EW8AX Блог

Июля
2020 года

15

UMGG - тренировка пилотов

Наблюдал редкую картину на ADSB радаре сегодня - тренировку захода на посадку в гомельском аэропорту.

Августа
2018 года

15

RTL-SDR v3 + RTL-SDR ADS-B Triple Filtered LNA

Получив отриццательный результат в попытке принимать ADS-B   при помощи RTL-SDR v3, я решил дать свистку последний  шанс и заказал  RTL-SDR ADS-B Triple Filtered LNA.

  Отзывы у него были противоречивыми,  кому-то он помог, у кого-то эффекта не было, у кого-то стало хуже.

По началу у меня была идея сделать руками нечто вроде ЭТОГО. И если сборка фильтра реально не представляет особой сложности, то настройкой его без приборов дело полностью гиблое.

Решив совместить приятное с полезным -  фильтр и приятный бонус в виде LNA, я отписал старым знакомым продавцам rtl-sdr-blog из Гонконга, у которых уже покупал "свисток".

И вновь они меня не подвели и примерно через две недели я держал фильтр в руках. Размер у него оказался совсем крохотным. По картинке из интернета даже не догадаешься, что размером он почти такой же как и родной свисток.

Несколько неожиданным для меня стало то, что без внешнего питания он совсем не работал. Значит, если подключать его к другому устройству, придется колхозить отдельное питание.

Поэтому пришлось качать очередную репу, что бы активировать BIAS TEE

 https://github.com/rtlsdrblog/rtl_biast

и компилить очередной бинарник ./rtl_biast

Бинарник у меня отказался нормально работать - какой-то косяк с путями.

Пришлось запускать через жо...

LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/lib rtl_biast -b 1

Соеденив девайсы переходником идущим в комплекте и прописав заветную строчку, я запустил стартовый скрипт.

Вышло нечто вроде

#!/bin/bash
LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/lib rtl_biast -b 1
./dump1090 --raw --quiet --aggressive --net --gain 40 --phase-enhance --lat 52.457935 --lon -31.024682 --ppm 0.7 &

и...   

...решил, что я прощаю RTL-SDR все его косяки и в ближайший выходной еду вступать в RTL - секту :)

Как же оно заработало....  Эти девайсы были просто созданы друг для друга и не могли работать по отдельности. Моя теория конструктора верна :)

Сначала небо, мое новое небо:

Новые графики:

Новые диаграммы:

Число пакетов/сек выросло и стало переваливать за сотню (в пике)...

Все параметры приема поползли вверх, где-то на 50%, где-то на 100%... Один маленький фильтр и такой потрясающие результаты. Понятное дело, что потрясающие для моих условий "приема внутри колодца". Приходится признать, что эта связка заткнула за пояс даже мой любимый Афедри.

Стали видны длинные трассы:

И даже посадка на UMGG:

Координаты немного подвели, но в целом, думаю, я выжал почти максимум из своей локации и антенного хозяйства... Эх, был бы доступ на крышу...

Разница в картинках:

Темным  -  было

Светлым -  добавлен RTL-SDR ADS-B Triple Filtered LNA

Число получаемых пакетов утроилось... Максиальная дистанция выросла местами от 20 до 50 км.

Число встреченных бортов выросло в среднем с 450 до 600.

Контакты  - прирост 300%

ps. Вывод. В моем конкретном случае RTL-SDR ADS-B Triple Filtered LNA успешно дополнил RTL-SDR v3, который сам по себе показывал удручающе низкий результат.  Покупка оправда себя на 300%, очень доволен результатом, эксперименты с АДС-Б на сей положительной ноте временно завершаю.

Августа
2018 года

14

RTL-SDR v3 для ADS-B

После настройки AFEDRI SDR для приема ADS-B меня посетила жаба и заявила, что использовать такой хороший приемник, для такой простой задачи это расточительство и напрасная трата ресурсов. Подумав, я согласился, так как для меня приоритетом было собрать WEBSDR, а АДС-Б не более чем увлекательная задачка на денек.

Рассмотрев все варианты, (в последствии, оказалось, что не все!) я пришел к выводу, что эту задачу с легкостью возьмет на себя RTL-SDR. Тем более, что вышла новая улучшенная аж третья версия.

Пошушукавшись с продавцом rtl-sdr-blog из Гонконга на ebay (тяжелые белорусские таможенные реалии(!) ), я заказал у него тестовый образец. Продавец  выслал все оперативно, и выполнил все ранее оговоренные условия, чем очень облегчил мне жизнь, так что смело его рекомендую! Не реклама, ну или реклама, но в хорошем смысле =)

Итак, где-то через пару недель я держал в руке "новый" образец передовой тайваньской мысли. Тут следует заметить, что ранее я дел с этими "девайсами" я не имел, так как не было подобной надобности и не представлял всю глубину той пропасти, что лежит между законченным изделием таким как Афедри и  данной поделкой. При этом, пользователи ранних версий от новой просто в полнном восторге - там и термопрокладка и корпус металлический и чутьё улучшенное, просто чудо и всего за двадцать баксов.

Ну ок, вставил в сервер, подключил антенну (тода еще одну) и обалдел...

Девайс работал, был теплым (под нагрузкой), детектился через

rtl_test -t

Вот только приема не было от слова совсем. Ладно, подождем, покурим мануалы, поищем рекоммендуемую RTL-SDR DUMP1090 command line. Как обычно ничерта не находится, радостные пользователи малинок просто стартуют

"./dump1090 --interactive --aggressive --net --gain 49"

и радуются жизни. И только у меня ничерта не работает. Уусиление на максимум, все подключено...  Надо посмотреть глазами, глаза наше все!

Идем, на https://airspy.com/download/  , моя версия Linux 32/x86,качаем spyserver,  запускаем. В SDRsharp выбираем опцию "spyserver" подключаемся по указному ИП/порту и слушаем и смотрим.

Ну или по феншую

git clone https://git.osmocom.org/rtl-sdr

качаем, компилим, получаем в наличие rtl_tcp, делаем:

rtl_tcp -a 192.168.0.XXX  -p 1234 -f 1090000000 -s 2048000 - g49

Слушаем и смотрим. Так или иначе, но я все же увидел вожделенные борта. И были они примерно в 50 милях и не далее. А все, что далее, я видеть перестал... 

Печаль, тоска, депрессия, выброшенные деньги, бесполезный мусор, в новом металлическом корпусе.

Почитав еще обзоры довольных и таких же недовольных как я пользователей, посмотрел на станции 9+40 на 101 Мгц ФМ,  на GSM сигналы 9+30/ 9+50 на 950 Мгц и задумался на выбором из трех опций

а)мусорка

б)пыльная полка

в) думать в сторону фильтров для 1090. (Так как стало очевидно, что "чудо кетайской мысли" не имея какх-небудь маломальских фильтров затыкается от любого мощного сигнала хоть на гигагерц выше.

в)еще какое-то использование...

Ну ладно, с АДСБ-не срослось, может "оно" умеет принимать КВ?

Там же есть хваленый DIRECT SAMPLING, новая невероятная фича, при помощи которой любой школьник без регистрации, смс, UP Конвертера и паяльной станции может принимать диапазон от 1 до 25 Мгц.

Попробуем...

ps. Так вот, по поводу упущенных вариантов. Как выяснилось значительно позднее, у RTL-SDR за те же деньги был вариант спецально для АДС-Б:

FlightAware ProStick Plus

в котором уже встроенны "low noise figure LNA and SAW filter". Возможно, этот девайс мог бы стать хорошей заменой, а возможно и нет. Так или иначе, возможность упущена...

Августа
2018 года

08

Три Yagi для ADS-B

Одна  антенна Яги показала себя весьма неплохо, поэтому я решил добавить еще две антенны по числу просветов между домами :)

Примерно так выглядит колодец с домами по моему месту жительства.

Зеленым цветом - ТРИ просвета, где видно неба и откуда можно  принимать ADS-B.

Синим - три направления, куда установлены 3 антенны в соответствии с областями видимости.

Красным балкон - на котором они установлены, расположенный, увы, на нижних этажах дома.

Верх -  это Витебское направление - там самый интенсивный воздушный трафик между Минском и Москвой. Под "интенсивным"  я понимаю 15-25 пакетов в секунду :) Это мой лучший рейт за все время приема. Потенциально, на этом направлении я планирую заменить 7 элементов на 15-20... Когда-нибудь :)

Левая сторона - это Солигорск, трафик там международный и крайне слабый. Если с Витебского направления я получаю до 3500-4500  позиций, то через Солигорск проходит всего 300-400. Жалкие 10%.

Вниз - потенциально интересное направление - на Чернигов и Киев. Т,е. на Бориспольский аэропорт UKBB. Для этого направления я сделал 10 элементов, но увы, этого мало. Нужно тоже ставить 20, что бы выжать максимум.

Теперь у меня уже висит 4 антенны, включая 4эл на 144 и соседи стали как-то недобро на меня косится :D
 

Графики получения трафика с боротов по мере подключения антенн:

1) Одна антенна   -  Витебск (7 элементов)

2) Добавлена вторая антенна на Солигорск. (7 элементов)

3) Добавлена антенна на Киев (10 элементов)

Несмотря на красивые графики, реальная прибавка от 2х антенн составила в самом идеальном случае не более 30%. И такой прискорбный результат получен в силу слабого трафика в моей местности.

К сожалению, большинство материалов по объединению антенн связано с их групировкой в стек. В моем случае "стека" как такового нет, так как каждая антенна смотрит строго в своем направлении, диаграммы не пересекаются, сигналы  не складываются.  Впрочем, на всякий случай я сделал одинаковую длину фидеров до всех антенн. 

Остается открытым вопрос по согласованию антенных сопротивлений 3х антенн со входом SDR приемника. Сопротивление для 3-х антенн в моем случае 75/3 = 25 Ом. Исходя из реалий и экономических соображений,  в качестве фидера был использован 75 Омный SAT 703B (доступный на любом рынке или тематическом магазине). Под вышеуказанные 75 Ом были расчитанны и все антенны. У приемника входное сопративление 50 Ом. Казалось бы согласовать 25 и 50 и забыть, но есть ли в этом смысл? Даже в случае передачи 25 и 50 ом, это КСВ 2, что считается крайним, но допустимым вариантом. Так стоит ли городить огород в случае приема?

Я опять не смог ничего найти по даному вопросу на специализированных форумах. (Черт, что я делаю не так?) Все, как обычно, решают обратную задачу - делят сигнал с антенны на несколько приемников и используют  для этого 3 баксовый китайский (и не только) сплиттер со схемами разной сомнительности. Что ж, я тоже взял сплиттер и перевернул его вверх ногами. :)

Правда, пришлось вскрыть и перевернуть за одно и диоды внутри, зато теперь у меня 3 входа и один выход :)

Хз, что там стоят за ферритове кольца хоть и написано, что до 2.5 Ггц - потери конечно буду. Зато, как не странно, стало наблюдаться улучшение приема для бортов на границе приема антенн.  Операция по установке суматора (в девичестве сплиттера) была проведена буквально несколько часов назад, статистики пока нет, добавлю через несколько суток, как только сниму ее с flightradar24 или planefinder.net.

На всякий случай ссылки на модель ММАНА для 10 эл. Элементы сделаны из 2.5 мм медной проволоки.

Диаграмма на реальной высоте 3его этажа, примерно 10 метров. 

Файлик  adsb1090-10el-75ohm_2.5mm.maa

Июля
2018 года

16

Yagi для ADS-B 1090 Mhz

После установки коллинеара на улице и наблюдений за результатом, меня посетил ряд сомнений. Субьективно после упаковки антенны в ПВХ трубу и некоторго увеличения длинны кабеля, прием стал хуже. Что отразилось и на графиках - максимальный радиус сократился на 50 км, хотя казалось, что должно быть наоборот. Так же была найдена  статья в которой собирался такой же коллинеар, но некоторые элементы отличались размерами. Моделирование я делать поленился и хоть приемлемый результат был получен, он меня совсем не радовал.

Все это сподвигло меня попробовать сделать новую антенну, благо кое-какие запчасти от антенны на 144 оставались.

Моделирование

Быстрый поиск по сети не принес результатов. Моделей mmana антенны YAGI для  для ads-b не было, только упоминания об использвании самой антенны или обсуждение результатов. Возможно я плохо искал? Проверил онлайн конструкторы яг, но их функционал весьма убог - максимум 3 элемента и все размеры противоречат друг другу. В итоге сел за мману сам. Число эллементов подобрал так, что бы длинна "бума" была в меру скромной - 35 см, достаточно для тестирования. С подавлением вышло странно - оно было весьма скромным и выровнялось где-то к добавлению в систему последних 2х директоров. Скорее всего модель вышла ущербной - имхо, не должен быть рефлектор меньше вибратора размером...

И тем не менее, параметры удалось в какой-то степепни оптимизировать

Оптимизация с приоритетом в усиление. 12/22 в свободном пространстве, на 10 метрах моего подвеса примерно 17/22, элевация 2 градуса.   Мечта :D

Диаграмма в горизонтальной плоскости в меру широкая и должна как раз перекрыть разрыв между домами, с которого ко мне приходит большинство сигналов.

Ну это ведь не комерческий проект, можно начинать "пилить".

Файлы с оптмизацией под 50 и 75 Ом:

adsb1090-7el-50ohm.maa

adsb1090-7el-75ohm.maa

Материал

В качестве бума - легкий и тонкий кабель-канал :) элементы - остатки трубок 8мм. Для данной антенны они избыточно толстые - но лучше ничего не нашлось.

Как обычно полдня на реализацию и я приступил к проверке...

Проверка оказалась весьма увлекательным занятием. Если раньше я думал, что мой коллинеар работает, то теперь у меня возникло горячее желание снять этот мусор и выбросить куда подальше...

Прием был на коллинеар:

На этом не совсем удачном скрине еще не включен предусилитель, с ним сигнал чуть лучше чем показано, но уровень шумовой дорожки 50-60 db. Я всерьез начал задумываться о band-pass фильтре..

Прием на Яги со включенным предусилителем:

Шумовая дорожка примерно 105 db, уровни сигнала ADS-B:  +30 / +35 db над шумом. Работает! :)

Как описать работу антенны - я просто стоял на балконе и водил ею как волшебным фонарем, а потом смотрел как в той стороне, в которую смотрела антена на карте проявлялись самолеты.  Число сообщений от каждого самолета от едениц подскочило до сотен, я наконец увидел вожделенные борта на Витебском (~350 км)... 

То, что коллинеар не работает так, как должен - стало окончательно понятно...

А столь длинный трек - я видел точно впервые:

TODO:

1)собрать еще две таких же антенны и направить в оставшиеся просветы между домами.

2)читать матчать по согласованию и подключению антенн в стек.

Июля
2018 года

10

ADS-B & AFEDRI SDR-Net & dump1090

Тематикой ADS-B я заинтересовался практически случайно. Исследуя тему компактных серверов переодически натыкался на "малинки" и прочие "одороиды", а так же способы их применения. Однажды и вовсе наткнулся на тему в которой радостная школота  довольные пользователи малинки рассказывали о том, как воспользовались предложением от flightradar24.com (далее FR) и получили от них "халявный" комплект из антенны на 1090 Mhz, коробки с приемником и корпус с "raspberry pi"  ака "малинка".  С "малиной" я еще не ковырялся, не было времени,  желания и было много сомнений в целесообразности - производительность все же оставляет желать лучшего.

Не так давно прочитал сообщение от Александара 4Z5LV, который сообщил что в последнюю версию (на данный момент) sdr-split v.1.19 , добавлена возможность 8-битного семплирования сигнала, что в свою очередь дает возможность совместной работы с утилитой dump1090. Которая позволяет декодировать сигналы ADS-B, а значит теперь прием возможен не только на "старом китайском свитке" RTL, но и на любимом Afedri SDR :)

Само-собой, мне захотелось такую возможность воплотить.

Первое с чего все начинается - антенна. За воскресенье, загуглив тематику сделал 8 элементный коллинеар на 1.1 Ггц.

Результат, учитывая адские потери в кабеле, посредственную точность изготовления элементов и самой конструкции в целом - весьма впечатляющий.

Если на NAGOYA UT-102UV стояющую на карнизе небыло слышно совсем ничего, то самодельный коллинеар уровни сигналов если и не шкалят, то слышны весьма громко.

Ок, далее качаем dump1090, а лучше её форк от Мальколма Роба или еще кого-нить, кто занимается ее развитием и украшательством.

git clone https://github.com/MalcolmRobb/dump1090

cd dump1090

make

После получения бинарника я столкнулся с проблемой. Запустить я его запустил, но результат отсутствовал . Что ж,  если ничего не помогает - прочтите инструкцию(с)

Обратившись к описанию утилиты sdr_split на сайте мною был найден "секретный ключ" -cE0  :

1. Added conversion from 16-bit sample size to RTL-SDR like 8 bit sample size, output of converted data stream to stdout. (option -cE0) for use with dump1090 utility.

Это был шаг в верном направлении, но все еще чего-то не хватало. Я слышал сигналы и видел их на водопаде, но в консоли было пусто.

В конце долгих многочасовых поисков я наконец понял в чем у меня проблема и  почему ничего не работает. Вот, что навело меня на правильную, но почему-то неочевидную для меня мысль.

The binary file should be created using rtl_sdr like this (or with any other program that is able to output 8-bit unsigned IQ samples at 2Mhz sample rate

Ну конечно же, sample rate должен быть 2 Mhz!!!

И стоило мне исправиль жту ошибку как я тут же увидел заветные самолеты в консоли...

А если зайти на порт 8080 сервера, то dump1090 поднимает там вебсервер и отдает более визуальную статистику и информацию.

Общий механизм работы софт-харда точно такой же, как мной уже был реализован ранее при работе с WEBSDR от PA3FW.

При помощи sdr_split подклчаемся к сетевому приемнику Афедри, получаем поток, пишем этот поток в файл FIFO на диске.

При помощи dump1090 читаем этот файл, получаем результат в виде хэшей и остальных данных с ADS-B.

Как обычно я использую файлик  afedri-start.sh для запуска этой связки.Вот его содержимое.

#!/bin/bash
FREQUENCY=1090000000
SAMPLE_RATE=2048000
GAIN=35

./sdr_commander  -t192.168.0.245 -al1 -am1 -E4 -A0 -sn$SAMPLE_RATE -g$GAIN -q0 -f$FREQUENCY
./sdr_split -s$SAMPLE_RATE -O -c1 -u50000 -i192.168.0.245 -cE0 > /home/websdr/band20/fifo/afedri-ch-1 &
sleep 1
./dump1090 --raw --quiet --aggressive --net --ifile /home/websdr/band20/fifo/afedri-ch-1 &

Далее, подключаемся к агрегатору. Регистрируемся на сайте FR. Идем на страницу "Share your ADS-B data", выбираем свою ОС и качаем их софт. Инструкций по подключению в интернетах полно , приведу коротко.

wget https://repo-feed.flightradar24.com/linux_x86_binaries/fr24feed_1.0.18-5_i386.tgz
 

tar -zxvf fr24feed_1.0.18-5_i386.tgz

Раскладываем файлы по директориям (см ссылку на хабр)

./fr24feed --signup

отвечаем на вопросы, получаем новый ключ, делаем "демона" для fr24feed, идем на ФР убеждаемся что мы законекчены и сбор статистики пошел.

Где-то через сутки можно будет увидеть статистику, с каких азимутов сигнал самолетов приходит, а с каких нет. У меня все не очень хорошо, если честно то все плохо. Со всех сторон дома, а антенна всего на окне третьего этажа. Просветов до неба между домами всего два, в них максимальная дальность составляла до 200 nm, что неплохо, но конечно хотелось бы кгруговой диаграммы. А она достижима только на крыше.. Ну, что есть, то есть...

TODO:

1)отдельный приемник для ads-b (уже едет :D )

2)band pass filter 1090

2)нормальный кабель с нормальными коннекторами

3)радача получаемой информации большему числу агрегаторов: flightaware, opensky-network etc

На данный момент, до приезда ADS-B приемника WEBSDR@AfedriSDR будет работать в ADS-B режиме.  Посмотреть на самолетИки по ссылке...