Flymonitor ved bruk av en bringebær -PI og en DVB -pinne: 3 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:21

Hvis du er en hyppig flyger, eller bare brenner for fly, må Flightradar eller Flightaware 2 ha nettsteder (eller apper, da det også er mobilapper) som du vil bruke daglig.

Begge lar deg spore fly i sanntid, se flyskjuler, forsinkelser, etc.

Nettstedene bruker kombinerte systemer for å hente data fra flyene, men i dag blir ADB-S-protokollen mer og mer populær og utbredt.

Trinn 1: ADS-B-protokollen

Automatisk avhengig overvåking, eller kort tid ADS-B er, som angitt av wikipedia:

"Automatisk avhengig overvåking - kringkasting (ADS – B) er en overvåkingsteknologi der et fly bestemmer posisjonen sin via satellittnavigasjon og sender det regelmessig, slik at det kan spores. Informasjonen kan mottas av flytrafikkontrollens bakkestasjoner som en erstatning for sekundær radar. Den kan også mottas av andre fly for å gi situasjonsbevissthet og tillate selvseparasjon. ADS – B er "automatisk" ved at den ikke krever noen pilot eller ekstern inngang. Den er "avhengig" ved at den er avhengig av data fra flyets navigasjonssystem. [1]"

Du kan lese mer om det her:

en.wikipedia.org/wiki/Automatic_dependent_…

Systemet er komplekst, for de som er interessert i detaljene, er Wikipedia et godt poeng å starte.

I et nøtteskall sender fly på 1090Mhz -frekvensen flere flydata, som inneholder informasjon som hastighet, høyde, kurs, squawk, koordinater som kan brukes av bakkekontroll eller andre fly for å identifisere flyet og dens eksakte posisjon.

Dette er et sekundært system til den vanlige radaren, men det blir introdusert som obligatorisk for flere og flere luftfartøyer.

Denne informasjonen kan bufres via dedikerte mottakere og overføres til spesialiserte nettsteder som oppretter en "live" database om flyet.

Slike webister er:

Flightradar

www.flightradar24.com/

Flightware

flightaware.com/

Trinn 2: Mating av data med en Raspberry PI Single Board-datamaskin og en DVB-T USB-pinne

Disse nettstedene tilbyr ofte utstyr som er i stand til å motta ADB-S som vil laste opp data til databasen for å forbedre dekningen. Selvfølgelig gir de det bare i tilfelle installasjonsstedet ditt vil øke den eksisterende dekningen.

I bytte får du ubegrenset premium -konto som gir deg tilgang til mye tilleggsinformasjon i tillegg til gratiskontoer. Selvfølgelig vil du bli kvitt annonsene også.

Men du trenger ikke en profesjonell og dyr ADB-S-reseptor. Du kan bygge en med noen få dollar (totalt er det under 100 $) ved hjelp av et par komponenter.

Det er gode opplæringsprogrammer der ute, for mer informasjon kan du konsultere nettsidene nedenfor. Jeg vil bare prøve å lage et sammendrag derfra og kanskje forklare noen detaljer som er savnet i disse opplæringsprogrammene:

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

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

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

Disse lenker fokuserer bare på programvareinstallasjonen, men fokuserer ikke på HW eller mekanisk oppsett. Jeg vil prøve å dekke også disse.

Så HW består av en Raspberry PI Single board -datamaskin. Med mindre du bor på Mars, har du sikkert hørt om det allerede, det er en veldig populær liten datamaskin som nådde allerede 3. generasjon.

Den siste modellen tilbyr en firekjerners 1,2 GHz 64 -biters CPU, videokjerne, LAN, Wifi, Bluetooth, alt for 35 $ salgspris:

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

Selvfølgelig vil du ikke få det så billig i ditt land, men det er fortsatt billig i forhold til hva du kan gjøre med det og hvor stort samfunn du kan finne bak det.

For vårt prosjekt er det litt overkill å bruke den nyeste modellen, derfor og eldre er kanskje en PI 1 -modell B mer enn tilstrekkelig (dette har jeg også brukt).

Det er også bedre å bruke den første PI, siden den har lavere strømforbruk, og derfor også lavere varmespredning.

Selv om det ikke er nødvendig for normal bruk, er det bedre å utstyre bringebæret med en kjøleribbe (i hvert fall for CPU-en), da du til slutt vil installere hele oppsettet i en vanntett boks og montere det på toppen av taket, for å få bedre signalmottak (det betyr at du får bedre dekning) og god sikt. Du kan kjøpe et kjøleribbe-sett fra videreselgerne som også selger selve brettet.

Mottak av dataene vil skje med en DVB-T-dongle. Siden ikke alle modeller kan stille inn på 1090 -frekvensen, er det best å bruke det allerede påviste brikkesettet, RTL2832. Det er lett å finne slike tunere på Aliexpress fra våre kinesiske venner for et par dollar:

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

Disse enhetene har en tendens til å forbruke mye strøm fra USB -porten og kjøre ganske varmt, og hvis du har en Raspberry Pi -modell B (ikke 2 og 3), vil du aller best få problemer med strømforsyningen.

Jeg har endret min (plassert 2 varmeavleder på tuner IC og på prosessor, og også produsert en varmeavleder for strømforsyningen IC som gir 3,3V.

Jeg har også kuttet kretskortet for å avbryte forsyningen fra USB-porten og levert den direkte til DC-DC-omformeren (mer om dette senere).

Du kan se modifikasjonene på bildene ovenfor, men du trenger noen ferdigheter for å utføre disse. Hvis du ikke vil kutte kretskortet, kan du koble pinnen til en drevet USB -hub.

Men også i dette tilfellet anbefaler jeg på det sterkeste å montere kjøleribber, da det på grunn av mangel på ventilasjon inne i kabinettet og eksponering for direkte sol kan bli for varmt og brenne ut.

For skapet har jeg brukt et kapsling IP67/68 for å sikre at det ikke kommer vann inn i enheten. Jeg har også plassert antennen inne i boksen, som du kan se på bildet ovenfor.

Det eneste du skulle løse var å få strømforsyningen inne i kabinettet og ethernet.

Siden POE (Power over ethernet) er godt bevist, har jeg brukt den samme kabelen for å oppnå begge deler. POE betyr at du vil mate enheten til enheten via den samme Ethernet -kabelen du bruker til kommunikasjon.

Den enkleste måten var å kjøpe et par kabel/kontakt -kombinasjoner som allerede har tilkoblingene. Etter dette kobler du bare de to endene via standard CAT-5 UTP, eller bedre, FTP-kabel. Den siste er bedre, siden den også har en utvendig isolasjon.

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

For å sikre at kabinettet forblir vanntett, trengte jeg en ethernet -kontakt som har god tetning

Heldigvis har Adafruit noe akkurat for dette formålet:

www.adafruit.com/products/827

Etter å ha ordnet dette, var alt jeg trengte å gjøre å lage en helhet på kabinettet der jeg kunne montere denne kontakten.

Raspberry PI trenger en stabil 5V strømforsyning, det gjør USB -pinnen også. Etter å ha litt erfaring med elektronikk, trodde jeg at på en lang UTP -kabel vil spenningsfallet være betydelig, derfor har jeg brukt en 12v strømforsyning for å mate strøm til ethernet -kabelen. I kabinettet har jeg brukt en 5A DC-DC-omformer for å trappe ned spenningen til stabil 5V.

12v viste seg å være utilstrekkelig på en 40m lang kabel, ettersom spenningsfallet ved høyt forbruk (da Dvb-t-pinnen begynte å fungere) var for mye og DC DC-konverteringen ikke kunne stabilisere spenningen til 5V. Jeg har byttet 12v strømforsyning med en som ga 19V, og denne gangen var det bra.

5V DC DC -omformeren jeg har brukt var denne:

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

Du kan også bruke andre, men sørg for at det er en DC / DC -omformer i svitsjemodus, og at den i det lange løp kan gi minst 2,0 ampere. Det skader ikke å legge igjen litt reserve, da det i dette tilfellet vil gå kjøligere …

Alt du trenger å gjøre er å sette sammen alt dette, fra POE-kontakten, koble 19V-utgangen til DC-DC-omformeren, bruk en skrutrekker og et voltmeter for å sette utgangsspenningen til 5v, lodde en mikro-USB-kabel til utgangen på DC-DC-omformeren og bruk en ekstra kabel fra omformeren til 3,3V-stabilisatoren fra DVB-T-dongelen. Ikke alle dongler har samme skjema, derfor bør du søke etter denne delen, men den er vanligvis lik den på bildet (som har de 2 ledningene koblet til den, gul og grå, 5V, gnd). Når du har funnet IC, søker du etter et datablad på internett, og du finner pinout.

Ikke glem å kutte kretskortet mellom 5V fra USB -kontakten og IC, da det ellers mates også fra PI, og dette kan ha uønskede effekter

Til slutt har min gamle pappa produsert et metallisk stativ der kabinettet kan festes sikkert.

På bildet over kan du se det hele montert på taket av bygningen.

Trinn 3: Programvareinstallasjon

I Flightradar -forumet kan du finne en god opplæring i hvordan du installerer hele SW -pakken, men den er litt utdatert, siden noen deler ikke trenger å gjøres nå.

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

Først må du installere Raspbian OS på SD -kortene. (Trinn 1)

Etterpå trenger du ikke å installere RTL -driveren, siden den allerede er inkludert i de siste kjernene. Du trenger heller ikke installere dump1090 separat, det følger med installasjonen av fr24feed.

Men du må gjøre trinnet for å svarteliste standard dvb-t-driveren, da ellers ikke dum1090 kan kommunisere med den.

Etter at dette er gjort, start PI på nytt og installer fr24feed -programmet.

Alt du trenger å gjøre er å oppdatere depotet og legge det til fra flightradar, og installere hele pakken, som forklart her:

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

Pakken består av dump1090, SW som kommuniserer med usb -dongelen og mater data til fr24feed -applikasjonen. Dette vil laste opp dataene til FR24 -serverne (eller piaware, hvis du konfigurerer dem begge).

Hvis du trenger mer informasjon og justering av dump1090, finner du en god beskrivelse her:

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

Vennligst hopp over delen om installering, siden den allerede er installert. Logg deg på PI via ssh, og gi en ps -aux -kommando for å se om den kjører og med hvilke parametere.

Hvis du ønsker å installere piaware sammen med fr24feed, kan du gjøre det, men sørg for at bare en av dem starter dump1090. Sørg også for at dump1090 streamer rådata på port 30005, ellers vil piaware ikke kunne motta data.

Se alltid i loggen som appene produserer, da dette vil hjelpe deg med feilsøking hvis noe ikke fungerer som forventet.