Следим за самолётами. Flightradar24 и SDR приёмник

Описание использования SDR приёмника RTL2832U + R820T в составе микрокомпьютера Raspberry Pi или Windows компьютера, в качестве приёмника ADS-B сигнала для сервиса Flightradar24.

Немного о Flightradar24

Когда происходило какое-либо авиационное происшествие, возможно вы слышали упоминание в новостях о Flightradar24.

Карта перемещения самолётов Flightradar24

Карта перемещения самолётов Flightradar24

Flightradar24 это бесплатный сервис, по отслеживанию и отображению на карте, перемещения самолётов в реальном времени по всему миру. Отслеживается более 150.000 рейсов ежедневно.

Для определения характеристик полёта самолётов (позывной, координаты, высота, скорость и др.) используется технология ADS-B и специальный приёмник (FR24-приёмник), который мы и будем собирать в этой статье.

Приёмники устанавливают энтузиасты (которыми можете стать и вы). Чем больше приёмников, тем выше точность отслеживания самолётов. Особенно ценны для Flightradar24 (и конечно пользователей Flightradar24, т.е. нас) приёмники установленные в труднодоступных и малонаселенных районах. Обычно в таких местах приёмников очень мало, а часто их там нет вообще и в этих районах на картах Flightradar24 «белые пятна».

Оригинальный Flightradar24 ADS-B приёмник

Оригинальный Flightradar24 ADS-B приёмник

Если у вас одно из таких мест, то Flightradar24 может вам бесплатно выслать приёмник (заполняете анкету и Flightradar24 решает, интересно им это место или там уже достаточно приёмников).

У вас есть большие шансы стать первым в вашем районе, кто отправляет данные о самолётах на сервис FR24 и видеть свой радар на картах FR24, что не может не радовать.

Статья: How the Flightradar24 Receiver Application Process Works

Но в данной статье мы рассматриваем настройку своего приёмника ADS-B.

Сервис Flightradar24 был организован в 2006 году как хобби-проект двумя Шведскими любителями авиации. Изначально была построена сеть из ADS-B приёмников в Северной и Центральной Европе, а в 2009 году, сервис открыли для возможности добавления приемников по всему миру, что позволило создать глобальную сеть по отслеживанию перемещений самолётов.

Использовать сервис можно не только через веб браузер, но и используя мобильные приложения на Android и iOS (iPhone/iPad).

Вступление закончил, теперь слегка разберёмся в терминологии…

Терминология

Разберемся в терминах которые будут использоваться в процессе настройки приёмника и слегка затронем принцип работы технологий и стандартов.

ADS-B

Ранее уже упоминалась данная аббревиатура. Расшифровывается она как — «Automatic dependent surveillance-broadcast» или по русски — «автоматическое зависимое наблюдение-вещание» . ADS-B это основная технология которая используется Flightradar24 для определения характеристик полёта самолёта.

Принцип работы следующий:

Принцип работы ADS-B и Flightradar24

Принцип работы ADS-B и Flightradar24

  1. Самолёт определяет своё местоположение с помощью GPS.
  2. ADS-B передатчик на самолёте передаёт сигнал о своём местоположении (а также множество другой информации).
  3. ADS-B сигнал принимает приёмник подключенный к Flightradar24.
  4. Приёмник передаёт полученные данные на Flightradar24.
  5. Далее, эти данные отображаются на карте Flightradar24.

Не 100% самолётов оборудованы передатчиками ADS-B. Это достаточно новая технология и она ещё находится в стадии разработки, что означает, что она редко используется Управлением Воздушного Движения (eng: ATC, рус: УВД).

По статистике Flightradar24, примерно 70% коммерческой авиации использует ADS-B передатчики. Количество самолётов с ADS-B передатчиками постоянно растёт, т.к. они станут обязательными для всех самолётов к 2020 году. При необходимости ADS-B может заменить радар в качестве основного способа наблюдения за самолётами, используемого в Управлении Воздушного Движения.

Flightradar24 имеет сеть более чем из 10.000 (и постоянно растёт) ADS-B приёмников по всему миру, которые получают информацию с самолётов и отправляют их на сервера Flightradar24.

ADS-B использует частоту 1090 МГц. Расстояние от приёмника до самолёта ограничено 250-600 км во всех направлениях в зависимости от рельефа местности (лес, горы, строения и т.д.).

Ограничение расстояния, делает очень сложной организацию покрытия ADS-B над океаном. Хотя задача эта сложная, но не невыполнимая. В 2016 году,  Flightradar24 запустили автономную лодку Wave Glider с ADS-B приёмником (подробнее: Setting Sail for Global Coverage—Flightradar24 ADS-B Receivers On-board a Surface Ocean Robot). Лодка находится в Атлантическом океане.

Wave Glider

Wave Glider

Flightradar24 также успешно протестировали работу с ADS-B сигналами через спутник (подробнее: Successfully Testing Satellite-based ADS-B Tracking).

MLAT

Как было сказано выше, не все самолёты оборудованы ADS-B передатчиками. Технология MLAT (англ. Multilateration, русский аналог: наземный многопозиционный) позволяет определять местоположение самолётов оборудованных старыми ModeS передатчиками (1, 2).

Не меньше четырех FR24-приёмников должны видеть один и тот же самолёт, передать данные о нём на сервера Flightradar24, а далее используя метод TDOA, рассчитывается местоположение самолета. Для правильной работы данной технологии, во время настройки приёмника необходимо правильно указать координаты расположение FR24-приёмника.

  • Подробнее про MLAT можно почитать на Википедии. Более подробно на английской: «Multilateration (MLAT)» и менее подробно на русской: «MLAT» .
  • Информация по MLAT в блоге Flightradar24: «How We Track Flights with MLAT» 
  • Статья на сайте adsbradar.ru: «Multilateration — MLAT» (рус)

Для наших целей терминов достаточно, за подробностями можно отправиться сюда: Flightradar24. How it works

Если вас не интересует настройка приёмника, вы можете перейти к части посещенной обзору работы с порталом Flightradar24 (Работа с порталом flightradar24.com). Для использования портала, приёмник не нужен (хотя функционал может быть ограничен).

Настройка FR24-приёмника

SDR приёмник
Про SDR приёмник я ни чего писать не буду. На нашем сайте, про него уже есть статья : Немного о приемнике RTL-SDR USB 100khz-1,7 GHz

В данной статье будет рассмотрено два варианта настройки приёмника:

  1. с использованием микрокомпьютера Raspberry Pi и ОС Linux,
  2. используя обычный компьютер с Windows.

Для неподготовленного пользователя, наверно, будет удобен Windows вариант, но если у вас в планах использовать данный приёмник на постоянной основе, то лучше использовать Raspberry Pi. Это компактное устройство, которое потребляет мало электроэнергии и не занимает много места.

Raspberry Pi

Настройка приемника на Raspberry Pi рассчитана на более опытных пользователей. Описывать настройку Raspberry Pi с Linux буду поверхностно, т.к. предполагается, что вы с ней знакомы.

Используя USB интерфейс, подключаем SDR приемник к Raspberry Pi, к разъему UV на SDR, подключаем антенну и только потом подключаем питание к Raspberry Pi.

Для приёмника используется антенна на 1090 МГц, например такая: Радиал A10-1090 (но цена на неё не гуманная, 6000 руб) или можно посмотреть на ebay, там антенны от 200 руб, а можно изготовить антенну самостоятельно (1, 2, 3, 4, 5 и 6).

Демостенд Flightradar24 приёмника на базе SDR приёмника RTL2832U+R820T и Raspberry Pi

Демостенд FR24-приёмника на базе SDR приёмника RTL2832U+R820T и Raspberry Pi

На всякий случай проверяем, корректно ли определился SDR приёмник в Linux.

Логи обнаружения SDR приёмника в Linux


Нас интересует RTL2838 устройство. Всё хорошо, SDR приёмник определился и работает.

Подключаемся консолью к Raspberry Pi и начинаем установку и настройку программного обеспечения.

Если вы используете Raspbian версии Lite, то перед дальнейшей работой необходимо установить пакет dirmngr:

В соответствии с инструкцией выполняем следующую команду:

Начинается процесс загрузки необходимого ПО:

Приступаем к пошаговой настройке параметров

Далее, в процессе настройки будут задаваться вопросы, на которые нужно ответить:

Укажите ваш email. В дальнейшем он будет использоваться для регистрации на сайте www.flightradar24.com

Если вы ранее уже использовали FR24 и регистрировались на www.flightradar24.com, то вам выделяли специальный ключ (Sharring key), его необходимо тут указать. В нашем случае, мы регистрируемся первый раз, нам необходимо оставить данные поле пустым и нажать Enter.

Включаем поддержку MLAT (Step 1.3). Как я писал выше, для правильной работы MLAT необходимо корректно указать координаты расположения вашего FR24-приёмника (Step 3.A и Step 3.B) и высоту над уровнем моря в футах (Step 3.C).

Координаты можно узнать на Яндекс Картах (кликаете мышкой на нужную точку и появятся координаты), высоту над уровнем моря можно посмотреть на сайте: http://www.vhfdx.ru/karta-vyisot. Полученные метры умножаете на 3,28 и получаете футы.

После ввода всех параметров, будет найден ближайший аэропорт и нам нужно будет согласиться с ранее введенными параметрами (Enter your choice (yes/no)$:yes).

Здесь необходимо выбрать тип приёмника и другие параметры. Настраивайте параметры как указано выше.

В финале вам выдадут ключ (sharing key) и ID вашего радара (в нашем случае T-UUEE81). Сохраните эти данные.

Настройки закончены… Теперь нам нужно убедиться что данные собираются и отправляются на сайт www.flightradar24.com.

Подключимся к Raspberry Pi через Web интерфейс и посмотрим на результаты проделанной выше работы

Порт для подключения 8754

Основная страница FR24-приёмника

Основная страница FR24-приёмника

Основная страница FR24-приёмника с информацией о статусе работы.

Следует обратить внимание на следующие параметры:

  • FR24 Link: Connected via UDP — наш приёмник подключен к flightradar24.com
  • Aircraft tracked (ModeS & ADS-B): число — сколько самолётов отслеживает приёмник (должно быть > 0)
  • Aircraft Uploaded: число — о каком количестве самолётов загружена информация на flightradar24.com (должно быть > 0)
Список отслеживаемых самолётов

Список отслеживаемых самолётов

На данной странице (Show tracked aircraft list) мы видим самолёты которые отслеживает наш FR24-приёмник.

Мы видим:

  • адрес ModeS или ICAO 24-bit address (уникальный адрес для каждого самолёта),
  • позывной (Callsign), 
  • координаты (Lat/Long — широта и долгота),
  • высота (Alt).

Далее пойдёт описание настройки FR24-приёмника под Windows. Если вас это не интересует, переходите к следующей главе посвященной регистрации и использованию портала flightradar24.com.

Настройка под Windows

Под Windows нужно слегка поколдовать с драйверами. Описание будет под Windows 10, но думаю, заработает и на Windows 7/8.

Установка драйвера для SDR RTL2832U+R820T под Windows 10

Когда SDR приёмник на базе RTL2832U + R820T подключается к компьютеру, то Windows устанавливает неподходящие для наших целей драйвера, а программа Zadig (http://zadig.akeo.ie) поможет нам установить правильные драйвера.

Подключаем SDR приёмник к USB, скачиваем программу Zadig (http://zadig.akeo.ie) и запускаем её от прав администратора.

Выполняем ниже следующие действия:

Options > List All Devices

Options > List All Devices

Выбираем RTL2838UHIDIR

Проверяем, что выбран драйвер WinUSB и нажимаем "Replace Driver"

Проверяем, что выбран драйвер WinUSB и нажимаем «Replace Driver»

Начинается процесс установки драйвера

Начинается процесс установки драйвера

И если всё хорошо, то появиться такая надпись

И если всё хорошо, то появиться такая надпись

В Диспетчере устройств Windows должно появиться устройство RTL2838UHIDIR

В Диспетчере устройств Windows должно появиться устройство RTL2838UHIDIR

Установка FR24-приёмника

Скачиваем FR24-приёмник для Windows: https://www.flightradar24.com/share-your-data#windows 

Распаковываем архив, запускаем файл fr24feed.exe. Т.к. ранее мы его не запускали, то нужно предварительно настроить параметры.

Настройка параметров:

Приступаем к пошаговой настройке параметров

Далее, в процессе настройки будут задаваться вопросы, на которые нужно ответить:

Укажите ваш email. В дальнейшем он будет использоваться для регистрации на сайте www.flightradar24.com

Если вы ранее уже использовали FR24 и регистрировались на www.flightradar24.com, то вам выделяли специальный ключ (Sharring key), его необходимо тут указать. В нашем случае, мы регистрируемся первый раз, нам необходимо оставить данные поле пустым и нажать Enter.

Включаем поддержку MLAT (Step 1.3). Как я писал выше, для правильной работы MLAT необходимо корректно указать координаты расположения вашего FR24-приёмника (Step 3.A и Step 3.B) и высоту над уровнем моря в футах (Step 3.C).

Координаты можно узнать на Яндекс Картах (кликаете мышкой на нужную точку и появятся координаты), высоту над уровнем моря можно посмотреть на сайте: http://www.vhfdx.ru/karta-vyisot. Полученные метры умножаете на 3,28 и получаете футы.

После ввода всех параметров, будет найден ближайший аэропорт и нам нужно будет согласиться с ранее введенными параметрами (Enter your choice (yes/no)$:yes).

Здесь нам нужно выбрать тип приёмника и другие параметры. Настраивайте параметры как указано выше.

В финале вам выдадут ключ (sharing key) и ID вашего радара (в нашем случае T-UUEE81). Сохраните эти данные.

Настройки закончены… Теперь нам нужно убедиться что данные собираются и отправляются на сайт www.flightradar24.com.

Закройте окно и запустите заново файл fr24feed.exe. Правильная работа FR24-приёмника должна выглядеть примерно так:

С помощью браузера подключаемся к нашему FR24-приёмнику и смотрим на его работу.  Порт для подключения 8754.

Основная страница FR24-приёмника с информацией о статусе работы.

Следует обратить внимание на следующие параметры:

  • FR24 Link: Connected via UDP — наш приёмник подключен к flightradar24.com
  • Aircraft tracked (ModeS & ADS-B): число — сколько самолётов отслеживает приёмник (должно быть > 0)
  • Aircraft Uploaded: число — о каком количестве самолётов загружена информация на flightradar24.com (должно быть > 0)

На данной странице (Show tracked aircraft list) мы видим самолёты которые отслеживает наш FR24-приёмник.

Мы видим:

  • адрес ModeS или ICAO 24-bit address (уникальный адрес для каждого самолёта),
  • позывной (Callsign), 
  • координаты (Lat/Long — широта и долгота),
  • высота (Alt).

Работа с порталом flightradar24.com

Мы настроили приёмник ADS-B сигналов, убедились, что он работает и теперь пришло время использовать портал Flightradar24.

Прежде чем начать работу с порталом, нам нужно на нём зарегистрироваться. После регистрации, нам дадут тарифный план Business. Его дают всем кто раздаёт с приёмника данные о самолётах, и этот план открывается дополнительный функционал сайта и убирает рекламу.

Регистрация

Заходим по адресу: https://www.flightradar24.com/premium/signup?account=free

Регистрация на flightradar24

Регистрация на flightradar24

Email указываемым тот, что ранее указывали в настройках FR24-приёмника.

Подтверждаем регистрацию на flightradar24.com

Подтверждаем регистрацию на flightradar24.com

После регистрации, для подтверждения указанного email’а, на почту придёт письмо со ссылкой, нажмите на неё.

Flightradar24 личный кабинет

Flightradar24 личный кабинет

В личном кабинете вы можете выбрать пункт меню «My data sharing».

Flightradar24 my sharing data

Flightradar24 my sharing data

На данной странице можно посмотреть состояние вашего FR24-приёмника. Подключен он или нет и когда последний раз передавал данные (время UTC!), а также его ID и Sharring key.

Дальнейшее описание использования портала Flightradar24 будет в видео версии.

Видео на YouTube: https://youtu.be/G2U046wyiqM

 

2+

Опубликовать в социальных сетях:

Запись опубликована в рубрике Радиосвязь с метками , , , . Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Добавить комментарий