Прием самолётной телеметрии (система ADS-B) с помощью SDR-RTL
Продолжаем тему э-э-экспериментов с SDR-RTL. В этот раз поработаем на частоте 1090 МГц: изготовим антенну и попробуем что-нибудь принять.
Внимание! Статья не является руководством к действиям. Автор не несет ответственности за возможные повреждения аппаратного и программного обеспечения, нанесенные действиями читателя.
Вступление и дисклеймер
Если ты когда-нибудь заходил на сайт http://flightradar24.com, то, возможно, задавался вопросом, откуда берётся вся эта информация? В левой панели сайта отображается небольшая таблица, в которой перечислены источники информации.
Как видно, бОльшая часть информации самолетов получена через систему ADS-B. Оказывается, эту информацию может принять любой радиолюбитель без особых спецсредств.
В соответствии с Законом о связи от 7 июля 2003 г. № 126-Ф3 и последующим за ними Постановлениями Правительства РФ № 476 от 25 июля 2007 г. и № 539 от 12 октября 2004 г. радиоприемные устройства не подлежат какой-либо регистрации в государственных органах. Ограничения на их использование также отсутствуют.
Информация с сайта Союза радиолюбителей России
Теория
АЗН-В (автоматическое зависимое наблюдение-вещание, англ. ADS-B — Automatic dependent surveillance-broadcast) — технология, позволяющая и лётчикам в кабине самолета, и авиадиспетчерам на наземном пункте наблюдать движение воздушных судов, находящихся в зоне радиовидимости.
Каждую секунду, а также по запросу соседних абонентов ADS-B судно отправляет в эфир пакет информации на частоте 1090 МГц или 978 МГц (в зависимости от используемого стандарта). Пакет содержит: код рейса, идентификатор борта, скорость, высоту, географические координаты направление движения (азимут).
Из-за того, что самолёты пролетают на достаточно большой высоте с относительно маленькой скоростью (гораздо меньше скорости пролёта спутников) и оснащаются передатчиком большой мощности, мы можем принимать эти сигналы продолжительное время даже из самых неблагоприятных условий – подоконник нижних этажей многоквартирных домов.
Практика
Оборудование
Как показала практика, для приема сигналов системы ADS-B хватает простого диполя. Перед написанием этой статьи я проверил свою антенну Москва-М и выяснил, что она вполне подходит и для этого.
Первые попытки в этом направлении я делал с помощью укороченной антенны GP, которая шла в комплекте с одним из SDR-RTL приемников. Штатный штырь я подрезал, как изображено на картинке.
Такая длина как раз соответствует четверти длины волны, умноженной на коэффициент укорочения 0,97. Нужно отметить, что такую антенну на магнитном основании следует использовать только примагниченной к большой металлической поверхности (металлический подоконник или крыша автомобиля вполне подойдет).
Многие радиолюбители собирают т.н. коллинеарную антенну из коаксиального кабеля. Я такой вариант не проверял и ничего о нем сказать не могу.
Также хорошо подходит антенна типа Паук, но о ней я также ничего сказать не могу из-за отсутствия опыта работы. Хотя конструкция антенны из одного лишь кабеля интересная, надо бы для какого-нибудь другого диапазона повторить
Программный комплекс
В программе SDR# эти сигналы выглядят как короткие всплески.
Для работы с сигналами авиационной телеметрии ADS-B понадобится архив, который можно скачать в конце статьи. Если у Вас еще не установлены драйвера на SDR-RTL донгл, рекомендую прочитать статью «Установка и первичная настройка радиоприемника SDR-RTL».
Для работы с тюнером понадобится программа rtl1090 или ADSB#. ADSB# работает в связке с программой adsbSCOPE, которая обрабатывает данные телеметрии и отображает на карте. Программа rtl1090 умеет только декодировать данные и отображать в виде таблицы. По крайней мере, у меня не получилось «подружить» ее с чем-нибудь типа adsbSCOPE.
Итак, процесс:
- Запускаем программу ADSB#.
Если появится какая-то ошибка и кнопка Start будет неактивна, попробуйте выбрать другое устройство в списке Device
- Устанавливаем флажки RTL AGC и Tuner AGC. Нажимаем Start
- Запускаем программу adsbSCOPE (adsb_all/pc_software/adsbscope/27)
- В меню other > Network выбираем Network setup. В нижней части устанавливаем Portnumber 47806 и URL 127.0.0.1
- В меню other > Network выбираем RAW-data Client active
- При необходимости настраиваем цвета с помощью пункта меню Colors
- Сохраняем настройки при помощи пункта меню File > Save default.
Теперь остаётся только ждать и следить за появлением сигнала.
Если самолёты не появляются на карте, советую посетить сайт FlightRadar и посмотреть, нет ли рядом самолётов. Если самолетов нет, то можно зайти на сайт близлежащего аэропорта и посмотреть время прилёта и вылета ближайших рейсов. Наилучшего результата можно добиться, если принимать с открытой возвышенной местности. А если самолеты отображаются во FlightRadar, то можно попробовать закрыть adsbSCOPE, ADSB# и запустить вместо них rtl1090 (открыть и нажать Start). Если в таблице rtl1090 отображается один или несколько самолётов, а в таблице adsbSCOPE, то проблема, вероятно, в соединении между ADSB# и adsbSCOPE.
Но этим тема авиационной радиосвязи не ограничивается. С помощью SDR-RTL можно слушать голосовой радиообмен, но для этого нужна другая антенна. В ближайшем будущем я проведу несколько экспериментов в этой области и обязательно напишу пост об этом.
Заключение
В качестве заключения, как и в прошлой статье, вставлю подготовленное нашей командой для конкурса «Космические данные» в рамках программы «Дежурный по планете».
Ссылки и файлы
