Construeix el teu propi equip ADS-B de baix cost

Vigilància i posicionament d’aeronaus en temps real amb un petit receptor DVB-T de TDT.

Potser és la primera vegada que sentiu a parlar sobre el sistema de posicionament i vigilancia aeronàutic anomenat ADS-B (Automatic Dependent Surveillance – Broadcast) però si esteu familiaritzats amb el món aeronàutic, segur que heu sentit a parlar sobre els RADARs de posicionament. Bé doncs el ADS-B és l’evolució en termes de vigilància i posicionament dels RADARs, ja que a més de permetre obtenir la posició de l’aeronau en la mateixa aeronau, permet millorar els defectes que tenen els RADARs a l’hora d’obtenir la posició de les aeronaus.

ADS-B ground station

Figura 1 Antena receptora ADS-B.

El funcionament del ADS-B el podríem resumir amb el següent esquema:

Structure of an ADS-B system.

Structure of an ADS-B system.

Figura 2 – Funcionament ADS-B.

Algunes de les dades retransmeses per les aeronaus són la posició, l’altitud, la velocitat, el “heading”(o dit d’un altre manera) el sentit en la que es desplaça l’aeronau, etc.

Bé doncs utilitzant un petit receptor de TDT i una petita antena omnidireccional hem experimentat amb la recepció de trames ADS-B que es poden rebre en qualsevol zona amb una mica de cobertura o en la que les aeronaus volin relativament baix.

Hem utilitzat un “RTL-SDR USB dongle” per tal de fer l’etapa de recepció, conversió d’analògic a digital i sincronització en hardware i totes les altres etapes a través de software.

RTL2832

Figura 3 – RTL2832 USB dongle (RTL-SDR).

Aquest és el concepte de SDR (Software Defined Radio) fer un sistema de telecomunicacions en el qual els components estan implementats en software, en comptes de hardware com acostuma a ser.

Aquests petits receptors tenen una banda de freqüència de recepció molt ample, desde 24 a 1766 MHz, el qual permet rebre les senyals retransmeses pels “transponders” dels avions a 1090 MHz.

Gràcies a molta gent que a desenvolupat softwares que permeten descodificar i processar les senyals ADS-B rebudes per un receptor SDR, el que hem aconseguit és mostrar en un mapa en temps real el moviment de les aeronaus que sobrevolen la nostra zona.

Alguns exemples de les possibilitats que hi ha són les següents:

RTL1090

Figura 4 – RTL1090, software per descodificar les senyals ADS-B rebudes.

ADSB#

Figura 5 – ADSB#, software per processar les trames i enviar-les a un altre programa que les mostri en un mapa.

PlanePlotter_image

Figura 6 – Planeplotter, Software per visualitzar les dades a temps-real de qualsevol dels 2 programes anteriors.

adsbScopeScreenShot

Figura 7 – ADSBScope, Software per visualitzar les dades a temps real del ADSB# o RTL1090.

El receptor SDR també permet escoltar la ràdio FM, AM, rebre imatges de satèl·lits meteorològics com els NOAA, rebre ACARS aeronàutica, escoltar a temps real les converses ATC que té el pilot amb la torre de control, etc.

Per tal de poder sintonitzar qualsevol freqüència i tenir un ventall més ampli de possibilitats està disponible de forma gratuïta el programa anomenat SDR# que permet aplicar diverses modulacions, filtres i combinat amb altres programes es pot arribar a descodificar molts tipus de senyals, sempre hi quant es trobin dins el rang del receptor SDR.

SDR# screenshot

SDR# screenshot

Figura 8 – SDR#, Software per sintonitzar i rebre senyals en diverses freqüències.

Després d’experimentar amb totes les possibilitats que ens permetia aquest dispositiu receptor tant interessant, hem creat un escenari permanent al laboratori 328B de la EETAC, en el qual rebem les dades ADS-B de les aeronaus de la zona, processem les dades i les enviem a FlightRadar24.com.

FR24

Figura 9 – FlightRadar24 web, permet visualitzar a temps real les dades ADS-B a escala mundial.

Aquesta pàgina web el que fa és rebre les senyals de molts receptors ADS-B situats arreu del món i permet visualitzar la posició de les aeronaus a temps real en qualsevol lloc del món.

Per crear aquest escenari, hem utilitzat una raspberry pi. Es tracta d’un petit ordinador el qual serveix per poder localitzar el receptor SDR més a prop de l’antena.

Per altra banda, hem connectat el receptor SDR a l’antena ADS-B de l’escola que permet incrementar la cobertura.

Figura 10 – El nostre escenari al LAB328B de l’EETAC.

Ferran Casanovas Bargalló, estudiant del grau en aeronavegació de la EETAC(UPC).

Aquest cap de setmana estarem presents en el Barcelona AirSim Meeting 2013 (BASM13) en el qual farem una presentació sobre els nostres experiments i introduirem a tothom que estigui interessat en aquest tema per tal de que ell mateix pugui muntar-se el seu propi receptor ADS-B de baix cost.

Link al article de Arcitec: http://arcitec.blog.upc.edu/construeix-el-teu-propi-radar-aeronautic-de-baix-cost/

Link al blog bitsquevolen: http://bitsquevolen.eetac.upc.edu/?p=1695

Advertisements

Deixa un comentari

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out / Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out / Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out / Canvia )

Google+ photo

Esteu comentant fent servir el compte Google+. Log Out / Canvia )

Connecting to %s