Quatas A380

Śledzimy samoloty cz. 2 – ADS-B oraz MLAT – najtańszy odbiornik dla Flightaware oraz Flightradar 24

[Aktualizacja 2017-06-07 – Dzielenie się danymi z zaprzyjaźnionymi radarami]
Wiele zmieniło się od ostatniego wpisu o śledzeniu samolotów przy użyciu wiadomości ADS-B. Pojawiły się nowe opcje dzielenia się danymi, znacznie uproszczona procedura instalacji oraz – opcjonalnie nowy sprzęt. Pozwala to na zbudowanie nowego odbiornika z naciskiem na prostotę, jeszcze niższe koszty zakupu i utrzymania oraz nową funkcję – MLAT. Co więcej oprócz samolotów możecie spotkać także inne statki powietrzne – np: balony meteo! Postęp!

Malasian 747 @ RNAV
Malasian 747 @ RNAV – zdjęcie dzięki FR24, po pierwszym uruchomieniu

Czego będziemy potrzebować?

Sprzęt:

  • Orange Pi Zero. Konkurencyjna dla Raspberry Pi płytka, która za cenę $10 oferuje cztery  tzw. core a więc osobne CPU widziane w systemie, 256 lub 512MB RAM. Poza tym posiada port Ethernet oraz WiFi i jeden port USB. Istnieją dodatkowe płytki rozszerzające – tzw. HAT – w wersji z 2xUSB/IR/wyjściem CVSB lub USB2SATA
  • DVB-T USB Dongle. Szukamy ich w wersji w niebieskiej obudowie „DVB-T RTL2832U+R820T2” – ponieważ oferują lepszą czułość w interesującym nas zakresie – co przekłada się na większy zasięg. Bardzo ważny jest tuner R820T2 (wersja ‚2’) oraz oczywiście sama antena
  • Karta micro SD – może być tania karta 8G za $4, ale lepiej Sandisk Extreme/Ultra minimalnie 4GB
  • Zasilacz 1.5 lub 2A 5V z micro USB (np: ładowarka do komórki)
  • Małe radiatory (dwie sztuki) na CPU i kontroler w Orange Pi Zero
  • ALTERNATYWNIE: Raspberry Pi 2 lub 3 – posiadają odpowiednią moc CPU, chociaż są trzykrotnie droższe
  • Reasumując koszty naszego sprzętu powinny oscylować w granicach 25-30$!
Orange Pi Zero
Orange Pi Zero

Software:

  • Armbian dla Orange Pi – obecnie polecaną wersją jest Server Xenial na jądrze legacy, można też próbować wersji developer/beta, z jądrem 4.9.x. Pobieramy z: z https://www.armbian.com/orange-pi-zero/.
  • piaware oraz fr24feed – oprogramowanie do odbierania, dekodowania i dzielenia się informacją o przelatujących samolotach.
  • Wolne porty 8080 i 3000-30010 na naszej maszynie (jeśli nie ma nic zainstalowanego to będą wolne)

Nowa funkcja – MLAT

MLAT to skrót od multilateration. Statki powietrzne, które nie są jeszcze wyposażone w transpondery ADS-B nie nadają swojego położenia, tak więc dzięki „multilateration” (triangulacji) otrzymywnych z transpondera w trybie S – można wyliczyć jego pozycję dzięki opóźnieniu w otrzymaniu wiadomości o ile mamy co najmniej trzy stacje bazowe odbierające (Mode S). Wymaga to więc dobrej synchronizacji zegarów i wspólnej pracy – tym bardziej warto zachęcić kolegów do uruchomienia własnych stacji odbiorczych.

BAE 747
BEA 747

Orange Pi Zero

Jak zauważyliście – wcześniej używaliśmy głównie Raspberry Pi. Niesamowity sukces spowodował powstanie podobnych projektów, niektóre droższe – natomiast Orange Pi Zero ma zaletę bycia bardzo tanią wraz z peryferiami – jednak nie jest to najlepiej oprogramowana płytka. No cóż – coś za coś!

Antena

Na dostarczonej antenie możesz osiągnąć niezłe rezultaty, jeśli umieścisz ją na dachu. Następnie – użyj google aby sprawdzić jaka powinna być jej długość dla częstotliwości 1090MHz. Potem możesz już zanurzyć się w świat profesjonalnych anten – masz znajomego krótkofalowca?
Pamiętaj, że antena na dachu często równa się Orange Pi Zero na strychu a tam bywa bardzo gorąco w lecie!

Instalacja

Przed pierwszym podłączeniem Orange Pi Zero – instalujemy na procesorze H2+ radiator, podobnie na chipe obok. Z radiatorami, bez obudowy temperatura CPU sięga 42-48 stopni Celsjusza. Jeśli ich nie zainstalujemy w gorący dzień temperatura może przekroczyć 60-65 stopni Celsjusza i znacznie skrócić żywot komputera i karty SD.

Instalujemy – zupełnie tak jak w pierwszym wpisie – system Armbian na jądrze 4.9 w wersji Xenial – używajac dd lub win32diskimager.

Przy pierwszym uruchomieniu Armbian pozwala na zalogowanie się na root z hasłem 1234, od razu przystąpimy do zmiany hasła root’a oraz stworzenia użytkownika do zwykłej pracy – może być to oczywiście ‚pi’.

Zalogujmy się więc do Orange Pi za pomocą użytkownika pi i przejdźmy na root’a:

Od tej pory wszystkie komendy wykonujemy jako root – a więc – jak zawsze – ostrożnie!
Aktualizujemy go klasyczną komendą:

Wyłączamy sterowniki do DVB-T – inaczej nie moglibyśmy użyć naszego dongle DVB-T w trybie surowym

wklejamy:

a następnie przystępujemy do pobrania oprogramowania z Flightaware – Pi Aware – to pierwsza część naszego systemu:

Instalujemy:

Dodajemy jeszcze automatyczną aktualizację:

Przechodzimy teraz do instalacji Flightradar 24:

Podobnie jak w pierwszym wpisie – zostaniemy poproszeni o nasze dane, klucz, pozycję anteny – przygotujmy to wcześniej.
Pozostaje połączyć FR24 z Pi Aware:

Zawartość powinna wyglądać następująco

Pozostaje upewnić się, że obie usługi są włączone:

I przeprowadzić kontrolowany reboot systemu:

Waszą mapę zobaczycie pod adresem

Przykład:

Prezentacja odebranych danych z mapą z dump1090-fa
Prezentacja odebranych danych z mapą z dump1090-fa

Polecam sprawdzić oznaczenie amerykańskiego samolotu… Przykład dlaczego MLAT się przydaje! Później pojawił się… AWACS

Status „fr24feed” i „piaware” obejrzymy dzięki:

Albo

To wszystko!

Dzielenie się danymi z zaprzyjaźnionymi radarami

W kupie siła – jak mawia stare porzekadło. Wśród znajomych – znajdzie się ktoś, kto ma serwer i może przyjmować i prezentować dane z wielu radarów. Dostaniesz wtedy dostęp do wszystkich danych jakie odbierasz – oraz do tych jakie zostaną wyliczone na podstawie MLAT. Zasada jest prosta – od właściciela serwera dostajesz adres IP oraz port (a więc gniazdo) – na które przekierowujesz ruch ze swojego radaru. Wystarczy jedna linia, oraz mechanizm weryfikacji czy połączenie działa.
Samo przekazywanie zaczynamy od instalacji socat

Następnie testujemy połączenie:

Jeśli działa – przerywamy połączenie przez CRL+C i na stałe umieszczamy w crontab weryfikację działania:

dopisujemy linię:

Teraz tworzymy plik i edytujemy plik /root/bin/share_flight_data.bash:

W pliku umieszczamy:

To wszystko – co 20 minut system sprawdzi czy połączenie działa!




  • Tesla

    Very cool!

  • ekupeku008

    Thanks for the tutorial! Works perfectly

    • Łukasz C. Jokiel

      Thanks, mine is working stable – even with quick updates from armbian.

  • Ray Chung

    Is it okay to use 256MB version? And does CPU matters at the range of ADS-B?

    • Łukasz C. Jokiel

      No problem – that’s what I have. CPU matters in the way of processing multiple planes – but not the range. The range is a factor of good antenna and best possible cheap tuner. I use colinear antenna from RG-59 calbe – 4 segments and 75Ohm resistor at the top. Gives me solid range of 150 nm.

  • tasmedic

    This works ok until I get to the flightaware repository. I download the files but the installation fails with „unable to locate package piaware” and „unable to locate package dump1090-fa”. The rest of the dependencies install just fine, but is seems to be a bit of a fatal error when the files can’t be found!
    Any ideas?

    • Łukasz C. Jokiel

      Hi,
      what is the exact message after installing the *.deb file? Did you do apt update? What is you OS version (lsb_release -a)?

      • tasmedic

        Hi Lucasz, and thanks for helping. Thanks for the speedy reply!
        I seem to have it working now. It was my fault, I didn’t copy and paste properly!
        Also, as a newbie, please could I make a suggestion? If this is for newbs, then we might need wifi setting up with nmtui, if they are going to put the pi near the antenna (which is probably the best way).

        I’m a little bit surprised to hear that you recommend using nightly builds. Aren’t these more likely to be buggy and unstable, or is there some project in progress which is progressively improving piaware?

        I’ve been running piaware on raspberry pi 3b for a couple of months but decided to set up a second location using the orangepi zero. I was sad to see postings all over pi forums saying that the orangepi zero would not work. Hope I can spread the message and your wisdom, in putting this right.

        Many thanks
        Chris.

        • Łukasz C. Jokiel

          Great!
          I don’t want to use WiFi from Zero YET – it’s a very slow chip, but – maybe I’ll reconsider – I just got two more units an will get into testing.

          The nightlies for my Zero have been fine so far, for over 6 months of testing – so I recommend them! They are the goal to keep the Zero’s CPU in better shape (temperature-wise)

          Zero works fine, and that is just a 256MB version! Probably with newer piaware functions we should go to 512MB version tough! The other one is working as FLARM station.

          • tasmedic

            I did have some problems with the wifi but I think better since installing the nightly build, and I am having no problems using wifi on it’s own for SSH to the device and using the piaware web server. I did notice that the chip temp went down from 54C to 45C when I installed the build you suggested, so thanks heaps for that! I’m still getting a heat sink for it though. Is there some way to enable MLAT? It’s not enabled at present, can the CPU keep up with MLAT?
            I’m having heaps of fun, and will connect it up to the antenna tomorrow to see how it does.

          • Łukasz C. Jokiel

            H2 is strip down H3 from bigger brothers, so MLAT is no sweat.
            The other thing is that Zero or One are running hotter than PC – 2-4 degrees, based on the data I gather: http://imgur.com/a/2XxIp
            It’s mostly due to different voltage regulators and their capabilities, PC has: SY8106A while One has SY8113B or AX3833.
            The bottom line – you just need a bigger, better heatsink for One/Zero. And a fan in summer!

          • tasmedic

            Have you tried MLAT with the zero? If so, how did you set about that?
            Best wishes
            Chris

          • Łukasz C. Jokiel

            Sure, no sweat!

  • Roman Kubat

    Widzę Łukasz, że też nadajesz, ja łapię trochę więcej, bo zrobiłem antenę.
    https://uploads.disquscdn.com/images/4b80dd1db8b5141dacb606b5b23d69f8bc2d0c948dbccc3ecb4b8d4fd5e34844.jpg

    • Łukasz C. Jokiel

      Haha! Będę musiał dorobić kolejne segmenty! Ciekawe czy można z naszych odbiorników MLAT dostać…

  • FlyingRich

    CRAP!!! Wish I read this yesterday!!! Can not tell you how many hours I was busy trying to re-invent the wheel!!!! I’ll report back my results!

    • Łukasz C. Jokiel

      Well, it’s just my notes. Let me know if you run into problems!