Skrydžio monitorius naudojant aviečių PI ir DVB atmintinę: 3 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:45

Jei esate dažnas skraidytojas arba tiesiog aistringai domitės lėktuvais, tuomet „Flightradar“arba „Flightaware 2“turi turėti svetaines (arba programas, nes yra ir programų mobiliesiems), kurias naudosite kasdien.

Abu jie leidžia stebėti lėktuvus realiu laiku, pamatyti skrydžių tvarkaraščius, vėlavimus ir kt.

Tinklalapiai naudoja kombinuotas sistemas duomenims iš lėktuvų gauti, tačiau šiais laikais ADB-S protokolas tampa vis populiaresnis ir plačiau paplitęs.

1 veiksmas: ADS-B protokolas

Automatinis priklausomas stebėjimas arba netrukus ADS-B yra, kaip teigiama Vikipedijoje:

"Automatinis priklausomas stebėjimas - transliacija (ADS -B) - tai stebėjimo technologija, pagal kurią orlaivis nustato savo padėtį per palydovinę navigaciją ir periodiškai ją transliuoja, kad būtų galima ją sekti. Informaciją gali gauti skrydžių valdymo antžeminės stotys kaip pakaitą antriniam radarui. Jis taip pat gali būti priimtas kitų orlaivių, kad suprastų situaciją ir leistų atskirti save. ADS -B yra „automatinis“, nes jam nereikia jokio piloto ar išorinio įvesties. Jis yra „priklausomas“, nes priklauso nuo duomenų iš orlaivio navigacijos sistemą. [1]"

Daugiau apie tai galite paskaityti čia:

en.wikipedia.org/wiki/Automatic_dependent_…

Sistema yra sudėtinga, tiems, kurie domisi detalėmis, „Wikipedia“yra geras pradžia.

Trumpai tariant, lėktuvai 1090 MHz dažniu perduoda kelis skrydžio duomenis, kuriuose yra informacija apie greitį, aukštį, kryptį, sukimąsi, koordinates, kurias gali naudoti antžeminis valdymas ar kiti orlaiviai orlaiviui identifikuoti ir tikslią jo vietą.

Tai yra antrinė sistema bendram radarui, tačiau ji bus įvesta kaip privaloma vis daugiau orlaivių.

Šią informaciją galima išsaugoti talpykloje per specialius imtuvus ir perduoti specializuotoms svetainėms, kurios sukuria tiesioginę orlaivio duomenų bazę.

Tokios žiniatinklio svetainės yra:

Skrydžio radaras

www.flightradar24.com/

Skrydžio reikmenys

flightaware.com/

2 veiksmas: duomenų tiekimas naudojant „Raspberry PI Single Board“kompiuterį ir DVB-T USB atmintinę

Šios svetainės dažnai siūlo įrangą, galinčią priimti ADB-S, kuri įkelia duomenis į jų duomenų bazę, kad pagerintų aprėptį. Žinoma, jie tai teikia tik tuo atveju, jei jūsų diegimo vieta padidins esamą aprėptį.

Mainais gausite neribotą „premium“sąskaitą, kuri, be nemokamų paskyrų, suteikia prieigą prie daug papildomos informacijos. Žinoma, jūs taip pat atsikratysite skelbimų.

Tačiau jums nereikia profesionalių ir brangių ADB-S receptorių. Galite sukurti vieną iš kelių dolerių (iš viso jis yra mažesnis nei 100 USD), naudojant keletą komponentų.

Yra gerų vadovėlių, daugiau informacijos galite rasti žemiau esančiuose tinklalapiuose, aš tik pabandysiu padaryti santrauką ir galbūt paaiškinti keletą detalių, kurių šiose pamokose trūksta:

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

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

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

Šios nuorodos sutelkia dėmesį tik į programinės įrangos diegimą, bet ne į HW ar mechaninę sąranką. Bandysiu aptarti ir šiuos.

Taigi HW sudaro „Raspberry PI Single“kompiuteris. Jei negyvenate Marse, tikriausiai apie tai jau girdėjote, tai labai populiarus mažas kompiuteris, pasiekęs jau trečią kartą.

Naujausias modelis siūlo keturių branduolių 1,2 GHz 64 bitų procesorių, vaizdo kamerą, LAN, „Wi -Fi“, „Bluetooth“- visa tai už 35 USD pardavimo kainą:

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

Žinoma, jūsų šalyje jo nepavyks taip pigiai, tačiau jis vis tiek yra pigus, palyginti su tuo, ką galite su juo padaryti ir kokia didelė bendruomenė gali būti už to.

Mūsų projektui naujausio modelio naudojimas yra šiek tiek perdėtas, todėl ir senesnis, galbūt, PI 1 modelis B yra daugiau nei pakankamas (tai aš taip pat naudojau).

Taip pat geriau naudoti pirmąjį PI, nes jis sunaudoja mažiau energijos, taigi ir mažiau šilumos.

Net jei to nereikia normaliam naudojimui, geriau „Raspberry“aprūpinti radiatoriumi (bent jau CPU), nes galų gale visą sąranką sumontuosite į vandeniui nepralaidžią gaubto dėžę ir pritvirtinsite ant viršaus stogą, kad signalas būtų geriau priimamas (tai reiškia, kad turėsite geresnę aprėptį) ir gerą matomumą. Šilumos kriauklės komplektą galite nusipirkti iš perpardavėjų, kurie taip pat parduoda pačią plokštę.

Duomenys bus priimami naudojant DVB-T raktą. Kadangi ne visi modeliai gali suderinti 1090 dažnį, geriausia naudoti jau patikrintą mikroschemų rinkinį RTL2832. Tokius imtuvus „Aliexpress“lengva rasti iš mūsų draugų kinų už porą dolerių:

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

Šie įrenginiai paprastai sunaudoja daug energijos iš USB prievado ir veikia gana karštai, o jei turite „Raspberry Pi“modelį B (ne 2 ir 3), jums labiausiai patiks problemų dėl maitinimo šaltinio.

Aš pakeičiau savo (įdėjau 2 radiatorius ant imtuvo IC ir ant procesoriaus, taip pat pagamino radiatorių, skirtą maitinimo IC, kuris tiekia 3.3V.

Be to, aš nutraukiau PCB, kad nutraukčiau maitinimą iš USB prievado, ir tiekiau jį tiesiai į DC-DC keitiklį (daugiau apie tai vėliau).

Aukščiau esančiose nuotraukose galite pamatyti pakeitimus, tačiau jums reikės tam tikrų įgūdžių. Jei nenorite iškirpti PCB, galite prijungti lazdelę prie maitinamo USB šakotuvo.

Bet ir šiuo atveju labai rekomenduoju sumontuoti šilumos kriaukles, nes priešingu atveju, dėl to, kad gaubto viduje nėra ventiliacijos ir tiesioginių saulės spindulių, jis gali perkaisti ir sudegti.

Korpusui naudoju IP67/68 gaubtą, kad į įrenginį nepatektų vandens. Aš taip pat įdėjau anteną į dėžutę, kaip matote aukščiau esančiame paveikslėlyje.

Vienintelis dalykas, kurį reikia išspręsti, buvo maitinimo šaltinio gavimas korpuse ir eternetas.

Kadangi POE („Power over Ethernet“) yra gerai įrodyta, aš naudoju tą patį kabelį, kad pasiekčiau abu. POE reiškia, kad maitinsite savo įrenginį tuo pačiu eterneto kabeliu, kurį naudojate bendravimui.

Paprasčiausias būdas buvo nusipirkti porą kabelių/jungčių derinių, kurie jau turi jungtis. Po to abu galus prijungsite tik naudodami standartinį CAT-5 UTP arba, geriau, FTP kabelį. Pastarasis yra geresnis, nes turi ir išorinę izoliaciją.

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

Norint užtikrinti, kad gaubtas išliktų atsparus vandeniui, man reikėjo eterneto jungties, kuri gerai užsandarintų

Laimei, „Adafruit“turi kažką būtent šiam tikslui:

www.adafruit.com/products/827

Kai tai buvo sutvarkyta, viskas, ką turėjau padaryti, buvo padaryti korpusą, kuriame galėčiau sumontuoti šią jungtį.

„Raspberry PI“reikia stabilaus 5 V maitinimo šaltinio, taip pat ir USB atmintinės. Turėdamas tam tikros patirties su elektronika, maniau, kad ilgo UTP kabelio įtampos kritimas bus didelis, todėl maitindamas eterneto kabelį naudojau 12 V maitinimo šaltinį. Korpuse naudoju 5A DC-DC keitiklį, kad įtampa sumažėtų iki stabilaus 5V.

12 m įtampa pasirodė nepakankama naudojant 40 m ilgio kabelį, nes įtampos kritimas esant dideliam vartojimui (kai pradėjo veikti „Dvb-t“lazda) buvo per didelis, o konvertuota nuolatinės srovės srovė negalėjo stabilizuoti įtampos iki 5 V. Aš pakeičiau 12 V maitinimo šaltinį į tą, kuris tiekė 19 V, ir šį kartą jis buvo geras.

Mano naudojamas 5V DC DC keitiklis buvo toks:

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

Galite naudoti ir kitus, tačiau įsitikinkite, kad tai yra perjungimo režimo nuolatinės srovės nuolatinės srovės keitiklis ir kad jis ilgainiui gali užtikrinti bent 2,0 amperų spartą. Nesunku palikti šiek tiek rezervo, nes tokiu atveju jis veiks vėsiau …

Viskas, ką jums reikia padaryti, tai sudėti viską iš POE jungties, prijungti 19 V išėjimą prie DC-DC keitiklio, atsuktuvu ir voltmetru nustatyti 5 V išėjimo įtampą, lituoti mikro USB kabelį prie išvesties DC-DC keitiklio ir naudokite papildomą kabelį iš keitiklio į 3,3 V stabilizatorių iš DVB-T raktelio. Ne visų raktų schema yra ta pati, todėl turėtumėte ieškoti šios dalies, tačiau ji paprastai yra panaši į pavaizduotą paveikslėlyje (prie jo prijungti 2 laidai, geltona ir pilka, 5 V, gnd). Suradę IC, ieškokite duomenų lapo internete ir rasite pinout.

Nepamirškite iškirpti PCB tarp 5V iš USB jungties ir IC, nes kitaip jis bus tiekiamas ir iš PI, o tai gali turėti nepageidaujamų padarinių

Galų gale mano senas tėvas pagamino metalinį stovą, kuriame gaubtą būtų galima tvirtai pritvirtinti.

Aukščiau esančiame paveikslėlyje galite pamatyti viską, sumontuotą ant pastato stogo.

3 žingsnis: programinės įrangos diegimas

„Flightradar“forume galite rasti gerą pamoką, kaip įdiegti visą SW paketą, tačiau jis yra šiek tiek pasenęs, nes kai kurių dalių nereikia daryti dabar.

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

Iš pradžių turėsite įdiegti „Raspbian“OS į SD korteles. (1 žingsnis)

Vėliau jums nereikia įdiegti RTL tvarkyklės, nes ji jau įtraukta į naujausius branduolius. Taip pat nereikia įdiegti dump1090 atskirai, jis pateikiamas kartu su „fr24feed“diegimu.

Tačiau turėsite atlikti žingsnį, kad įtrauktumėte standartinį dvb-t tvarkyklę į juodąjį sąrašą, nes priešingu atveju dum1090 negalės su juo bendrauti.

Kai tai bus padaryta, iš naujo paleiskite PI ir įdiekite „fr24feed“programą.

Viskas, ką jums reikia padaryti, tai atnaujinti saugyklą ir pridėti ją iš „flightradar“bei įdiegti visą paketą, kaip paaiškinta čia:

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

Paketą sudaro dump1090, SW, kuris palaiko ryšį su USB raktu ir tiekia duomenis į „fr24feed“programą. Duomenys bus įkelti į FR24 serverius (arba „piaware“, jei sukonfigūruosite abu).

Jei jums reikia daugiau informacijos ir pataisyti apie dump1090, čia rasite gerą aprašymą:

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

Praleiskite dalį apie diegimą, nes ji jau įdiegta. Prisijunkite prie PI per ssh ir paleiskite komandą ps -aux, kad pamatytumėte, ar ji veikia ir su kokiais parametrais.

Jei norite įdiegti piaware kartu su fr24feed, galite tai padaryti, tačiau įsitikinkite, kad tik vienas iš jų paleidžia dump1090. Taip pat įsitikinkite, kad „dump1090“perduoda neapdorotus duomenis į 30005 prievadą, kitaip „piaware“negalės priimti duomenų.

Visada peržiūrėkite tų programų sukurtą žurnalą, nes tai padės jums derinti, jei kažkas neveikia taip, kaip tikėtasi.