Flight Monitor Brug af en Raspberry PI og en DVB Stick: 3 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:26

Hvis du er en hyppig flyer eller bare brænder for fly, så er Flightradar eller Flightaware 2 skal have websteder (eller apps, da der også er mobilapps), som du vil bruge dagligt.

Begge giver dig mulighed for at spore fly i realtid, se flyskure, forsinkelser osv.

Websiderne bruger kombinerede systemer til at hente data fra flyene, men i dag bliver ADB-S-protokollen mere og mere populær og bredt udbredt.

Trin 1: ADS-B-protokollen

Automatisk afhængig overvågning, eller kort tid ADS-B er, som angivet af wikipedia:

"Automatisk afhængig overvågning - Broadcast (ADS – B) er en overvågningsteknologi, hvor et fly bestemmer sin position via satellitnavigation og periodisk sender det, så det kan spores. Oplysningerne kan modtages af lufttrafikkontrolstationer som en erstatning for sekundær radar. Det kan også modtages af andre fly for at give situationsfornemmelse og muliggøre selvadskillelse. ADS – B er "automatisk", idet den ikke kræver nogen pilot eller ekstern input. Den er "afhængig", idet den afhænger af data fra flyets navigationssystem. [1]"

Du kan læse mere om det her:

da.wikipedia.org/wiki/Automatic_dependent_…

Systemet er komplekst, for dem, der er interesseret i detaljerne, er Wikipedia et godt punkt at starte.

I en nøddeskal sender fly på 1090Mhz -frekvensen flere flyvedata, der indeholder oplysninger som hastighed, højde, kurs, squawk, koordinater, der kan bruges af jordkontrol eller andre fly til at identificere flyet og dets nøjagtige position.

Dette er et sekundært system til den fælles radar, men det vil blive introduceret som obligatorisk på flere og flere luftfartøjer.

Disse oplysninger kan cachelagres via dedikerede modtagere og overføres til specialiserede websteder, der opretter en 'live' database om flyet.

Sådanne webister er:

Flightradar

www.flightradar24.com/

Flightware

flightaware.com/

Trin 2: Indførelse af data med en Raspberry PI Single Board Computer og en DVB-T USB Stick

Disse websteder tilbyder ofte udstyr, der er i stand til ADB-S modtagelse, som vil uploade data til deres database for at forbedre dækningen. Selvfølgelig giver de det kun, hvis din installationsplacering øger den nuværende dækning.

Til gengæld får du ubegrænset premium -konto, som giver dig mulighed for at få adgang til en masse yderligere oplysninger udover de gratis konti. Selvfølgelig slipper du også for annoncerne.

Men du behøver ikke en professionel og dyr ADB-S-receptor. Du kan bygge en ved hjælp af et par penge (samlet set er det under 100 $) ved hjælp af et par komponenter.

Der er gode selvstudier derude. For mere information kan du konsultere nedenstående websider, jeg vil kun prøve at lave et resumé derfra og måske forklare et par detaljer, der mangler i disse selvstudier:

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

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

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

Disse links fokuserer kun på softwareinstallationen, men fokuserer ikke på HW eller mekanisk opsætning. Jeg vil også forsøge at dække disse.

Så HW består af en Raspberry PI Single board computer. Medmindre du bor på Mars, har du sikkert allerede hørt om det, det er en meget populær lille computer, der allerede nåede til 3. generation.

Den nyeste model tilbyder en quad -core 1,2 GHz 64 bit CPU, videocore, LAN, Wifi, Bluetooth, alt til 35 $ salgspris:

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

Selvfølgelig får du det ikke så billigt i dit land, men det er stadig billigt i forhold til hvad du kan gøre med det, og hvor stort fællesskab du kan finde bag det.

For vores projekt er det lidt overkill at bruge den nyeste model, derfor og ældre, måske er en PI 1 -model B mere end tilstrækkelig (Dette har jeg også brugt).

Det er også bedre at bruge den første PI, da den har et lavere strømforbrug og derfor også lavere varmeafledning.

Selvom det ikke er nødvendigt til normal brug, er det bedre at udstyre hindbæret med en køleplade (i hvert fald til CPU'en), da du til sidst vil installere hele opsætningen i en vandtæt kasse og montere den oven på taget, for at få bedre signalmodtagelse (det betyder, at du får bedre dækning) og god synsfelt. Du kan købe et køleskabssæt fra videresælgerne, der også sælger selve tavlen.

Modtagelsen af dataene udføres med en DVB-T-dongle. Da ikke alle modeller kan stille ind på 1090 -frekvensen, er det bedst at bruge det allerede dokumenterede chipsæt, RTL2832. Det er let at finde sådanne tunere på Aliexpress fra vores kinesiske venner for et par penge:

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

Disse enheder har en tendens til at forbruge meget strøm fra USB -porten og køre ret varmt, og hvis du har en Raspberry Pi model B (ikke 2 og 3), vil du allerhelst få problemer med strømforsyningen.

Jeg har ændret min (placeret 2 kølelegemer på tunerens IC og på processoren, og også fremstillet en kølelegeme til strømforsyningen IC, der leverer 3.3V.

Jeg har også afskåret printkortet for at afbryde forsyningen fra USB-porten og leveret det direkte til DC-DC-konverteren (mere om dette senere).

Du kan se ændringerne på billederne ovenfor, men du skal bruge nogle færdigheder for at udføre disse. Hvis du ikke vil afskære printkortet, kan du sætte stikket i en USB -hub med strøm.

Men også i dette tilfælde anbefaler jeg stærkt at montere kølelegemer, da det på grund af manglende ventilation inde i kabinettet og udsættelse for direkte sol kan blive for varmt og brænde ud.

Til kabinettet har jeg brugt et IP67/68 kabinet for at sikre, at der ikke kommer vand ind i enheden. Jeg har også placeret antennen inde i boksen, som du kan se på billedet ovenfor.

Det eneste, der skulle løses, var at få strømforsyningen inde i kabinettet og ethernet.

Da POE (Power over ethernet) er godt bevist, har jeg brugt det samme kabel til at opnå begge dele. POE betyder, at du tilfører strøm til din enhed via det samme ethernet -kabel, du bruger til kommunikation.

Den enkleste måde var at købe et par kabel-/stikkombinationer, der allerede har forbindelserne. Efter dette tilslutter du kun de 2 ender via standard CAT-5 UTP, eller bedre, FTP-kabel. Sidstnævnte er bedre, da den også har en udvendig isolering.

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

For at sikre, at kabinettet forbliver vandtæt, havde jeg brug for et ethernet -stik, der har god tætning

Heldigvis har Adafruit noget præcist til dette formål:

www.adafruit.com/products/827

Da dette var ordnet, var alt, hvad jeg skulle gøre, at lave en helhed på kabinettet, hvor jeg kunne montere dette stik.

Raspberry PI har brug for en stabil 5V strømforsyning, det gør USB -stikket også. Med en vis erfaring med elektronik troede jeg, at spændingsfaldet på et langt UTP -kabel vil være betydeligt, derfor har jeg brugt en 12v strømforsyning til at føre strøm til ethernetkablet. I kabinettet har jeg brugt en 5A DC-DC-omformer til at sænke spændingen til stabil 5V.

12v viste sig at være utilstrækkelig på et 40m langt kabel, da spændingsfaldet ved højt forbrug (da Dvb-t-pinden begyndte at virke) var for meget, og DC DC konverteret ikke kunne stabilisere spændingen til 5V. Jeg har udskiftet 12v strømforsyningen med en, der leverede 19V, og denne gang var det godt.

Den 5V DC DC -konverter, jeg har brugt, var denne:

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

Du kan også bruge andre, men sørg for, at det er en DC DC -omformer, der skifter, og at den på sigt kan give mindst 2,0Amps. Det gør ikke ondt at efterlade lidt reserve, da det i dette tilfælde vil køre køligere …

Det eneste du skal gøre er at sammensætte alt dette, fra POE-stikket, tilslut 19V-udgangen til DC-DC-omformeren, brug en skruetrækker og et voltmeter til at indstille udgangsspændingen til 5v, lod et mikro-USB-kabel til udgangen af DC-DC-konverteren, og brug et ekstra kabel fra konverteren til 3,3V-stabilisatoren fra DVB-T-donglen. Ikke alle dongler har samme skematisk, derfor bør du søge efter denne del, men den ligner normalt den på billedet (der har de 2 ledninger forbundet til den, gul og grå, 5V, gnd). Når du har fundet IC'en, skal du søge efter et datablad på internettet, og du finder pinout.

Glem ikke at skære printet mellem 5V fra USB -stikket og IC'en, da det ellers også vil blive fodret fra PI'en, og dette kan have uønskede effekter

I sidste ende har min gamle pa fremstillet et metallisk stativ, hvor kabinettet kunne monteres sikkert.

På billedet ovenfor kan du se det hele monteret på bygningens tag.

Trin 3: Softwareinstallation

I Flightradar -forummet kan du finde en god vejledning i, hvordan du installerer hele SW -pakken, men den er lidt forældet, da nogle dele ikke skal gøres nu.

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

Først skal du installere Raspbian OS på SD -kortene. (Trin 1)

Bagefter behøver du ikke installere RTL -driveren, da den allerede er inkluderet i de seneste kerner. Du behøver heller ikke installere dump1090 separat, det følger med installationen af fr24feed.

Men du bliver nødt til at gøre trin for at sortliste standard dvb-t driveren, da dum1090 ellers ikke kan kommunikere med den.

Efter at dette er gjort, genstart PI'en og installer fr24feed -programmet.

Alt du skal gøre er at opdatere depotet og tilføje det fra flightradar og installere hele pakken, som forklaret her:

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

Pakken består af dump1090, SW'en, der kommunikerer med usb -donglen og føder data til fr24feed -applikationen. Dette vil uploade dataene til FR24 -serverne (eller piaware, hvis du konfigurerer dem begge).

Hvis du har brug for mere information og justering af dump1090, kan du finde en god beskrivelse her:

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

Spring venligst delen om installation, da den allerede er installeret. Log ind på PI'en via ssh, og udsted en ps -aux -kommando for at se, om den kører, og med hvilke parametre.

Hvis du ønsker at installere piaware sammen med fr24feed, kan du gøre det, men sørg for, at kun en af dem starter dump1090. Sørg også for, at dump1090 streamer rådata på port 30005, ellers kan piaware ikke modtage data.

Se altid loggen, som disse apps producerer, da dette vil hjælpe dig med fejlfinding, hvis noget ikke virker som forventet.