AIS 民用船隻訊號接收 番外編

 

 

前言

近期搜索 Android App 有什麼新的 SDR 可試可用，發現一個名為 AIS_ share 的程式。趁前陣子周末閒暇，天氣回暖又無雨，決定再和 AIS 續前緣，反正上次也不算是成功。

 

AIS_Share 軟件先決

要在 Android  Device 用 AIS_Share 接收 AIS 訊號，APP 要有三 :

RTL_AIS_Driver

AIS_Share
 
OpenCPN

RTL_AIS_Driver 是免費的，兼具 demo 功能。其功能是控制 SDR 手指調到 AIS 頻道，調較速率，PPM 參數修正和接收訊息等。

AIS_Share 需港幣14元。功能是控制 AIS driver 開關，和將其接收到的 Datagram 以 UDP 形式 forward 到同網絡的設備。

 

OpenCPN 同 PC 上的一樣，將 AIS 資料顯示在地圖上。留意，Play store 有兩同名不同開發商的 OpenCPN，一收費一免費；我們用免費的即可。

 

 

硬件

一如過往的實驗，SDR 手指經 OTG cable 接 tablet。承上次經驗，今次帶備高精度的和普通裝的 SDR 手指作 AB 比較。

留意，OpenCPN 地圖需經 Intrenet下載，GPS 定位也需用上。

 

準備功夫

在家首先下載安裝 RTL_AIS_Driver，接上 SDR 手指後執行 driver 程式，即開著 demo，然後按左上 start 掣。不出一會，下面應顯示和 RTLSDR 交換訊息的資料。

 

細心閱讀，如沒有 error 訊息，即 Driver 是兼容你的 tablet 和 SDR 手指了。留意，作者網站明言部份以 Intel Atom 為核心的 Android tablet 是不兼容。一些國產廉價的 tablet 正是用上 Atom chipset。如真是不兼容，無謂再花時間測試。

一切順利的話，這時可下載 AIS_Share。 AIS_Share 價錢只為港幣 14 元。相對 PC 用的軟件 shipplotter 21日試後承惠 Euro25，HK$14 是非常便宜的，比半餐麥記還平。

之後可繼續下載安裝免費版的 OpenCPN。

軟硬件皆備，可出發到海邊實戰一下。調較、設定 onsite 完成即可。

 

實戰

 

 

仍是尖東海旁，上次的風水寶地 Art Museum 竟然被封了。只能遠觀而不可褻玩焉。官網資料表示封館三年進行大翻新和擴建。我一向認為，museum 只是一個載體，內裡的館藏才是主菜。外表美倫美奐是慷納稅人之概，用了 25 年就要大翻新和擴建，那隔鄰的大空館就應剷平到火星上重建才夠勁。

沒辦法，周末遊人眾多，唯有退到文化中心一樓之 open area。雖不是望海，但也不影響訊號接收。

 

PPM 調較

接收過程中 AIS_Share 會自動呼叫 AIS driver，所以不要如之前 demo mode 那樣進入 driver 開關任何東西。

接好 SDR，踢著 tablet 的 GPS，等定位之時，我們到AIS_ Share 的設定 => RTL SDR USB DONGLE => PPM Dongle，預設值是 10。這是 SDR 晶振的誤差值。

這是關鍵參數。以我的高精度 1 ppm SDR 手指為例，你係1 ppm 就應如實改為 1 ppm。實驗初期，心想我是 1 ppm，你 default 就是 10 ppm，我準你咁多無需調較。

係 work，但成功收到的 packet 數字是不理想的 (大家緊記我喺海邊)。將 ppm 設回 1 ppm 後 packet 數字立即明顯上升。

未調較到 1 ppm 的訊號接收狀況，即 10 ppm

 

轉為了 1 ppm 後，情況明顯改善

 

訊號強度圖是每分鐘更新的。要耐心等一下。

 

 

1ppm 大戰 100ppm

OK，那舊款的，舊文說不能解 AIS 訊號的又如何？

用 1 ppm，10 ppm 參數，是不能成功接收到訊號的。改為50 ppm 後，開始有成功解碼 packet 進入。100 ppm 成功解碼率到合理水平。請留意，我沒詳細再試，如 90 ppm，110 ppm 等等。

50 ppm 時開始有連續的數據

 

調較到 100 ppm 後數據量和 1 ppm 是相約的

 

原因是我的高精度手指晶振是温度補償的，Chipset 用上二代 R820T2 ；長期運作較穩定，靈敏度較好、收到更多是正常的。

普通版的 SDR 手指生產批次，廠家用料不同以至長時間運作發熱導致頻率漂移也會影響 ppm 參數。大家以 100 ppm 為基礎再上下 fine tune 即可。

不要忘記，普通版的 SDR 手指只人仔約 40元，1 ppm 温度補償的高精度手指則約港幣二百元。普通版的只需掌握一點調較技巧就可補不足，價錢也相當大眾化，有利 Amateur Radio 的推廣普及。

其他 AIS_Share 設定，用 default 的就可以。他可以同時將 AIS，gps 訊號經 network 不同 port forward 到不同裝置，如電腦，notebook 等。請先記底有關設定。

由於我只是將資料內傳到 OpenCPN，network 設定用 default 的127.0.0.1 就 ok 了。

 

OpenCPN 設定

需將 OpenCPN 設定接收來自 AIS_Share 的 data stream。按左上的士巴拿 icon 設定 connections，按下圖中間的 Connections 加上 network 參數。

 

 

OpenCPN  本身預設支援 GPS，所以無需加上接收來至自AIS_ Share 的 GPS data stream 也可。完成後，等一兩分鐘應可在地圖上顯示船隻資訊。

部份船隻上岸了。是地圖輪廓太粗疏，或船隻定位訊號誤差較大，不得而知

 

OpenCPN 的地圖是三尖八角的 vector map，嘗試轉到google map，但等了一會也不顯示船隻資訊，只有自身方位。

 

整體運作

可能是三程式後台經 127.0.0.1 互通資料，既要應 SDR 手指，還開著了 GPS 關係，OpenCPN 按掣反應較遲鈍。不過除了設定外，一般是無需按掣的。

 

可輕按船隻 icon，會顯示相關資料

後記

 

 

臨收檔前Cap 下兩圖留念

 

這個 solution 是連頻率也無需調較的殘廢餐，少許設定就 ok；無需如 Notebook 上用 SDR# 配 AIS 軟件的一大堆設定，格價非常相宜。最高興的是能用上舊款較平的 SDR 手指。

這也替我的 AIS 訊號接收實驗劃上完滿句號。

這和之前介紹過的在 Android tablet 接收民航機 ADS-B 訊號方案配成一對，就是一個上天下海的組合。

天線無需深究，是隨 SDR 手指送的魚骨天線，簡簡單單。

而 Tablet 的 solution，與 notebook 相比，更是輕便。是本地，出國旅遊行到邊玩到邊的真正選擇。

翻看 google play store，探空儀的 Android RTL-SDR 接收方案仍是空白；期望盡快出現。