de spectre, beaucoup plus large que ce que le récepteur de la radio laisse passer, conçue pour être reçue sous le niveau du bruit par un traitement que seul un récepteur numérique complet (une radio logicielle et un ordinateur) peut faire. La première génération représente encore l’essentiel des balises en service.
Ce que je retiens
Un outil de terrain, c’est une chaîne. Décoder le message ne suffit pas. Il faut aller chercher la balise, et partager sa position. Chaque maillon de la chaîne est maintenant à deux touches du précédent.
Les petites applications gagnent à se parler. Plutôt qu’une grosse application qui fait tout (et qui ne tiendrait pas dans 4 kilo-octets), trois petites qui se passent le relais. Et chacune reste utile seule.
La précision se protège à chaque étape. Il aurait été facile d’arrondir la position en route. Garder la valeur exacte a demandé de revoir l’unité du décodeur, mais c’est la condition pour qu’un outil de recherche soit digne de confiance.
Et toujours la même règle, non négociable : on n’émet jamais sur 406 MHz, ni sur 121,5 ou 243 MHz, pour faire des essais. Ces applications sont des outils d’écoute et d’apprentissage. Elles ne remplacent en rien les moyens officiels de recherche et de sauvetage.
Pour aller plus loin
- La radio, Quansheng UV-K1 (lien affilié Amazon) : voir sur Amazon
- Le relais vers Sig Finder : PR #713, et QR Map : PR #715, sur le dépôt d’Armel
- Le firmware d’Armel F4HWN : github.com/armel/uv-k1-k5v3-firmware-custom
- La bibliothèque QR de Project Nayuki : nayuki.io
- Le système Cospas-Sarsat : cospas-sarsat.int
- ADRASEC 27, radioamateurs au service de la Sécurité civile dans l’Eure : www.adrasec27.org
Johan Denoyer, F4WAT
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