Monitor leta pomoću Raspberry PI i DVB Sticka: 3 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:33

Ako često letite ili samo volite avione, tada Flightradar ili Flightaware 2 moraju imati web stranice (ili aplikacije, jer postoje i mobilne aplikacije) koje ćete koristiti svakodnevno.

Oboje vam omogućuje praćenje aviona u stvarnom vremenu, pregled rasporeda letova, kašnjenja itd.

Web stranice koriste kombinirane sustave za dobivanje podataka iz aviona, ali u današnje vrijeme protokol ADB-S postaje sve popularniji i rašireniji.

Korak 1: ADS-B protokol

Automatski ovisni nadzor, ili ukratko ADS-B je, kako navodi wikipedia:

"Automatski ovisni nadzor - emitiranje (ADS -B) je tehnologija nadzora u kojoj zrakoplov određuje svoj položaj putem satelitske navigacije i povremeno ga emitira, omogućavajući mu praćenje. Informacije mogu primiti zemaljske postaje za kontrolu zračnog prometa kao zamjenu za sekundarni radar. Mogu ga primiti i drugi zrakoplovi radi pružanja svjesnosti o situaciji i omogućavanja samoodvajanja. ADS -B je "automatski" jer ne zahtijeva nikakav pilot ili vanjski ulaz. "Ovisan" je jer ovisi o podacima iz navigacijski sustav zrakoplova. [1]"

Više o tome možete pročitati ovdje:

en.wikipedia.org/wiki/Automatic_dependent_…

Sustav je složen, za one koje zanimaju detalji Wikipedia je dobra točka za početak.

Ukratko, zrakoplovi na frekvenciji 1090Mhz prenose nekoliko podataka o letu, koji sadrže podatke kao što su brzina, nadmorska visina, smjer, škripanje, koordinate koje mogu koristiti zemaljska kontrola ili drugi zrakoplovi za identifikaciju zrakoplova i njegov točan položaj.

Ovo je sekundarni sustav uobičajenog radara, ali će se uvesti kao obvezan na sve više zrakoplova.

Ti se podaci mogu predmemorirati putem namjenskih prijemnika i prenijeti na specijalizirane web stranice koje stvaraju "živu" bazu podataka o zrakoplovu.

Takve web stranice su:

Flightradar

www.flightradar24.com/

Letni softver

flightaware.com/

Korak 2: Unos podataka pomoću računara s jednim matičnim računalom Raspberry PI i USB stika DVB-T

Ove web stranice često nude opremu sposobnu za prijem ADB-S koja će učitavati podatke u njihovu bazu podataka radi poboljšanja pokrivenosti. Naravno, pružaju ga samo u slučaju da vaše mjesto instaliranja poveća trenutno pokrivenost.

U zamjenu ćete dobiti neograničeni premium račun koji vam omogućuje pristup mnogim dodatnim podacima osim besplatnih računa. Naravno, riješit ćete se i oglasa.

Ali ne trebate profesionalni i skupi ADB-S receptor. Možete ga izgraditi koristeći nekoliko dolara (ukupno je ispod 100 USD) koristeći nekoliko komponenti.

Postoje dobri vodiči, za više informacija možete pogledati dolje navedene web stranice, samo ću pokušati napraviti sažetak od njih i možda objasniti nekoliko detalja koji nedostaju u tim vodičima:

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

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

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

Ove se veze usredotočuju samo na instalaciju softvera, ali ne i na HW ili mehaničko postavljanje. Pokušat ću obuhvatiti i ove.

Dakle, HW se sastoji od Raspberry PI single board računala. Ako ne živite na Marsu, vjerojatno ste već čuli za to, to je vrlo popularno malo računalo koje je doseglo već treću generaciju.

Najnoviji model nudi četverojezgreni 64 -bitni CPU od 1,2 GHz, videocore, LAN, Wifi, Bluetooth, sve po prodajnoj cijeni od 35 USD:

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

Naravno, u vašoj zemlji to nećete dobiti tako jeftino, ali je i dalje jeftino u usporedbi s onim što s njim možete učiniti i koliko veliku zajednicu možete pronaći iza toga.

Za naš projekt korištenje posljednjeg modela pomalo je pretjerano, stoga je stariji možda i PI 1 model B više nego dovoljan (ovo sam i ja koristio).

Također je bolje koristiti prvi PI, jer ima manju potrošnju energije, a time i manji gubitak topline.

Čak i ako to nije potrebno za normalnu uporabu, bolje je opremiti malinu hladnjakom (barem za CPU), jer ćete na kraju cijelu postavku instalirati u vodootpornu kutiju i postaviti je na vrh krov, za bolji prijem signala (to znači da ćete imati bolju pokrivenost) i dobru vidljivost. Komplet hladnjaka možete kupiti od preprodavača koji prodaju i samu ploču.

Prijem podataka će se obaviti pomoću DVB-T ključa. Kako se svi modeli ne mogu podesiti na frekvenciju 1090, najbolje je koristiti već provjereni čipset, RTL2832. Lako je pronaći takve tunere na Aliexpressu od naših kineskih prijatelja za par dolara:

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

Ove jedinice obično troše mnogo energije s USB priključka i rade prilično vruće, a u slučaju da imate Raspberry Pi model B (ne 2 i 3), najviše ćete voljeti imati problema s napajanjem.

Promijenio sam svoj (postavio 2 hladnjaka na IC tuner i na procesor, a također sam izradio i hladnjak za IC napajanje koji daje 3.3V.

Također sam prerezao PCB kako bih prekinuo opskrbu s USB priključka i isporučio ga izravno za DC-DC pretvarač (o tome kasnije).

Promjene možete vidjeti na gornjim slikama, ali za njihovo izvršavanje trebat će vam neke vještine. U slučaju da ne želite rezati PCB, tada možete spojiti štapić u USB čvorište s napajanjem.

Ali i u ovom slučaju toplo preporučujem ugradnju hladnjaka, jer se u protivnom, zbog nedostatka ventilacije unutar kućišta i izlaganja izravnom suncu, može previše zagrijati i izgorjeti.

Za kućište sam koristio kućište IP67/68 kako bih osigurao da voda ne uđe u jedinicu. Također sam stavio antenu unutra, kao što možete vidjeti na gornjoj slici.

Jedino što je trebalo riješiti bilo je napajanje unutar kućišta i Ethernet.

Kako je POE (Power over ethernet) dobro dokazan, koristio sam isti kabel za postizanje oba. POE znači da ćete napajati uređaj putem istog Ethernet kabela koji koristite za komunikaciju.

Najjednostavniji način bio je kupiti par kabela/konektora koji već imaju veze. Nakon toga spajate samo dva kraja putem standardnog CAT-5 UTP, ili bolje, FTP kabela. Potonji je bolji, jer ima i vanjsku izolaciju.

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

Kako bih osigurao da kućište ostane vodootporno, trebao mi je Ethernet priključak koji ima dobro brtvljenje

Srećom, Adafruit ima nešto upravo u tu svrhu:

www.adafruit.com/products/827

Nakon što sam to riješio, sve što sam trebao učiniti je napraviti cjelinu na kućištu u koju bih mogao montirati ovaj konektor.

Raspberry PI treba stabilno napajanje od 5V, pa tako i USB stick. Imajući određeno iskustvo s elektronikom, mislio sam da će na dugom UTP kabelu pad napona biti značajan, pa sam upotrijebio napajanje od 12 V za napajanje kabela Ethernet. U kućištu sam koristio 5A DC-DC pretvarač za smanjenje napona na stabilnih 5V.

12v se pokazalo nedovoljnim na kabelu duljine 40m, jer je pad napona pri velikoj potrošnji (kad je Dvb-t štap počeo raditi) bio prevelik i istosmjerni istosmjerni napon nije mogao stabilizirati napon na 5V. Zamijenio sam 12v napajanje s onim koje je davalo 19V i ovaj put je bilo dobro.

Pretvarač istosmjernog napona od 5 V koji sam koristio bio je ovaj:

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

Možete koristiti i druge, ali pazite da se radi o DC DC pretvaraču s preklopnim načinom rada i da može dugoročno osigurati najmanje 2,0 Ampera. Ne šteti ostaviti malo rezerve, jer će u ovom slučaju raditi hladnije …

Sada sve što trebate učiniti je spojiti sve ovo, s POE konektora, spojite 19V izlaz na DC-DC pretvarač, pomoću odvijača i voltmetra postavite izlazni napon na 5v, lemite mikro USB kabel na izlaz DC-DC pretvarača i upotrijebite dodatni kabel od pretvarača do stabilizatora od 3,3 V iz DVB-T ključa. Nemaju svi ključevi istu shemu, stoga biste trebali potražiti ovaj dio, ali obično je sličan onome na slici (koji ima 2 spojene žice, žutu i sivu, 5V, gnd). Nakon što pronađete IC, potražite podatkovnu tablicu na internetu i pronaći ćete ispis.

Nemojte zaboraviti prerezati PCB između 5 V iz USB priključka i IC -a jer će se u protivnom napajati i s PI -ja, što može imati neželjene učinke

Na kraju je moj stari tata izradio metalni stalak u koji se kućište moglo sigurno montirati.

Na gornjoj slici možete vidjeti cijelu stvar montiranu na krovu zgrade.

Korak 3: Instalacija softvera

Na forumu Flightradar možete pronaći dobar vodič o tome kako instalirati cijeli SW paket, međutim, on je pomalo zastario jer neke dijelove ne morate sada raditi.

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

U početku ćete morati instalirati Raspbian OS na SD kartice. (Korak 1)

Nakon toga ne morate instalirati RTL upravljački program jer je već uključen u najnovije jezgre. Niti morate instalirati dump1090 zasebno, dolazi s instalacijom fr24feed.

No, morat ćete učiniti korak da biste standardni drajver za dvb-t stavili na crnu listu, jer u protivnom dum1090 neće moći komunicirati s njim.

Nakon što to učinite, ponovno pokrenite PI i instalirajte program fr24feed.

Sve što trebate učiniti je ažurirati spremište i dodati ono iz flightradar te instalirati cijeli paket, kako je ovdje objašnjeno:

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

Paket se sastoji od dump1090, SW -a koji komunicira s USB ključem i šalje podatke u aplikaciju fr24feed. To će učitati podatke na poslužitelje FR24 (ili piaware, ako ih oboje konfigurirate).

Ako trebate više informacija i dotjerivanje dump1090, možda ćete ovdje pronaći dobar opis:

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

Preskočite dio o instaliranju jer je već instaliran. Prijavite se na PI putem ssh -a i izdajte naredbu ps -aux da vidite radi li i s kojim parametrima.

Ako želite instalirati piaware zajedno s fr24feed, to možete učiniti, ali pazite da samo jedan od njih pokrene dump1090. Također, pobrinite se da dump1090 struji sirove podatke na priključku 30005, u protivnom piaware neće moći primiti podatke.

Uvijek provjerite zapisnik koji proizvode te aplikacije jer će vam to pomoći u otklanjanju pogrešaka u slučaju da nešto ne funkcionira očekivano.