Monitor Penerbangan Menggunakan Raspberry PI dan Stick DVB: 3 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

Sekiranya anda seorang yang sering terbang, atau hanya meminati pesawat, maka Flightradar atau Flightaware mesti mempunyai laman web (atau aplikasi, kerana ada juga aplikasi mudah alih) yang akan anda gunakan setiap hari.

Kedua-duanya membolehkan anda mengesan pesawat dalam masa nyata, melihat bangsal penerbangan, kelewatan, dll.

Laman web menggunakan sistem gabungan untuk mendapatkan data dari kapal terbang, tetapi kini protokol ADB-S menjadi semakin popular dan tersebar luas.

Langkah 1: Protokol ADS-B

Pengawasan bergantung secara automatik, atau tidak lama lagi ADS-B, seperti yang dinyatakan oleh wikipedia:

"Pengawasan Bergantung Otomatis - Siaran (ADS-B) adalah teknologi pengawasan di mana pesawat terbang menentukan posisinya melalui navigasi satelit dan secara berkala menyiarkannya, memungkinkan untuk dilacak. Maklumat itu dapat diterima oleh stesen darat kawalan lalu lintas udara sebagai pengganti untuk radar sekunder. Ia juga boleh diterima oleh pesawat lain untuk memberi kesedaran keadaan dan membenarkan pemisahan diri. ADS-B adalah "automatik" kerana tidak memerlukan input juruterbang atau luaran. Ia "bergantung" kerana bergantung pada data dari sistem navigasi pesawat. [1]"

Anda boleh membaca lebih lanjut mengenainya di sini:

en.wikipedia.org/wiki/Automatic_dependent_…

Sistemnya rumit, bagi mereka yang berminat dengan perinciannya, Wikipedia adalah permulaan yang baik.

Ringkasnya, kapal terbang menghantar pada frekuensi 1090Mhz beberapa data penerbangan, yang mengandungi maklumat seperti kelajuan, ketinggian, arah, squawk, koordinat yang dapat digunakan oleh kawalan darat atau pesawat lain untuk mengenal pasti pesawat dan kedudukannya tepat.

Ini adalah sistem sekunder untuk radar biasa, tetapi akan diperkenalkan sebagai wajib pada semakin banyak kapal udara.

Maklumat ini dapat disimpan dalam cache melalui penerima khusus dan dihantar ke laman web khusus yang membuat pangkalan data 'langsung' mengenai pesawat.

Webistes seperti itu:

Flightradar

www.flightradar24.com/

Alat terbang

flightaware.com/

Langkah 2: Memakan Data Dengan Komputer Papan Tunggal Raspberry PI dan Stick USB DVB-T

Laman web ini sering menawarkan peralatan yang mampu menerima penerimaan ADB-S yang akan memuat naik data ke pangkalan data mereka untuk meningkatkan liputan. Sudah tentu, mereka menyediakannya sekiranya lokasi pemasangan anda akan meningkatkan liputan yang ada sekarang.

Sebagai pertukaran, anda akan mendapat akaun premium tanpa had yang membolehkan anda mendapat banyak maklumat tambahan selain akaun percuma. Sudah tentu, anda juga akan menyingkirkan iklan.

Tetapi anda tidak memerlukan reseptor ADB-S yang profesional dan mahal. Anda boleh membuatnya dengan beberapa dolar (keseluruhannya di bawah $ 100) menggunakan beberapa komponen.

Terdapat tutorial yang bagus di luar sana, untuk maklumat lebih lanjut anda boleh melihat laman web di bawah ini, saya hanya akan berusaha membuat ringkasan di luar sana dan mungkin menjelaskan beberapa butiran yang terlewat dalam tutorial tersebut:

ferrancasanovas.wordpress.com/2013/09/26/d…

www.jacobtomlinson.co.uk/projeks/2015/05/…

forum.flightradar24.com/threads/8591-Raspbe…

Pautan ini hanya tertumpu pada pemasangan perisian, tetapi tidak menumpukan pada penyediaan HW atau Mekanikal. Saya akan cuba merangkumi perkara-perkara ini.

Oleh itu, HW terdiri daripada komputer papan tunggal Raspberry PI. Kecuali anda tinggal di Marikh, anda mungkin sudah pernah mendengarnya, ini adalah komputer kecil yang sangat popular yang sudah menjangkau generasi ke-3.

Model terbaru menawarkan CPU quad core 1.2Ghz 64 bit, videocore, LAN, Wifi, Bluetooth, semuanya dengan harga jual 35 $:

www.raspberrypi.org/products/raspberry-pi-…

Sudah tentu, di negara anda, anda tidak akan mendapat harga yang murah, tetapi masih murah berbanding dengan apa yang anda dapat lakukan dan seberapa besar komuniti yang anda dapati di sebalik itu.

Untuk projek kami, menggunakan model terbaru agak berlebihan, oleh itu dan yang lebih tua, mungkin model PI 1 B lebih daripada mencukupi (Ini yang saya juga gunakan).

Lebih baik menggunakan PI pertama, kerana penggunaannya lebih rendah, oleh itu juga pelesapan haba yang lebih rendah.

Walaupun tidak diperlukan untuk penggunaan biasa, lebih baik melengkapkan Raspberry dengan unit pendingin (sekurang-kurangnya untuk CPU), kerana pada akhirnya anda akan memasang keseluruhan persediaan ke dalam kotak kandang kalis air dan memasangnya di bahagian atas atap, untuk mendapatkan penerimaan isyarat yang lebih baik (itu bermaksud anda akan mendapat liputan yang lebih baik) dan pandangan yang baik. Anda boleh membeli alat pendingin dari penjual semula yang juga menjual papan itu sendiri.

Penerimaan data akan dilakukan dengan dongle DVB-T. Oleh kerana tidak semua model dapat menyesuaikan dengan frekuensi 1090, lebih baik menggunakan chipset yang sudah terbukti, RTL2832. Sangat mudah untuk mencari penala di Aliexpress dari rakan Cina kami dengan beberapa dolar:

www.aliexpress.com/item/USB2-0-DAB-FM-DVB-T…

Unit-unit ini cenderung menggunakan banyak kuasa dari port USB dan berjalan cukup panas, dan sekiranya anda mempunyai model Raspberry Pi model B (bukan 2 dan 3), anda pasti akan mengalami masalah dengan bekalan kuasa.

Saya telah mengubah suai (meletakkan 2 unit pendingin pada IC penala dan pada pemproses, dan juga membuat pendingin untuk IC bekalan kuasa yang menyediakan 3.3V.

Juga, saya telah memotong PCB untuk menghentikan bekalan dari port USB dan membekalkannya terus untuk penukar DC-DC (lebih lanjut mengenai ini kemudian).

Anda dapat melihat pengubahsuaian pada gambar di atas, tetapi anda memerlukan beberapa kemahiran untuk melaksanakannya. Sekiranya anda tidak mahu memotong PCB, maka anda boleh memasang stik ke hab USB yang berkuasa.

Tetapi dalam kes ini, saya sangat mengesyorkan memasang pendingin, kerana jika tidak, kerana kekurangan pengudaraan di dalam kandang, dan terdedah kepada cahaya matahari, ia boleh menjadi terlalu panas dan terbakar.

Untuk kandang, saya telah menggunakan kandang IP67 / 68 untuk memastikan bahawa tidak ada air yang masuk ke dalam unit. Saya juga telah meletakkan antena ke dalam kotak, seperti yang anda lihat pada gambar di atas.

Satu-satunya perkara yang perlu diselesaikan ialah mendapatkan bekalan kuasa di dalam kandang dan ethernet.

Oleh kerana POE (Power over ethernet) terbukti dengan baik, saya telah menggunakan kabel yang sama untuk mencapai kedua-duanya. POE bermaksud bahawa anda akan memberi kuasa kepada peranti anda melalui kabel ethernet yang sama yang anda gunakan untuk komunikasi.

Cara termudah adalah dengan membeli sepasang kombo kabel / penyambung yang sudah mempunyai sambungan. Selepas ini, anda hanya menyambungkan 2 hujung melalui kabel FTP CAT-5 standard, atau lebih baik. Yang terakhir lebih baik, kerana ia juga mempunyai penebat luaran.

www.aliexpress.com/item/POE-Adapter-cable-T…

Untuk memastikan bahawa kandang tetap kalis air, saya memerlukan penyambung ethernet yang mempunyai kedap yang baik

Nasib baik Adafruit mempunyai sesuatu yang tepat untuk tujuan ini:

www.adafruit.com/products/827

Setelah ini diselesaikan, semua yang perlu saya lakukan adalah membuat keseluruhan di kandang di mana saya boleh memasang penyambung ini.

Raspberry PI memerlukan bekalan kuasa 5V yang stabil, begitu juga USB yang melekat. Mempunyai pengalaman dalam bidang elektronik, saya berpendapat bahawa pada kabel UTP yang panjang, penurunan voltan akan ketara, oleh itu saya telah menggunakan bekalan kuasa 12v untuk menyalurkan kuasa ke kabel ethernet. Di kandang, saya telah menggunakan penukar DC-DC 5A untuk menurunkan voltan ke stabil 5V.

12v terbukti tidak mencukupi pada kabel panjang 40m, kerana penurunan voltan pada penggunaan tinggi (ketika batang Dvb-t mula berfungsi) terlalu banyak dan DC DC yang ditukar tidak dapat menstabilkan voltan menjadi 5V. Saya telah mengganti bekalan kuasa 12v dengan bekalan 19V dan kali ini bagus.

Penukar DC 5V DC yang saya gunakan adalah yang berikut:

www.aliexpress.com/item/High-Quality-5A-DC-…

Anda juga boleh menggunakan yang lain, tetapi pastikan ia adalah mod penukar DC DC, dan ia dapat menyediakan jangka panjang sekurang-kurangnya 2.0Amps. Tidak ada salahnya meninggalkan sedikit cadangan, kerana dalam kes ini ia akan berjalan lebih sejuk …

Sekarang yang perlu anda lakukan adalah mengumpulkan semua ini, dari penyambung POE, sambungkan output 19V ke penukar DC-DC, gunakan pemutar skru dan voltmeter untuk menetapkan voltan output ke 5v, solder kabel USB mikro ke output penukar DC-DC dan gunakan kabel tambahan dari penukar ke penstabil 3.3V dari dongle DVB-T. Tidak semua dongle mempunyai skema yang sama, oleh itu anda harus mencari bahagian ini, tetapi biasanya serupa dengan yang terdapat dalam gambar (yang mempunyai 2 wayar yang bersambung dengannya, kuning dan kelabu, 5V, gnd). Setelah anda menemui IC, cari lembar data di internet dan anda akan menemui pinout.

Jangan lupa memotong PCB antara 5V dari penyambung USB dan IC, kerana jika tidak, ia juga akan diberi makan dari PI dan ini boleh memberi kesan yang tidak diingini

Pada akhirnya, pa lama saya telah membuat pendirian logam di mana kandang boleh dipasang dengan selamat.

Dalam gambar di atas anda dapat melihat keseluruhan benda yang terpasang di bumbung bangunan.

Langkah 3: Pemasangan Perisian

Di forum Flightradar, anda dapat mencari tutorial yang baik tentang cara memasang keseluruhan paket SW, namun sedikit usang, kerana beberapa bahagian tidak perlu dilakukan sekarang.

forum.flightradar24.com/threads/8591-Raspbe…

Pada mulanya, anda perlu memasang OS Raspbian ke kad SD. (Langkah 1)

Selepas itu, anda tidak perlu memasang pemacu RTL, kerana sudah termasuk dalam kernel baru-baru ini. Anda juga tidak perlu memasang dump1090 secara berasingan, ia juga dilengkapi dengan pemasangan fr24feed.

Tetapi anda perlu melakukan langkah untuk menyenarai hitam pemacu dvb-t standard, kerana jika tidak, dum1090 tidak akan dapat berkomunikasi dengannya.

Setelah ini selesai, reboot PI dan pasang program fr24feed.

Yang perlu anda lakukan ialah mengemas kini repositori dan menambahkannya dari flightradar, dan memasang keseluruhan pakej, seperti yang dijelaskan di sini:

forum.flightradar24.com/threads/8908-Baru-Fl…

Pakej ini terdiri dari dump1090, SW yang berkomunikasi dengan dongle usb dan memasukkan data ke aplikasi fr24feed. Ini akan memuat naik data ke pelayan FR24 (atau piaware, jika anda mengkonfigurasi keduanya).

Sekiranya anda memerlukan lebih banyak maklumat dan tweak mengenai dump1090, anda boleh mendapatkan penerangan yang baik di sini:

ferrancasanovas.wordpress.com/2013/09/26/d…

Langkau bahagian pemasangan, kerana sudah terpasang. Log masuk ke PI melalui ssh, dan keluarkan perintah ps -aux untuk melihat apakah ia berjalan dan dengan parameter mana.

Sekiranya anda ingin memasang piaware bersama dengan fr24feed, anda boleh melakukannya, tetapi pastikan hanya satu daripadanya yang mulai dump1090. Juga, pastikan bahawa dump1090 mengalirkan data mentah di port 30005, jika tidak, piaware tidak akan dapat menerima data.

Sentiasa perhatikan log yang dihasilkan oleh aplikasi tersebut, kerana ini akan membantu anda dalam proses penyahpepijatan sekiranya sesuatu tidak berfungsi seperti yang diharapkan.