接收民航機識別碼訊號之淺談 – SDR 手指活用法

 

clip_image002

 

27-Mar 新增航空公司和機型顯示方法,

詳見底部。

 

前言

這文幾日前已完成。本想等事件水落石出後才發表。不過眼見澳洲軍方的行動似乎是徒然,而馬航今日再拋出可能是貨倉內的鋰電池貨物起火引致意外的 excuse,估計短期內不會有突破;所以還是趁假期上載。

自馬航從吉隆坡飛往北京的航班 MH730 報稱於公海上空失踪後,本地媒體鋪天蓋地報導:由國外飛機監察網站,forum 的留言,巫師問卜到恐怖襲擊,中共權鬥放菠蘿等等。當中不少是歪理,科幻的想法。

說回正題,那倒不如講一下飛機監察網站的做法,以 SDR dongle 接收民航機識別碼 ads-b 訊號 raw data 的做法。不假外求,起個屬於自己的空中 traffic 監察站。

Planefinder 是我常用的網站,但細心留意,有些民航機的位置會時有時無,或一跳就到了遠處。究竟是RF 接收有問題,或server過荷,或過濾過後才發放就不得而知。

clip_image004

Screen capture of  http://planefinder.net/

 

What is ads-b

民航機識別碼訊號 (廣播式自動回報監視),英文為 Automatic dependent surveillance-broadcast,簡稱 ADS-B。有別於傳統的做法是,以地面 radar 掃描航行中的飛行物體並顯示於屏幕上。ADS-B 是下一代民航運輸系統(NextGen) 重要的一環,預計整個系統於2020年全面投入運作,介時所有飛越美國領空的民航機皆需配備ads-b

clip_image006

Courtesy of www.ads-b.com

裝有ADS-B系統的民航機,會不停在 1090MHz 發出 beacon,信標內容包括 GPS位置,航班編號,高度,速度等等資訊料。這個和我們hamAPRS系統相類似。

clip_image008

Courtesy of January 2014 QST, from ARRL

這裡用的sdr dongle,正是過往SDR文章介紹過,本用於接收數碼廣播的手指。請留意,tuner chip FC0013 的証實不能用作接收 ADS-B訊號。需用 tuner chipRT820T 的 手指。不要緊,我也有。如無記錯,價錢是人仔45元。

clip_image010

 

倚仗 SDR 的廣域接收能力,我們不需再花時間於硬件銲接,MCU編程上。先安裝 SDR dongle的驅動程式,後於windows 平台裝上兩軟件即可。

訊號接收軟件:

adsb#RTL1090

監察軟件:

Virtual Radar Serveradsbscope

以上的東西皆免費 !

 

安裝與測試

詳細安裝step請參考右欄ADS-B技術。這裡簡化了和講一些秘笈沒講的。

這裡講解ADSB#Virtual Radar Server的方法。

我們先下載 ADSB#

SDR dongle接上電腦的 USB port後,解壓該 zip 檔後運行 install.bat,她會從網上下載SDR dongle 的驅動程式 ZadigDevice 選擇 BULK IN 0 ,按 install driver

driver安裝完成後,unplug SDR dongle,等一下再插回同一USB port。執行 ADSB#device一欄應見到 Dongle 的資料,其他數值,不建議更改。

下載 Virtual Radar Server 並安裝。需到 option 設定一堆參數。主要是receiver的設定。

先執行adsb #,按start

clip_image011

 

執行 Virtual Radar Server,後到Tools => Options,主是用New,起一個新的receiver和相關配置。相關配置未設定好,按右下角的OK是不能離開Options版面的。

clip_image013

 

訊號接收軟件和監察軟件的溝通,是以訊號接收軟件作為tcp server,不停將 data 發出。監察軟件則以相應的port接收。也即是說,有需要的話,這兩個軟件是可以裝在不同的電腦上,同網絡接上即可。將資料 publish出街的情況也類似。

天線方面

純接收其實要求不高,一條長線,以至SDR dongle跟機送的皆可以,差別在於接收的效率。實驗中我用的正是跟 dongle送的伸縮天線,cheap 得嚟效果也好。

clip_image015

成功了。網上demo的畫面顯示右下欄的民航機資料有班機塗裝等icon。初步搜尋後,這些精美icon可能是要$$的。要繼續鑽研可否免費搞掂。

RTL 1090的測試

解壓後爆開運行即可。版面較簡單,但勝在可看到 raw data 數據。不過遺憾的是,搞了半小時也不能和的 adsbscope 溝通。

clip_image016

這是編繹後的民航機資料版面

clip_image017

這是RAW DATA版面

clip_image018

這也應是編繹後的民航機資料版面

時間有限,以 ADSB# 接上adsbscopeok。不堅持  RTL1090adsbscope了 。以後有空再詳試。下兩圖是ADSB#adsbscopecap 圖。

clip_image020

clip_image022

VRS 版面較平易近人,Adsbscope 則較 prof,嚇得下人。

最後一張是同一隻手指監察1090MHzcap圖。

clip_image024

 

總結

以一宗飛行事故去啟發介紹 ads-b,和知悉勞斯萊斯引擎是有無線訊號發出到衛星等高科技不是一件值得高興的事。

而年多來我們在媒體上對新資訊,真相吸收的各種渠道往往被無形之手去閉塞。0 收視的卻每天浪費資源地廣播,我們更應真珍惜我們還能接收 raw data 的自由。

我們能獲取更多資訊,只會令我們更strong。相反,兩眼被矇,雙耳被封;白事都要當喜事咁去宣傳的只會令我們趨向行屍走肉之路。

有關 ads-b 接收玩法,還有一個可demo,將之(訊號接收,解碼,webserver)一併裝到 Raspberry Pi上,遲點有時間再介紹。

而以幾十元一隻的 SDR dongle 作為 amateur radio 的入門見識也是一個不錯的選擇。

 

補充資料

到右欄 ADS-B 技術, Operator flags and silhouettes files,下載  ver 6.7setup 檔並安裝。

Virtual Radar Serveroptions,在 Aircraft DataDatabase filenameFlags folderSilhouettes folder 路徑中指到剛安裝的 SBS-resources 的相關 folder

 ICON_OK_setting

成功了。有資料的航空公司和機型會在右下欄顯示出來。

icon_ok2

This entry was posted in SDR and tagged , , , . Bookmark the permalink.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *