Monitor Penerbangan Menggunakan Raspberry PI dan DVB Stick: 3 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Jika Anda seorang frequent flyer, atau hanya menyukai pesawat, maka Flightradar atau Flightaware adalah 2 situs web (atau aplikasi, karena ada juga aplikasi seluler) yang akan Anda gunakan setiap hari.

Keduanya memungkinkan Anda untuk melacak pesawat secara real time, melihat jadwal penerbangan, penundaan, dll.

Situs web menggunakan sistem gabungan untuk mendapatkan data dari pesawat, tetapi saat ini protokol ADB-S menjadi semakin populer dan tersebar luas.

Langkah 1: Protokol ADS-B

Pengawasan tergantung otomatis, atau singkatnya ADS-B, seperti yang dinyatakan oleh wikipedia:

“Automatic Dependent Surveillance – Broadcast (ADS–B) adalah teknologi pengawasan di mana pesawat terbang menentukan posisinya melalui navigasi satelit dan secara berkala menyiarkannya, memungkinkannya untuk dilacak. Informasi tersebut dapat diterima oleh stasiun darat pengendali lalu lintas udara sebagai penggantinya. untuk radar sekunder. Ini juga dapat diterima oleh pesawat lain untuk memberikan kesadaran situasional dan memungkinkan pemisahan diri. ADS–B adalah "otomatis" karena tidak memerlukan pilot atau input eksternal. Ini "bergantung" karena bergantung pada data dari sistem navigasi pesawat.[1]"

Anda dapat membaca lebih lanjut tentangnya di sini:

en.wikipedia.org/wiki/Automatic_dependent_…

Sistemnya rumit, bagi mereka yang tertarik dengan detailnya, Wikipedia adalah titik awal yang baik.

Singkatnya, pesawat mengirimkan pada frekuensi 1090Mhz beberapa data penerbangan, yang berisi informasi seperti kecepatan, ketinggian, heading, squawk, koordinat yang dapat digunakan oleh kontrol darat atau pesawat lain untuk mengidentifikasi pesawat dan posisinya yang tepat.

Ini adalah sistem sekunder untuk radar umum, tetapi akan diperkenalkan sebagai sistem wajib pada semakin banyak pesawat udara.

Informasi ini dapat di-cache melalui penerima khusus dan dikirimkan ke situs web khusus yang membuat database 'langsung' tentang pesawat.

Situs web tersebut adalah:

Flightradar

www.flightradar24.com/

Perangkat Terbang

flightaware.com/

Langkah 2: Memberi Makan Data Dengan Komputer Papan Tunggal Raspberry PI dan Stik USB DVB-T

Situs web ini sering menawarkan peralatan yang mampu menerima ADB-S yang akan mengunggah data ke database mereka untuk meningkatkan jangkauan. Tentu saja, mereka menyediakannya hanya jika lokasi pemasangan Anda akan meningkatkan cakupan yang ada saat ini.

Sebagai gantinya, Anda akan mendapatkan akun premium tanpa batas yang memungkinkan Anda memiliki akses ke banyak info tambahan selain akun gratis. Tentu saja, Anda akan menyingkirkan iklan juga.

Tetapi Anda tidak memerlukan reseptor ADB-S yang profesional dan mahal. Anda dapat membuatnya menggunakan beberapa dolar (secara keseluruhan di bawah $ 100) menggunakan beberapa komponen.

Ada tutorial yang bagus di luar sana, untuk informasi lebih lanjut Anda dapat berkonsultasi dengan halaman web di bawah ini, saya hanya akan mencoba membuat ringkasan dari sana dan mungkin menjelaskan beberapa detail yang terlewatkan dalam tutorial tersebut:

ferrancasanovas.wordpress.com/2013/09/26/d…

www.jacobtomlinson.co.uk/projects/2015/05/…

forum.flightradar24.com/threads/8591-Raspbe…

Tautan ini hanya fokus pada instalasi perangkat lunak, tetapi tidak fokus pada pengaturan HW atau Mekanik. Saya akan mencoba untuk menutupi juga ini.

Jadi HW terdiri dari komputer papan Raspberry PI Single. Kecuali Anda tinggal di Mars, Anda mungkin sudah pernah mendengarnya, ini adalah komputer kecil yang sangat populer yang sudah mencapai generasi ke-3.

Model terbaru menawarkan CPU quad core 1.2Ghz 64 bit, videocore, LAN, Wifi, Bluetooth, semuanya seharga $ 35 harga jual:

www.raspberrypi.org/products/raspberry-pi-…

Tentu saja, di negara Anda, Anda tidak akan mendapatkannya semurah itu, tetapi masih murah dibandingkan dengan apa yang dapat Anda lakukan dengannya dan seberapa besar komunitas yang dapat Anda temukan di baliknya.

Untuk proyek kami, menggunakan model terbaru sedikit berlebihan, oleh karena itu dan yang lebih lama, mungkin model PI 1 B lebih dari cukup (Ini yang juga saya gunakan).

Juga lebih baik menggunakan PI pertama, karena konsumsi dayanya lebih rendah, sehingga pembuangan panasnya juga lebih rendah.

Bahkan jika tidak diperlukan untuk penggunaan normal, lebih baik untuk melengkapi Raspberry dengan heat sink (setidaknya untuk CPU), karena pada akhirnya Anda akan menginstal seluruh pengaturan ke dalam kotak penutup kedap air dan memasangnya di atas atap, untuk mendapatkan penerimaan sinyal yang lebih baik (itu berarti Anda akan memiliki jangkauan yang lebih baik) dan garis pandang yang baik. Anda dapat membeli kit pendingin dari penjual ulang yang juga menjual papan itu sendiri.

Penerimaan data akan dilakukan dengan dongle DVB-T. Karena tidak semua model dapat menyetel ke frekuensi 1090, sebaiknya gunakan chipset yang sudah terbukti, RTL2832. Sangat mudah untuk menemukan tuner seperti itu di Aliexpress dari teman-teman Cina kami dengan beberapa dolar:

www.aliexpress.com/item/USB2-0-DAB-FM-DVB-T…

Unit-unit ini cenderung mengkonsumsi banyak daya dari port USB dan berjalan cukup panas, dan jika Anda memiliki model Raspberry Pi B (bukan 2 dan 3) Anda akan paling suka mendapatkan masalah dengan catu daya.

Saya telah memodifikasi milik saya (menempatkan 2 unit pendingin pada IC tuner dan pada prosesor, dan juga membuat unit pendingin untuk IC catu daya yang menyediakan tegangan 3.3V.

Juga, saya telah memotong PCB untuk menghentikan suplai dari port USB dan memasoknya langsung ke konverter DC-DC (lebih lanjut tentang ini nanti).

Anda dapat melihat modifikasi pada gambar di atas, tetapi Anda memerlukan beberapa keterampilan untuk melakukan ini. Jika Anda tidak ingin memotong PCB, Anda dapat mencolokkan stik ke hub USB yang aktif.

Tetapi juga dalam hal ini, saya sangat merekomendasikan memasang unit pendingin, karena jika tidak, karena kurangnya ventilasi di dalam selungkup, dan paparan sinar matahari langsung, itu bisa menjadi terlalu panas dan terbakar.

Untuk enklosur, saya telah menggunakan enklosur IP67/68 untuk memastikan tidak ada air yang masuk ke dalam unit. Saya juga menempatkan antena di dalam kotak, seperti yang Anda lihat pada gambar di atas.

Satu-satunya hal yang harus dipecahkan adalah mendapatkan catu daya di dalam enklosur dan ethernet.

Karena POE (Power over ethernet) sudah terbukti dengan baik, saya telah menggunakan kabel yang sama untuk mencapai keduanya. POE berarti Anda akan memberi daya ke perangkat Anda melalui kabel ethernet yang sama dengan yang Anda gunakan untuk komunikasi.

Cara paling sederhana adalah dengan membeli sepasang kombo kabel/konektor yang sudah memiliki sambungannya. Setelah ini, Anda hanya menghubungkan kedua ujungnya melalui kabel CAT-5 UTP standar, atau yang lebih baik, kabel FTP. Yang terakhir lebih baik, karena juga memiliki isolasi eksternal.

www.aliexpress.com/item/POE-Adapter-cable-T…

Untuk memastikan enklosur tetap tahan air, saya membutuhkan konektor ethernet yang memiliki penyegelan yang baik

Untungnya Adafruit memiliki sesuatu yang tepat untuk tujuan ini:

www.adafruit.com/products/827

Setelah ini beres, yang perlu saya lakukan adalah membuat keseluruhan pada enklosur tempat saya dapat memasang konektor ini.

Raspberry PI membutuhkan catu daya 5V yang stabil, begitu juga stik USB. Memiliki beberapa pengalaman dengan elektronik, saya berpikir bahwa pada kabel UTP yang panjang, penurunan tegangan akan signifikan, oleh karena itu saya menggunakan catu daya 12v untuk memasukkan daya ke kabel ethernet. Di enklosur, saya telah menggunakan konverter DC-DC 5A untuk menurunkan tegangan ke 5V stabil.

12v terbukti tidak cukup pada kabel sepanjang 40m, karena penurunan tegangan pada konsumsi tinggi (ketika tongkat Dvb-t mulai bekerja) terlalu banyak dan DC DC yang dikonversi tidak dapat menstabilkan tegangan ke 5V. Saya telah mengganti catu daya 12v dengan yang menyediakan 19V dan kali ini bagus.

Konverter DC 5V DC yang saya gunakan adalah yang ini:

www.aliexpress.com/item/High-Quality-5A-DC-…

Anda dapat menggunakan yang lain juga, tetapi pastikan itu adalah konverter DC DC mode switching, dan dapat menyediakan dalam jangka panjang setidaknya 2.0Amps. Tidak ada salahnya untuk meninggalkan sedikit cadangan, karena dalam hal ini akan berjalan lebih dingin…

Sekarang yang perlu Anda lakukan adalah mengumpulkan semua ini, dari konektor POE, sambungkan output 19V ke konverter DC-DC, gunakan obeng dan voltmeter untuk mengatur tegangan output ke 5v, solder kabel micro USB ke output dari konverter DC-DC dan gunakan kabel tambahan dari konverter ke stabilizer 3.3V dari dongle DVB-T. Tidak semua dongle memiliki skema yang sama, oleh karena itu Anda harus mencari bagian ini, tetapi biasanya mirip dengan yang ada di gambar (yang memiliki 2 kabel yang terhubung, kuning dan abu-abu, 5V, gnd). Setelah Anda menemukan IC, cari lembar data di internet dan Anda akan menemukan pinoutnya.

Jangan lupa untuk memotong PCB antara 5V dari konektor USB dan IC, karena jika tidak maka akan diumpankan juga dari PI dan ini dapat memiliki efek yang tidak diinginkan

Pada akhirnya, pa lama saya telah membuat dudukan logam di mana penutupnya dapat dipasang dengan aman.

Pada gambar di atas Anda dapat melihat semuanya terpasang di atap bangunan.

Langkah 3: Instalasi Perangkat Lunak

Di forum Flightradar Anda dapat menemukan tutorial yang bagus tentang cara menginstal seluruh paket SW, namun ini sedikit ketinggalan zaman, karena beberapa bagian tidak perlu dilakukan sekarang.

forum.flightradar24.com/threads/8591-Raspbe…

Pada awalnya, Anda harus menginstal OS Raspbian ke kartu SD. (Langkah 1)

Setelah itu, Anda tidak perlu menginstal driver RTL, karena sudah disertakan dalam kernel terbaru. Anda juga tidak perlu menginstal dump1090 secara terpisah, ia dilengkapi dengan instalasi fr24feed.

Tetapi Anda perlu melakukan langkah untuk memasukkan driver dvb-t standar ke daftar hitam, karena jika tidak, dum1090 tidak akan dapat berkomunikasi dengannya.

Setelah ini selesai, reboot PI dan instal program fr24feed.

Yang perlu Anda lakukan adalah memperbarui repositori dan menambahkan repositori dari flightradar, dan menginstal seluruh paket, seperti yang dijelaskan di sini:

forum.flightradar24.com/threads/8908-New-Fl…

Paket ini terdiri dari dump1090, SW yang berkomunikasi dengan dongle usb dan memasukkan data ke aplikasi fr24feed. Ini akan mengunggah data ke server FR24 (atau piaware, jika Anda mengonfigurasi keduanya).

Jika Anda memerlukan info lebih lanjut dan mengutak-atik tentang dump1090, Anda dapat menemukan deskripsi yang bagus di sini:

ferrancasanovas.wordpress.com/2013/09/26/d…

Silakan lewati bagian tentang menginstal, karena sudah diinstal. Masuk ke PI melalui ssh, dan keluarkan perintah ps -aux untuk melihat apakah itu berjalan dan dengan parameter mana.

Jika Anda ingin menginstal piaware bersama dengan fr24feed, Anda dapat melakukannya, tetapi pastikan hanya salah satu dari mereka yang memulai dump1090. Juga, pastikan dump1090 mengalirkan data mentah pada port 30005, jika tidak, piaware tidak akan dapat menerima data.

Selalu lihat log yang dihasilkan aplikasi tersebut, karena ini akan membantu Anda dalam debugging jika ada sesuatu yang tidak berfungsi seperti yang diharapkan.