Flight Monitor Gamit ang isang Raspberry PI at isang DVB Stick: 3 Mga Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:11

Kung ikaw ay isang madalas na flyer, o masigasig lamang tungkol sa mga eroplano, ang Flightradar o Flightaware ay 2 dapat mayroong mga website (o mga app, dahil mayroon ding mga mobile app) na gagamitin mo araw-araw.

Parehong pinapayagan kang subaybayan ang mga eroplano sa real time, tingnan ang mga flightuleule, pagkaantala, atbp.

Gumagamit ang mga website ng pinagsamang mga system upang makakuha ng data mula sa mga eroplano, ngunit sa kasalukuyan ang ADB-S protocol ay nagiging mas popular at malawak na kumalat.

Hakbang 1: Ang ADS-B Protocol

Awtomatikong umaasa na pagsubaybay, o sa madaling panahon ADS-B ay, tulad ng nakasaad sa wikipedia:

"Ang Awtomatikong Dependent Surveillance - Ang Broadcast (ADS – B) ay isang teknolohiya ng pagsubaybay kung saan tinutukoy ng isang sasakyang panghimpapawid ang posisyon nito sa pamamagitan ng pag-navigate sa satellite at pana-panahong i-broadcast ito, na ginagawang masusundan ito. Ang impormasyon ay maaaring matanggap ng mga istasyon ng ground control ground ng trapiko bilang isang kapalit para sa pangalawang radar. Maaari rin itong matanggap ng ibang mga sasakyang panghimpapawid upang magbigay ng kamalayan sa sitwasyon at pahintulutan ang paghihiwalay sa sarili. Ang ADS – B ay "awtomatiko" na hindi nangangailangan ng piloto o panlabas na input. Ito ay "umaasa" na depende ito sa data mula sa ang sistema ng nabigasyon ng sasakyang panghimpapawid. [1]"

Maaari kang magbasa nang higit pa tungkol dito:

en.wikipedia.org/wiki/Automatic_dependent_…

Ang sistema ay kumplikado, para sa mga interesado sa mga detalye, ang Wikipedia ay isang magandang punto upang magsimula.

Sa madaling sabi, nagpapadala ang mga eroplano ng dalas ng 1090Mhz ng ilang data ng paglipad, na naglalaman ng impormasyon bilang bilis, altitude, heading, squawk, mga coordinate na maaaring magamit ng ground control o iba pang sasakyang panghimpapawid upang makilala ang sasakyang panghimpapawid at eksaktong posisyon nito.

Ito ay isang pangalawang sistema sa karaniwang radar, ngunit ipapakilala ito bilang sapilitan sa higit pa at mas maraming mga arte sa himpapawid.

Ang impormasyong ito ay maaaring ma-cache sa pamamagitan ng dedikadong mga tatanggap at maililipat patungo sa mga dalubhasang website na lumilikha ng isang 'live' na database tungkol sa sasakyang panghimpapawid.

Ang mga nasabing webistes ay:

Flightradar

www.flightradar24.com/

Flightware

flightaware.com/

Hakbang 2: Pagpapakain ng Data Sa Isang Raspberry PI Single Board Computer at isang DVB-T USB Stick

Ang mga website na ito ay madalas na nag-aalok ng kagamitan na may kakayahang pagtanggap ng ADB-S na mag-a-upload ng data sa kanilang database upang mapabuti ang saklaw. Siyempre, ibinibigay lamang nila ito kung sakaling madagdagan ng iyong lokasyon sa pag-install ang kasalukuyang umiiral nang saklaw.

Bilang palitan, makakakuha ka ng walang limitasyong premium account na nagbibigay-daan sa iyo upang magkaroon ng pag-access sa maraming karagdagang impormasyon bukod sa mga libreng account. Siyempre, matatanggal mo rin ang mga ad.

Ngunit hindi mo kailangan ng isang propesyonal, at mamahaling receptor ng ADB-S. Maaari kang bumuo ng isa gamit ang ilang mga pera (pangkalahatang nasa ilalim ng 100 $) gamit ang isang pares ng mga bahagi.

Mayroong mga magagandang tutorial doon, para sa karagdagang impormasyon maaari kang kumunsulta sa mga webpage sa ibaba, susubukan ko lamang na gumawa ng isang buod doon at baka ipaliwanag ang ilang mga detalye na napalampas sa mga tutorial na iyon:

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

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

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

Ang link na ito ay nakatuon lamang sa pag-install ng software, ngunit hindi nakatuon sa HW o pag-setup ng Mekanikal. Susubukan kong takpan din ang mga ito.

Kaya't ang HW ay binubuo ng isang Raspberry PI Single board computer. Maliban kung nakatira ka sa Mars, marahil ay narinig mo na ang tungkol dito, ito ay isang tanyag na maliit na computer na umabot na sa ika-3 henerasyon.

Ang pinakabagong modelo ay nag-aalok ng quad core 1.2Ghz 64 bit CPU, videocore, LAN, Wifi, Bluetooth, lahat para sa 35 $ presyo ng pagbebenta:

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

Siyempre, sa iyong bansa hindi mo makukuha ito sa murang halaga, ngunit mura pa rin ito kumpara sa kung ano ang maaari mong gawin dito at kung gaano kalaki ang pamayanan na mahahanap mo sa likuran nito.

Para sa aming proyekto, ang paggamit ng pinakabagong modelo ay isang labis na labis na paggamit, samakatuwid at mas matanda, marahil ang isang PI 1 na modelo B ay higit pa sa sapat (Ito rin ang ginamit ko).

Mas mahusay din na gamitin ang 1rst PI, dahil mayroon itong mas mababang paggamit ng kuryente, samakatuwid ay mas mababa din ang pagwawaldas ng init.

Kahit na hindi kinakailangan para sa normal na paggamit, mas mahusay na bigyan ang Raspberry ng isang heat sink (hindi bababa sa CPU), tulad ng sa paglaon ay mai-install mo ang buong pag-set up sa isang kahon ng enclosure na may katibayan ng tubig at mai-mount ito sa tuktok ng ang bubong, upang makakuha ng mas mahusay na pagtanggap ng signal (nangangahulugang magkakaroon ka ng mas mahusay na saklaw) at mahusay na line-of-sight. Maaari kang bumili ng isang heat sink kit mula sa mga muling nagbebenta na nagbebenta din ng board mismo.

Ang pagtanggap ng data ay gagawin sa isang dongle ng DVB-T. Dahil hindi lahat ng mga modelo ay maaaring ibagay sa dalas ng 1090, pinakamahusay na gamitin ang napatunayan na chipset, RTL2832. Madaling makahanap ng mga naturang tuner sa Aliexpress mula sa aming mga kaibigan na Intsik para sa isang pares ng mga pera:

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

Ang mga yunit na ito ay may posibilidad na ubusin ang maraming lakas mula sa USB port at magpatakbo ng napakainit, at kung sakaling mayroon kang isang modelo ng Raspberry Pi B (hindi ang 2 at 3) mas gugustuhin mong magkaroon ng mga problema sa suplay ng kuryente.

Binago ko ang minahan (naglagay ng 2 heat-sinks sa tuner IC at sa processor, at gumawa din ng heat sink para sa power supply IC na nagbibigay ng 3.3V.

Gayundin, pinutol ko ang PCB upang makagambala ang supply mula sa USB port at direktang ibinigay ito para sa DC-DC converter (higit pa tungkol dito sa paglaon).

Maaari mong makita ang mga pagbabago sa mga larawan sa itaas, ngunit kakailanganin mo ng ilang mga kasanayan upang maisagawa ang mga ito. Kung sakaling hindi mo nais na i-cut ang PCB, pagkatapos ay maaari mong mai-plug ang stick sa isang pinalakas na USB hub.

Ngunit sa kasong ito, inirerekumenda ko ang tumataas ang mga heat sink, kung hindi man, dahil sa kakulangan ng bentilasyon sa loob ng enclosure, at pagkakalantad sa direktang araw, maaari itong maging masyadong mainit at masunog.

Para sa enclosure, gumamit ako ng isang enclosure ng IP67 / 68 upang matiyak na walang tubig na makukuha sa loob ng yunit. Inilagay ko din ang antena sa loob upang kahon, tulad ng nakikita mo sa larawan sa itaas.

Ang tanging bagay na malulutas ay ang pagkuha ng supply ng kuryente sa loob ng enclosure at ng ethernet.

Tulad ng mahusay na napatunayan ng POE (Power over ethernet), ginamit ko ang parehong cable upang makamit ang pareho. Nangangahulugan ang POE na magpapakain ka ng lakas sa iyong aparato sa parehong ethernet cable na iyong ginagamit para sa komunikasyon.

Ang pinakasimpleng paraan ay upang bumili ng isang pares ng cable / konektor na combo na mayroon nang mga koneksyon. Pagkatapos nito, ikonekta mo lamang ang 2 mga dulo sa pamamagitan ng karaniwang CAT-5 UTP, o mas mahusay, FTP cable. Ang huli ay mas mahusay, dahil mayroon din itong panlabas na pagkakabukod.

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

Upang matiyak na ang enclosure ay mananatiling hindi tinatagusan ng tubig, kailangan ko ng isang konektor ng ethernet na may mahusay na pag-sealing

Sa kasamaang palad ang Adafruit ay may eksaktong bagay para sa hangaring ito:

www.adafruit.com/products/827

Ang pagkakaroon nito ay naayos, ang kailangan ko lang gawin ay ang gumawa ng isang buo sa enclosure kung saan ko mai-mount ang konektor na ito.

Ang Raspberry PI ay nangangailangan ng isang matatag na 5V power supply, gayundin ang USB stick din. Ang pagkakaroon ng kaunting karanasan sa electronics, naisip ko na sa isang mahabang UTP cable, ang pagbagsak ng boltahe ay magiging makabuluhan, samakatuwid nagamit ko ang isang 12v power supply upang pakainin ang kuryente sa ethernet cable. Sa enclosure, gumamit ako ng isang 5A DC-DC converter upang bumaba ang boltahe sa matatag na 5V.

Ang 12v ay napatunayan na hindi sapat sa isang 40m haba na cable, dahil ang pagbagsak ng boltahe sa mataas na pagkonsumo (nang magsimulang gumana ang Dvb-t stick) ay sobra at ang DC DC na na-convert ay hindi maaaring patatagin ang boltahe sa 5V. Pinalitan ko ang 12v power supply ng isa na nagbigay ng 19V at sa oras na ito ay mabuti.

Ang ginamit kong 5V DC DC converter ay ang isang ito:

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

Maaari mo ring gamitin ang iba, ngunit tiyaking ito ay isang switching mode DC DC converter, at maaari itong maibigay sa pangmatagalan ng hindi bababa sa 2.0Amps. Hindi masakit na mag-iwan ng kaunting reserba, tulad ng sa kasong ito tatakbo itong mas cool…

Ngayon ang kailangan mo lang gawin ay pagsamahin ang lahat ng ito, mula sa konektor ng POE, ikonekta ang output ng 19V sa converter ng DC-DC, gumamit ng isang distornilyador at isang voltmeter upang maitakda ang output boltahe sa 5v, maghinang ng isang micro USB cable sa output ng DC-DC converter at gumamit ng isang karagdagang cable mula sa converter sa 3.3V stabilizer mula sa dongle ng DVB-T. Hindi lahat ng dongle ay may parehong eskematiko, samakatuwid dapat mong hanapin ang bahaging ito, ngunit kadalasan ay katulad ito sa larawan (na mayroong 2 wires na konektado dito, dilaw at kulay-abo, 5V, gnd). Kapag natagpuan mo ang IC, maghanap para sa isang datasheet sa internet at mahahanap mo ang pinout.

Huwag kalimutang i-cut ang PCB sa pagitan ng 5V mula sa USB konektor at IC, dahil kung hindi man ay bibigyan din ito ng feed mula sa PI at maaari itong magkaroon ng mga hindi nais na epekto

Sa huli, ang aking matandang pa ay gumawa ng isang metal na kinatatayuan kung saan ang enclosure ay maaaring ligtas na mai-mount.

Sa larawan sa itaas makikita mo ang buong bagay na naka-mount sa bubong ng gusali.

Hakbang 3: Pag-install ng Software

Sa forum ng Flightradar maaari kang makahanap ng isang mahusay na tutorial sa kung paano i-install ang buong SW package, subalit medyo luma na ang panahon, dahil ang ilang mga bahagi ay hindi kailangang gawin ngayon.

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

Sa una, kakailanganin mong i-install ang Raspbian OS sa mga SDcards. (Hakbang 1)

Pagkatapos, hindi mo kailangang i-install ang driver ng RTL, dahil kasama na ito sa kamakailang mga kernel. Hindi mo rin kailangang i-install nang magkahiwalay ang dump1090, kasama nito ang pag-install ng fr24feed.

Ngunit kakailanganin mong gawin ang hakbang upang mai-blacklist ang karaniwang driver ng dvb-t, dahil kung hindi man ay hindi makakausap ang dum1090 dito.

Matapos itong magawa, i-reboot ang PI at i-install ang fr24feed program.

Ang kailangan mo lang gawin ay i-update ang imbakan at idagdag ang isa mula sa flightradar, at i-install ang buong pakete, tulad ng ipinaliwanag dito:

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

Ang package ay binubuo ng dump1090, ang SW na nakikipag-usap sa usb dongle at feed data sa fr24feed application. I-a-upload nito ang data sa mga FR24 server (o piaware, kung i-configure mo silang pareho).

Kung kailangan mo ng karagdagang impormasyon at pag-aayos tungkol sa dump1090, nakakahanap ka ng magandang paglalarawan dito:

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

Mangyaring laktawan ang bahagi tungkol sa pag-install, dahil naka-install na ito. Mag-log in sa PI sa pamamagitan ng ssh, at maglabas ng isang utos na ps -aux upang makita kung tumatakbo ito at kung aling mga parameter.

Kung nais mong mai-install ang piaware kasama ang fr24feed, magagawa mo ito, ngunit tiyaking isa lamang sa kanila ang nagsisimulang dump1090. Gayundin, tiyakin na ang dump1090 ay dumadaloy ng hilaw na data sa port 30005, kung hindi man ay hindi makakatanggap ang data ng piaware ng data.

Palaging kumunsulta sa pag-log ng mga app na gumawa, dahil makakatulong ito sa iyo sa pag-debug kung sakaling may isang bagay na hindi gumana tulad ng inaasahan.