مانیتور پرواز با استفاده از PI تمشک و استیک DVB: 3 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

اگر شما یک مسافر معمولی هستید یا فقط به هواپیما علاقه دارید ، Flightradar یا Flightaware 2 باید دارای وب سایت (یا برنامه هایی باشند ، زیرا برنامه های تلفن همراه نیز وجود دارد) که روزانه از آنها استفاده خواهید کرد.

هر دو به شما امکان می دهند هواپیماها را در زمان واقعی ردیابی کنید ، برنامه پروازها ، تاخیرها و غیره را مشاهده کنید.

وب سایت ها از سیستم های ترکیبی برای دریافت داده ها از هواپیماها استفاده می کنند ، اما امروزه پروتکل ADB-S محبوبیت بیشتری پیدا کرده و گسترده می شود.

مرحله 1: پروتکل ADS-B

نظارت خودکار وابسته یا به اختصار ADS-B همانطور که توسط ویکی پدیا بیان شده است:

"نظارت خودکار وابسته - پخش (ADS -B) یک فناوری نظارتی است که در آن هواپیما موقعیت خود را از طریق ناوبری ماهواره ای تعیین می کند و به طور دوره ای آن را پخش می کند و امکان ردیابی آن را فراهم می کند. اطلاعات را می توان به عنوان جایگزین از طریق ایستگاه های زمینی کنترل ترافیک هوایی دریافت کرد. برای رادار ثانویه. همچنین می تواند توسط سایر هواپیماها دریافت شود تا آگاهی از وضعیت و امکان جداسازی خود را فراهم کند. ADS -B از این نظر "خودکار" است که نیازی به خلبان یا ورودی خارجی ندارد. از آنجا که به داده های مربوط به آن وابسته است "وابسته" است سیستم ناوبری هواپیما. [1]"

در اینجا شما میتوانید اطلاعات بیشتری راجع به آن بخوانید:

fa.wikipedia.org/wiki/Automatic_dependent_…

سیستم پیچیده است ، برای علاقه مندان به جزئیات ، ویکی پدیا نقطه خوبی برای شروع است.

به طور خلاصه ، هواپیماها با فرکانس 1090 مگاهرتز چندین اطلاعات پرواز را ارسال می کنند ، که شامل اطلاعاتی مانند سرعت ، ارتفاع ، حرکت ، حرکت هواپیما ، مختصات است که می تواند توسط کنترل زمینی یا سایر هواپیماها برای شناسایی هواپیما و موقعیت دقیق آن استفاده شود.

این یک سیستم ثانویه برای رادار معمولی است ، اما قرار است به عنوان اجباری در صنایع هوایی بیشتر معرفی شود.

این اطلاعات را می توان از طریق گیرنده های اختصاصی ذخیره کرد و به وب سایت های تخصصی منتقل کرد که پایگاه داده ای زنده در مورد هواپیما ایجاد می کنند.

چنین وب سایت هایی عبارتند از:

رادار پرواز

www.flightradar24.com/

ظروف هواپیما

flightaware.com/

مرحله 2: تغذیه داده ها با رایانه تک برد Raspberry PI و USB Stick DVB-T

این وب سایت ها اغلب تجهیزاتی با قابلیت پذیرش ADB-S ارائه می دهند که به منظور بهبود پوشش داده ها را در پایگاه داده آنها بارگذاری می کند. البته ، آنها فقط در صورتی ارائه می دهند که محل نصب شما پوشش فعلی را افزایش دهد.

در عوض ، شما یک حساب حق بیمه نامحدود دریافت می کنید که به شما امکان می دهد علاوه بر حساب های رایگان ، به اطلاعات زیادی نیز دسترسی داشته باشید. البته شما نیز از شر تبلیغات خلاص خواهید شد.

اما شما نیازی به گیرنده حرفه ای و گران قیمت ADB-S ندارید. شما می توانید با استفاده از چند جزء (به طور کلی زیر 100 دلار) یکی را با استفاده از چند جزء بسازید.

آموزش های خوبی وجود دارد ، برای اطلاعات بیشتر می توانید از صفحات وب زیر دیدن کنید ، من فقط سعی می کنم خلاصه ای از آن قسمت تهیه کنم و شاید چند جزئیات که در آن آموزش ها فراموش شده است را توضیح دهم:

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

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

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

این پیوندها فقط بر نصب نرم افزار تمرکز می کنند ، اما بر تنظیمات HW یا Mechanical تمرکز نمی کنند. سعی می کنم این موارد را نیز پوشش دهم.

بنابراین HW شامل یک کامپیوتر Raspberry PI Single Board است. مگر اینکه شما در مریخ زندگی می کنید ، احتمالاً قبلاً در مورد آن شنیده اید ، این یک رایانه کوچک بسیار محبوب است که در حال حاضر به نسل سوم رسیده است.

آخرین مدل دارای پردازنده چهار هسته ای 1.2 گیگاهرتز 64 بیتی ، ویدئویی ، LAN ، Wifi ، بلوتوث ، همه با قیمت فروش 35 دلار است:

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

البته ، در کشور شما آن را به این قیمت ارزان نخواهید گرفت ، اما همچنان ارزان است در مقایسه با آنچه می توانید با آن انجام دهید و جامعه بزرگی که می توانید در پشت آن پیدا کنید.

برای پروژه ما ، استفاده از آخرین مدل کمی بیش از حد است ، بنابراین و قدیمی تر ، شاید PI 1 مدل B بیش از حد کافی باشد (این چیزی است که من نیز از آن استفاده کرده ام).

همچنین بهتر است از 1 PI اول استفاده کنید ، زیرا مصرف برق کمتری دارد ، بنابراین اتلاف گرما نیز کمتر است.

حتی اگر برای استفاده معمولی لازم نیست ، بهتر است تمشک را به یک هیت سینک مجهز کنید (حداقل برای CPU) ، زیرا در نهایت شما کل تنظیمات را در یک جعبه محفظه ضد آب نصب کرده و آن را در بالای سقف ، برای دریافت بهتر سیگنال (به این معنی که پوشش بهتری خواهید داشت) و دید خوب. می توانید کیت هیت سینک را از فروشندگان مجدد خریداری کنید که خود تخته را نیز می فروشند.

دریافت داده ها با دانگل DVB-T انجام می شود. از آنجا که همه مدلها نمی توانند با فرکانس 1090 تنظیم کنند ، بهتر است از چیپست RTL2832 که قبلاً اثبات شده است استفاده کنید. یافتن چنین تنظیم کننده هایی در Aliexpress از دوستان چینی ما برای چند دلار آسان است:

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

این واحدها تمایل دارند که مقدار زیادی از پورت USB مصرف کنند و کاملا داغ باشند ، و در صورت داشتن رزبری پای مدل B (نه 2 و 3) ، بیشتر دوست دارید با منبع تغذیه مشکل داشته باشید.

من خودم را اصلاح کردم (2 هیت سینک روی IC تیونر و روی پردازنده قرار دادم ، و همچنین یک سینک حرارتی برای IC منبع تغذیه که 3.3 ولت را تأمین می کند ، تولید کردم.

همچنین ، من PCB را قطع کرده ام تا از پورت USB قطع شود و مستقیماً آن را برای مبدل DC-DC (بعداً در مورد این مورد) تهیه کردم.

می توانید تغییرات را در تصاویر بالا مشاهده کنید ، اما برای انجام این کار به مهارت هایی نیاز دارید. در صورتی که نمی خواهید PCB را قطع کنید ، می توانید آن را به یک هاب USB متصل کنید.

اما در این مورد ، من به شدت توصیه می کنم که سینک ها را نصب کنید ، زیرا در غیر این صورت ، به دلیل عدم تهویه در داخل محفظه و قرار گرفتن در معرض مستقیم آفتاب ، می تواند بیش از حد گرم شود و بسوزد.

برای محفظه ، من از محفظه IP67/68 استفاده کرده ام تا اطمینان حاصل کنم که آب به داخل دستگاه وارد نمی شود. همچنین آنتن را داخل جعبه قرار داده ام ، همانطور که در تصویر بالا مشاهده می کنید.

تنها چیزی که باید حل شود دریافت منبع تغذیه داخل محفظه و اترنت بود.

همانطور که POE (قدرت روی اترنت) به خوبی اثبات شده است ، من از کابل یکسانی برای دستیابی به هر دو استفاده کرده ام. POE به این معنی است که شما دستگاه خود را از طریق همان کابل اترنت که برای ارتباط استفاده می کنید تغذیه می کنید.

ساده ترین راه این بود که یک جفت کابل/کانکتور ترکیبی بخرید که قبلاً اتصالات را دارد. پس از این ، شما فقط 2 سر را از طریق استاندارد CAT-5 UTP یا بهتر ، کابل FTP متصل می کنید. دومی بهتر است ، زیرا عایق خارجی نیز دارد.

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

برای اطمینان از ضد آب بودن محفظه ، به یک اتصال اترنت نیاز داشتم که آب بندی خوبی داشته باشد

خوشبختانه Adafruit چیزی دقیقاً برای این منظور دارد:

www.adafruit.com/products/827

پس از حل این مشکل ، تنها کاری که باید انجام می دادم این بود که در محوطه ای که می توانم این کانکتور را نصب کنم ، یک کل بسازم.

Raspberry PI به منبع تغذیه 5V پایدار احتیاج دارد ، USB نیز به آن نیاز دارد. با داشتن تجربه ای در زمینه لوازم الکترونیکی ، فکر کردم که در یک کابل UTP طولانی ، ولتاژ قابل توجهی خواهد بود ، بنابراین از منبع تغذیه 12 ولت برای تغذیه برق کابل اترنت استفاده کرده ام. در محفظه ، از یک مبدل 5A DC-DC برای کاهش ولتاژ به 5V پایدار استفاده کرده ام.

ولتاژ 12 ولت بر روی یک کابل 40 متری ناکافی بود ، زیرا افت ولتاژ در مصرف زیاد (هنگامی که چوب Dvb-t شروع به کار کرد) بسیار زیاد بود و DC DC تبدیل شده نمی توانست ولتاژ را به 5 ولت تثبیت کند. منبع تغذیه 12 ولت را با منبع تغذیه 19 ولت عوض کردم و این بار خوب بود.

مبدل DC 5V DC که من استفاده کردم این بود:

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

می توانید از دیگران نیز استفاده کنید ، اما مطمئن شوید که مبدل DC DC حالت تعویض است و می تواند در بلند مدت حداقل 2.0 آمپر را ارائه دهد. ترک مقداری ذخیره ضرری ندارد ، زیرا در این حالت خنک تر عمل می کند…

اکنون تنها کاری که باید انجام دهید این است که همه اینها را با هم قرار دهید ، از اتصال POE ، خروجی 19 ولت را به مبدل DC-DC وصل کنید ، از پیچ گوشتی و ولت متر برای تنظیم ولتاژ خروجی به 5 ولت ، لحیم کابل میکرو USB به خروجی استفاده کنید. مبدل DC-DC و از کابل اضافی مبدل به تثبیت کننده 3.3V از دانگل DVB-T استفاده کنید. همه دانگل ها شماتیک یکسانی ندارند ، بنابراین باید این قسمت را جستجو کنید ، اما معمولاً شبیه آن است که در تصویر وجود دارد (که 2 سیم به آن متصل است ، زرد و خاکستری ، 5V ، gnd). بعد از اینکه IC را پیدا کردید ، یک برگه داده را در اینترنت جستجو کنید و pinout را پیدا خواهید کرد.

فراموش نکنید که PCB را بین 5 ولت از اتصال USB و IC قطع کنید ، زیرا در غیر این صورت از PI نیز تغذیه می شود و این می تواند اثرات ناخواسته داشته باشد

در نهایت ، پدر قدیمی من یک پایه فلزی ساخته است که در آن محفظه می تواند به طور ایمن نصب شود.

در تصویر بالا می توانید کل قسمت نصب شده روی سقف ساختمان را مشاهده کنید.

مرحله 3: نصب نرم افزار

در انجمن Flightradar می توانید یک آموزش خوب در مورد نحوه نصب کل بسته SW پیدا کنید ، با این حال کمی قدیمی است ، زیرا برخی از قسمت ها نیازی به انجام آنها در حال حاضر ندارند.

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

در ابتدا ، شما باید سیستم عامل Raspbian را روی کارت های SD نصب کنید. (مرحله 1)

پس از آن ، نیازی به نصب درایور RTL ندارید ، زیرا قبلاً در هسته های اخیر گنجانده شده است. همچنین نیازی به نصب dump1090 به صورت جداگانه ندارید ، با نصب fr24feed همراه است.

اما شما باید مرحله ای را برای لیست سیاه درایور استاندارد dvb-t انجام دهید ، زیرا در غیر این صورت dum1090 نمی تواند با آن ارتباط برقرار کند.

پس از انجام این کار ، PI را راه اندازی مجدد کرده و برنامه fr24feed را نصب کنید.

تنها کاری که باید انجام دهید این است که مخزن را به روز کنید و آن را از flightradar اضافه کنید و کل بسته را نصب کنید ، همانطور که در اینجا توضیح داده شده است:

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

بسته شامل dump1090 است ، SW که با دانگل usb ارتباط برقرار می کند و داده ها را به برنامه fr24feed تغذیه می کند. با این کار داده ها روی سرورهای FR24 بارگذاری می شود (یا اگر هر دو را پیکربندی کردید ، piaware).

اگر به اطلاعات بیشتر و اصلاح در مورد dump1090 نیاز دارید ، می توانید توضیحات خوبی در اینجا پیدا کنید:

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

لطفاً قسمت مربوط به نصب را حذف کنید ، زیرا قبلاً نصب شده است. از طریق ssh وارد PI شوید و یک دستور ps -aux صادر کنید تا ببینید آیا اجرا می شود و با کدام پارامترها.

اگر مایل به نصب piaware همراه با fr24feed هستید ، می توانید این کار را انجام دهید ، اما مطمئن شوید که تنها یکی از آنها dump1090 را شروع می کند. همچنین ، مطمئن شوید که dump1090 داده های خام را در پورت 30005 جاری می کند ، در غیر این صورت piaware نمی تواند داده ها را دریافت کند.

همیشه از گزارش آن برنامه ها استفاده کنید ، زیرا این امر به شما در اشکال زدایی کمک می کند در صورتی که چیزی مطابق انتظار کار نکند.