Практикум
Зберіть власний приймач ADS-B і покажіть своє небо на карті
Усе, про що йдеться в цьому курсі, можна перевірити з власного вікна. Цей практикум докладно пояснює, що купити, як це зібрати, як встановити програму-фідер Dataero на Raspberry Pi і як побачити літаки, яких ви чуєте, на radar.dataero.eu - з вашою станцією як джерелом. Досвід у радіо, електроніці чи Linux не потрібен. Закладіть у бюджет близько 100-150 євро, пів дня і вікно з видом на небо.
Перш ніж почати
Що ви зберете і чому воно того варте
Приймач - це чотири ланки, з’єднані в ряд: антена, що вловлює хвилю 1090 MHz, USB-донгл, що перетворює хвилю на числа, невеликий комп’ютер, що декодує числа в повідомлення, і підключення до інтернету, яким декодовані позиції надходять до Dataero. Щойно фідер запрацює, кожен літак, якого чує ваша антена, з’являтиметься на карті наживо на radar.dataero.eu - для всіх, і джерелом буде зазначено вашу станцію. Жодна ланка нічого не передає в ефір: ви лише слухаєте, а слухати законно в Бельгії, в усьому Європейському Союзі та в більшості країн світу (якщо ви живете деінде, перевірте, які правила щодо приймального обладнання діють у вашій країні).
Курс пояснив, чому система працює; приймач дає змогу перевірити це на практиці. Ви виміряєте радіогоризонт із розділу 7 на реальних літаках, побачите закон обернених квадратів у стовпці рівня сигналу, простежите, як кількість повідомлень змінюється протягом доби, і порівняєте антену на вікні з антеною на даху. Для родини це проєкт, яким завершується вся історія; для класу - постійний прилад на даху, що цілий рік дає справжні дані.
А ще ви станете постачальником даних. Карта Dataero повністю складається з приймачів, які розміщують волонтери, аеропорти та школи, і карта рівно настільки добра, наскільки добрі її слухачі. Постачальник даних безкоштовно отримує те, чого не має звичайний відвідувач: панель із даними про все, що чує станція, карту покриття її ділянки неба у двох і трьох вимірах, 365 днів історії рейсів і місце в рейтингу серед усіх інших станцій мережі. Нічого не треба платити, нічого не треба підписувати, а той самий приймач може й далі передавати дані в будь-які інші мережі, якими ви вже користуєтеся.
Одна схема
Як поєднуються складові
Сигнал іде зліва направо. Три ланки зліва - це радіо, дві наступні - обчислення, три останні - мережа. Кожній ланці присвячено розділ основного курсу.
Саме в антені відбувається фізика розділів 5-8: чвертьхвильовий металевий стрижень завдовжки близько 65 mm резонує з хвилею 27,5 cm і перетворює кілька мільярдних часток вата на крихітну напругу. Кабель передає цю напругу донглу й, якщо він тонкий, утрачає приблизно половину її на кожних десяти метрах, - тому антена має бути близько до донгла або кабель має бути товстим. Фільтр і підсилювач необов’язкові: вони посилюють сигнал 1090 MHz, перш ніж він дійде до донгла, і відсікають передавачі мобільного зв’язку та FM-радіо, які інакше його «оглушили» б. Донгл - це програмно-визначене радіо, яке оцифровує хвилю два мільйони разів на секунду й передає числа на Raspberry Pi, де декодер (readsb, нащадок dump1090) знаходить преамбулу з розділу 4, зчитує 112 біт, перевіряє контрольний код і відкидає все, що не пройшло перевірку. Далі фідер Dataero пересилає декодовані повідомлення через ваше підключення до інтернету на вузол прийому даних Dataero, який об’єднує вашу станцію з усіма іншими в єдину карту.
Список покупок
Що купити, деталь за деталлю
Наведений нижче перелік повний: із цими деталями й нічим іншим ви вже передаватимете дані. Він існує у двох варіантах. Базовий варіант тримає маленьку антену всередині, біля вікна або на горищі, і його досить, щоб побачити, як працює система, і передавати дані з першого ж вечора; розширений варіант виносить налаштовану антену надвір, із фільтрованим підсилювачем і кабелем із малими втратами, і сягає радіогоризонту. Ціни орієнтовні - за нові товари, з ПДВ; вони залежать від магазину й місяця. Кнопки «Купити» відкривають кожну деталь у магазині Amazon обраної вами країни; ті самі деталі продає будь-який магазин електроніки, а комп’ютер - офіційні реселери Raspberry Pi (на сайті Raspberry Pi є їхній перелік за країнами). Хоч би де ви купували, беріть донгл, який продають саме для ADS-B, бо той самий донгл, який продають як телевізійний тюнер, часто є старішою й шумнішою версією.
Комп’ютер: Raspberry Pi
Правильний вибір - Raspberry Pi 4 Model B з 2 ГБ пам’яті: він декодує 1090 MHz, використовуючи лише частку своєї потужності, має чотири USB-порти, дротовий Ethernet і Wi-Fi та продається в комплекті з корпусом і блоком живлення. Raspberry Pi 5 працює так само добре й коштує трохи дорожче; Raspberry Pi 3B+ теж підійде, якщо він у вас уже є; Raspberry Pi Zero 2 W працює, але йому ледве вистачає живлення для USB, тож для першої збірки його краще уникати. Купіть офіційний блок живлення для своєї моделі (слабкий зарядний пристрій від телефона - найпоширеніша причина того, що приймач раптово перезавантажується), карту microSD на 16 або 32 ГБ відомого виробника та корпус із вентиляцією, бо і донгл, і процесор нагріваються. Додайте невеликий набір радіаторів, якщо його немає в комплекті. Розраховуйте на 50-70 євро за комп’ютер, 10-15 за блок живлення, 10 за карту й 10 за корпус.
Радіо: донгл RTL-SDR
Донгл - це програмно-визначене радіо на основі мікросхеми RTL2832U і тюнера R820T2 або R860 - того самого сімейства, що описане в розділі 9. Купуйте модель, призначену для ADS-B. Найкращий вибір для початку - донгл із вбудованим фільтром і підсилювачем на 1090 MHz (найвідоміший - FlightAware Pro Stick Plus; FlightStick від AirNav схожий): фільтр і малошумний підсилювач, які інакше довелося б купувати окремо, уже всередині, і в місті такий донгл чує у два-три рази далі, ніж звичайний. Донгл загального призначення (RTL-SDR Blog V4, Nooelec NESDR SMArTee) теж працює й універсальніший, якщо згодом ви захочете слухати й інше, але додайте зовнішній фільтр, описаний нижче, якщо живете ближче ніж за кілька кілометрів від веж мобільного зв’язку. Що б ви не купили, перевірте антенний роз’єм: стандартом є SMA, і всі антени й кабелі з цього переліку мають саме його; уникайте донглів із маленьким роз’ємом MCX - він потребує перехідника й легко ламається. Розраховуйте на 30-45 євро.
Антена
Почніть із маленької магнітної антени, що лежить у коробці з донглом, якщо вона там є: на металевій поверхні біля вікна вона чує літаки на відстані 80-150 km, і цього досить, щоб уже першого вечора побачити, як працює система. Проте справжньому приймачу потрібна налаштована антена на 1090 MHz, і саме на ній не варто заощаджувати: багатосекційна колінеарна антена в герметичній трубці завдовжки 60-70 cm, з коефіцієнтом підсилення 4-6 dBi і роз’ємом N або SMA знизу (зазвичай обирають антену 1090 MHz від FlightAware або A3 від Jetvision, 50-70 євро). Вона розрахована на резонанс точно на довжині хвилі з розділу 8 і зосереджує свою чутливість у напрямку горизонту, де перебувають далекі літаки; надворі, на короткій щоглі з відкритим видом, вона дістає до радіогоризонту - 350-450 km для літаків на крейсерській висоті. Саморобні антени з дроту - це дослід для уроку, а не приймач: похибка в кілька міліметрів збиває їхнє налаштування, і вони чують лише частку того, що чує заводська антена.
Кабель і роз’єми
Якщо антена стоїть поруч із Pi, досить кабелю завдовжки 1-3 m зі штекерами SMA на обох кінцях, тонкого й гнучкого (RG-174 для одного метра, RG-58 або H155 для трьох). Що довша траса, то товщим має бути кабель: на 1090 MHz тонкий кабель утрачає близько 3 dB, тобто половину сигналу, на кожних десяти метрах, тоді як товстий кабель із низькими втратами, як-от LMR-400 або H1000, - близько 1,3 dB. Тож для антени на даху за 15 m від Pi потрібен LMR-400 або підсилювач із фільтром біля антени, або й те, й інше. Купуйте кабель потрібної довжини з уже встановленими роз’ємами (штекер N з боку антени, якщо в антени гніздо N, і штекер SMA з боку донгла), бо встановлення роз’єму N власноруч потребує обтискного інструмента й навичок. Розраховуйте на 10 євро за короткий кабель і 30-60 за довгий із низькими втратами. Додайте короткий USB-подовжувач завдовжки 30-50 cm, щоб відсунути донгл від Pi: донгл, вставлений просто в плату, ловить радіошум самого процесора й закриває сусідній порт.
Фільтр і підсилювач (необов’язково, але це найдешевший спосіб збільшити дальність)
Якщо у вашому донглі немає вбудованого фільтра, смуговий фільтр на 1090 MHz (20-25 євро, SMA на вході й виході) між кабелем і донглом прибирає сигнали мобільного зв’язку, FM-радіо, телебачення й пейджерів, які звичайний донгл теж приймає і які перевантажують його поблизу міста. Ще краще - малошумний підсилювач із фільтром (близько 35 євро; найпоширеніші - RTL-SDR Blog 1090 LNA та попередній підсилювач Uputronics), встановлений з боку антени на довгому кабелі: він підсилює сигнал, перш ніж кабель його втратить, а живлення отримує від донгла через сам кабель (bias tee - донгл має це підтримувати; Blog V4, Pro Stick Plus і SMArTee підтримують). Підсилювач з боку Pi на довгому кабелі майже марний, бо підсилює те, що кабель уже втратив.
Інструменти та все інше
Вам знадобиться комп’ютер зі зчитувачем SD-карт (або USB-зчитувач за 5 євро), щоб записати карту пам’яті, пароль до Wi-Fi вашого домашнього роутера або вільний порт Ethernet і кабель, а для антени - підвіконня, балка на горищі чи коротка щогла з двома настінними кронштейнами. Для зовнішньої антени додайте самозварювальну стрічку, щоб загерметизувати роз’єм (3 євро), кабельні стяжки й кілька метрів запасу кабелю для петлі, з якої стікатиме вода. Невелика викрутка й ножиці - ось і всі інструменти.
| Деталь | Для чого вона | Купити на Amazon |
|---|---|---|
| Комплект Raspberry Pi 4Модель B із 2 або 4 ГБ, офіційним блоком живлення, вентильованим корпусом і карткою microSD на 32 або 64 ГБ, усе в комплекті; комплект Raspberry Pi 5 підійде так само | Декодує повідомлення та запускає фідер Dataero | Купити на Amazon |
| Донгл AirNav Radar FlightStickUSB-радіо з програмним керуванням, вбудовані фільтр і підсилювач 1090 МГц, гніздо SMA; FlightAware Pro Stick Plus, поки є в продажу, рівноцінний | Перетворює радіохвилю на числа; саме вбудовані фільтр і підсилювач дають йому дальність у місті | Купити на Amazon |
| USB-подовжувач, 30-50 смUSB 2.0, штекер A - гніздо A | Відсуває донгл від радіошуму процесора та звільняє сусідній порт | Купити на Amazon |
| Маленька антена 1090 МГц на магнітній основіНалаштована на ADS-B, із власним кабелем і штекером SMA | Ловить хвилю біля вікна; на металевій поверхні чує літаки за 50-150 км | Купити на Amazon |
Як учасник партнерської програми Amazon, Dataero Europe отримує винагороду з відповідних покупок, здійснених за цими посиланнями, без додаткових витрат для вас. Ціни, наявність і доставка - такі, як показує Amazon; ті самі деталі можна купити в будь-якому магазині електроніки.
Де її розмістити
Розміщення антени: висота, небо й кабель
Розміщення важливіше за ціну. Формула радіогоризонту з розділу 7, d = 4,12 x (sqrt(h літака) + sqrt(h антени)), де висоти в метрах, показує, що антена на висоті 2 m на підвіконні бачить авіалайнер на висоті 11 000 m на відстані до 438 km, а та сама антена на даху заввишки 20 m - лише на 13 km далі. Висота важить значно менше, ніж те, що стоїть на шляху: стіна, пагорб, металевий дах чи сусідній будинок повністю перекривають пряму видимість, а вікно, що виходить у бік, протилежний повітряній трасі, чує лише половину неба. Тож перше запитання не «як високо?», а «що бачить антена?», і відповідь має бути: якомога більше неба, аж до горизонту, у якомога більшій кількості напрямків.
Біля вікна поставте антену із зовнішнього боку скла, якщо можете (на поручні балкона, закріпивши її магнітом на сталевій пластині), інакше - на внутрішньому підвіконні впритул до скла; сучасні склопакети з металізованим покриттям помітно послаблюють сигнал, а через вікно, яке відчиняється, можна вивести кабель. Оберіть вікно, що виходить на найближчий аеропорт або найжвавішу повітряну трасу; карта наживо підкаже, яке саме. На горищі дах із черепиці чи шиферу майже прозорий для 1090 MHz, і антена бачить в усіх напрямках; металевий дах або утеплювач із фольгою непрозорі. Підвісьте антену до балки так високо, як дозволяє гребінь даху, подалі від баків із водою та електропроводки. На даху щогла на двох настінних кронштейнах, що здіймається на метр над гребенем, підносить антену вище за димар і сусідні будинки; саме таке розміщення дістає до радіогоризонту, і саме воно потребує товстого кабелю або підсилювача біля антени.
| Кабель | Втрати на 10 m на 1090 MHz | Залишок сигналу через 10 m | Застосування |
|---|---|---|---|
| RG-174 (2,8 mm) | близько 7 dB | 20 % | у приміщенні, до 1 m |
| RG-58 (5 mm) | близько 5 dB | 30 % | у приміщенні, 1-3 m |
| H155 / LMR-200 (5,5 mm) | близько 3 dB | 50 % | до 5 m |
| LMR-400 / H1000 (10 mm) | близько 1,3 dB | 75 % | траси на дах завдовжки 10-20 m |
| підсилювач біля антени + будь-який кабель | втрати компенсовано ще до кабелю | майже весь | будь-яка довга траса |
Крок 1
Складання обладнання
Складання - це закручування роз’ємів; важливо лише затягувати кожен рукою, без інструментів, доки він не перестане обертатися, і не згинати кабель різко ближче ніж на долоню від роз’єму.
- Якщо в комплекті є радіатори, наклейте їх на Pi, вставте Pi в корпус і поки що не закривайте кришку.
- Прикрутіть антенний кабель до антени (N або SMA, рукою), а якщо використовуєте окремий фільтр чи підсилювач, прикрутіть його до кінця кабелю з боку донгла: антена, кабель, фільтр або підсилювач, донгл - саме в такому порядку. Підсилювач біля антени натомість ставлять між антеною й кабелем.
- Прикрутіть кабель до гнізда SMA донгла. Вставте донгл у USB-подовжувач, а подовжувач - в один із синіх портів USB 3 на Pi (підійде будь-який порт; сині розташовані найдалі від антени Wi-Fi).
- Розмістіть антену там, де вирішили вище, і прокладіть кабель плавними вигинами. Покладіть донгл туди, де до нього є доступ повітря; на дотик він теплий, і це нормально.
- Якщо користуєтеся кабелем Ethernet, під’єднайте його до роутера. Живлення поки не вмикайте: спочатку карта пам’яті.
Крок 2
Підготовка Raspberry Pi
Pi потрібна операційна система на карті пам’яті та спосіб вводити в нього команди з вашого комп’ютера. Обидва завдання займають десять хвилин і виконуються кліками в одній програмі - Raspberry Pi Imager, яку можна безкоштовно завантажити з сайту Raspberry Pi для Windows, macOS або Linux.
- Вставте карту microSD у комп’ютер. Відкрийте Raspberry Pi Imager. У пункті «Raspberry Pi Device» виберіть свою модель; у пункті «Operating System» - Raspberry Pi OS (other), а потім Raspberry Pi OS Lite (64-bit), версію без робочого столу, бо в приймача ніколи не буває екрана; у пункті «Storage» - карту.
- Натисніть Next, і коли Imager запропонує застосувати налаштування ОС, натисніть Edit settings. На вкладці General задайте ім’я хоста adsb (тоді Pi відповідатиме на adsb.local), позначте «Set username and password» і задайте обидва (запишіть їх), а також введіть назву й пароль своєї мережі Wi-Fi і свою країну, якщо не користуєтеся кабелем Ethernet; укажіть часовий пояс. На вкладці Services позначте Enable SSH з автентифікацією за паролем. Збережіть, підтвердьте, що карту буде стерто, і дайте Imager записати й перевірити її.
- Вставте карту в Pi, увімкніть блок живлення й зачекайте дві хвилини: під час запуску блимає зелений індикатор, а перший запуск триває довше.
- На комп’ютері відкрийте термінал: у Windows - PowerShell (знайдіть його в меню «Пуск»); на Mac - Terminal; у Linux - будь-який термінал. Введіть наведену нижче команду з обраним ім’ям користувача, натисніть Enter, на запитання про відбиток ключа відповідайте yes, потім введіть пароль (під час введення нічого не відображається) і натисніть Enter. Запрошення командного рядка зміниться на запрошення Pi: тепер ви вводите команди на самому приймачі.
ssh <username>@adsb.localЯкщо adsb.local не знайдено, ваш роутер не передає локальні імена: відкрийте його вебсторінку, знайдіть перелік підключених пристроїв, запишіть IP-адресу Pi (щось на зразок 192.168.1.42) і використовуйте її замість імені. Після підключення оновіть систему й установіть git - інструмент, який завантажує фідер; скопіюйте рядок, вставте його, натисніть Enter і зачекайте. Першого разу оновлення може тривати хвилин десять.
sudo apt update && sudo apt full-upgrade -y && sudo apt install -y gitКрок 3
Встановлення фідера Dataero
Фідер Dataero - це невелика програма з відкритим кодом, яку Dataero публікує на GitHub (github.com/dataero-adsb/dataero-adsb-feeder). Її інсталятор робить усе, що потрібно приймачу: встановлює декодер (readsb), якщо його на Pi немає, реєструє ваш приймач у Dataero, генерує його унікальний ідентифікатор, налаштовує служби, які пересилають повідомлення й підтримують з’єднання, і наприкінці перевіряє, що Dataero вас чує. Перш ніж запускати інсталятор, ви можете прочитати на GitHub кожен його рядок. Три команди, які треба ввести на Pi одну за одною:
git clone https://github.com/dataero-adsb/dataero-adsb-feedercd dataero-adsb-feedersudo bash installer.shІнсталятор поставить кілька запитань (англійською). Ось що означає кожне з них і що відповідати.
| Запитання інсталятора | Що воно означає | Що відповісти |
|---|---|---|
| Do you want to automatically install readsb? (yes/no) - «Встановити readsb автоматично?» | На цьому Pi не знайдено декодера; readsb - це програма, що перетворює відліки донгла на повідомлення. | Введіть yes повністю. Будь-яка інша відповідь зупиняє інсталятор. Завантаження й збирання тривають кілька хвилин. |
| Station name (optional) - «Назва станції (необов’язково)» | Назва, що відображається поруч із вашим приймачем на карті та в рейтингу. | Коротка назва: ваше місто й якесь слово або назва школи. Її можна змінити пізніше, запустивши інсталятор ще раз. |
| Enable MLAT for this receiver? (y/N) - «Увімкнути MLAT для цього приймача?» | Мультилатерація (розділ 10): часові мітки вашого приймача допомагають визначати місцеположення літаків, які не передають своїх координат. Для цього потрібне точне розташування антени. | n для першого встановлення або y, якщо можете вказати розташування антени з точністю до кількох метрів. |
| Latitude, Longitude, Antenna altitude (metres) - «Широта, довгота, висота антени (у метрах)» | Де стоїть антена. Обов’язково з MLAT, в інших випадках - за бажанням; використовується для вашої карти покриття й статистики дальності. | Десяткові градуси з крапкою (50.8467, 4.3525) і висота над рівнем моря в метрах: висота поверхні землі за вашою адресою плюс висота антени над землею. |
Щоб визначити розташування, відкрийте будь-яку онлайн-карту, клацніть правою кнопкою миші точно в місці антени й скопіюйте координати; більшість карт показують шість знаків після коми, що відповідає точності в десяту частку метра. Висоту поверхні землі можна знайти на топографічній карті або в полі «висота» GPS-застосунку; додайте висоту антени над землею (вікно третього поверху - близько 6 m, гребінь даху двоповерхового будинку - близько 9 m). Висота, яку показує сам телефон, часто помиляється на десять-двадцять метрів, тож висоту землі беріть із карти, а решту вимірюйте рулеткою. Не вмикайте MLAT із навмання вгаданим розташуванням: приймач, чиї часові мітки кажуть «я тут», хоча насправді він деінде, погіршує кожне розв’язання, у якому бере участь.
Потім інсталятор кілька хвилин працює й завершує роботу банером, що починається словами Installation complete. Він виводить ідентифікатор приймача - довгий код із літер і цифр (UUID), вузол Dataero, до якого підключено вашу станцію, і результат першого контакту з Dataero: щойно реєстратор приймає сигнал активності приймача, ваша станція в ефірі. Ідентифікатор приймача - це ключ до вашої станції: він передається з кожним повідомленням, і саме його ви вставляєте у свій обліковий запис, щоб прив’язати приймач. Нікому його не показуйте, бо приймач належатиме першому обліковому запису, який його прив’яже. Якщо ви його колись загубите, він зберігається на Pi:
sudo grep RECEIVER_UUID /usr/local/dataero-adsb-feeder/.envКрок 4
Запуск і прив’язка приймача
Протягом хвилини після банера мають з’явитися перші літаки. Перевірте в трьох місцях. На самому Pi наведена нижче команда виводить живу таблицю всіх літаків, що декодуються, з адресою, позивним, висотою, швидкістю та рівнем сигналу в dBFS; щоб вийти, натисніть q. Інсталятор readsb також налаштував на Pi локальну карту, http://adsb.local/tar1090 (або IP-адреса замість імені), яка показує небо так, як його бачить ваша станція, з кільцями дальності. А на radar.dataero.eu, публічній карті, літаки, яких чує ваша станція, за лічені секунди з’являються разом з усіма іншими.
viewadsbВаш приймач уже передає дані - анонімно. Прив’язка пов’язує його з вашим обліковим записом і відкриває ту частину сайту, що призначена для постачальників даних: відкрийте radar.dataero.eu, створіть безкоштовний обліковий запис або увійдіть, відкрийте розділ Приймачі в меню облікового запису, виберіть Прив’язати приймач і вставте ідентифікатор, який вивів інсталятор. Використовуйте ідентифікатор приймача Dataero, а не UUID з іншої програми-фідера, якщо така у вас є. Відтоді ваша станція має назву на карті, панель (побачені літаки, повідомлення на секунду, найжвавіші години, найрідкісніші літаки), карту покриття, побудовану у двох і трьох вимірах за рівнем сигналу кожного повідомлення, 365 днів історії рейсів замість жодного дня для відвідувача та місце в рейтингу. Усе, що було зібрано до прив’язки, уже там.
Чого чекати першого вечора: біля вікна з антеною з коробки - 20-60 літаків одночасно в жвавій частині Європи, на відстані до 100-150 km, із «мертвою зоною» з боку будинку; з налаштованою антеною на горищі - 100-200 літаків на відстані до 250 km; на даху - 200-400 літаків і дальність, що сягає 400 km у тих напрямках, де нічого не заважає. Лічильник повідомлень на панелі - кращий показник, ніж дальність: добра станція декодує 500-1 500 повідомлень на секунду в денний пік над Європою і кілька десятків глибокої ночі. Добова крива - це наочний урок 4 курсу: літаки вночі не літають, бо вночі не подорожують люди.
Крок 5
Налаштування й розуміння побаченого
Два параметри визначають більшу частину можливостей станції, і обидва можна змінити на Pi за секунду. Перший - підсилення, тобто наскільки донгл підсилює сигнал перед оцифруванням. readsb стартує з автоматичним підсиленням, і це розумний компроміс. Якщо літаки над головою зникають, а далекі лишаються, приймач перевантажений сильними близькими сигналами і підсилення завелике; якщо далекі літаки так і не з’являються, воно замале. Наведена нижче команда задає фіксоване підсилення в dB; спробуйте значення від 30 до 49 (49,6 - максимум донгла) і для кожного значення десять хвилин стежте за кількістю літаків і максимальною дальністю на локальній карті. Для донгла з власним підсилювачем біля вікна зазвичай найкраще 40-45, а на даху - менше. Значення -10 повертає автоматичний режим.
sudo readsb-gain 43Другий - розташування локальної карти, за яким readsb малює кільця дальності й обчислює відстань до кожного літака; воно не залежить від розташування, яке ви вказали інсталятору Dataero (саме те використовує Dataero), і задається другою командою. Потім відкрийте локальну карту й спостерігайте, як протягом доби розширюється контур найвіддаленіших літаків: цей контур - ваш радіогоризонт, а його форма - це форма ваших перешкод.
sudo readsb-set-location 50.8467 4.3525Стовпець сигналу у viewadsb - це закон обернених квадратів із розділу 6 у числах. Літак, що пролітає над головою на відстані 10 km, дає близько -5 dBFS; той самий літак за 300 km, тобто втридцятеро далі, приходить у дев’ятсот разів слабшим, близько -30 dBFS, і декодер усе одно його читає, бо повідомленню досить бути сильнішим за шум. Простежте, як сигнал літака зростає й спадає, поки він перетинає ваше небо, - і ви виміряли закон без жодної формули. Стовпець відкинутих повідомлень, коли значення в ньому високі, свідчить про протилежне: сильні сигнали від двох літаків, що надходять в одну мить, спотворюють один одного - це межа, описана в розділі 11, і причина, чому другий приймач за тридцять кілометрів бачить повідомлення, які ви втрачаєте.
Якщо ви ввімкнули MLAT, літаки, місцеположення яких визначено мультилатерацією, з’являються на карті Dataero й повертаються на вашу локальну карту з окремою позначкою. Це літаки, що самі не передають своїх координат: старіші бізнес-джети, військово-транспортні літаки, деякі гелікоптери. Ваш внесок у визначення кожного з них - часова мітка з точністю до кількох наносекунд, за якою вузол разом із трьома іншими станціями розв’язує гіперболи з розділу 10. Помилка в розташуванні антени всього на 30 m зсуває ваш час на десяту частку мікросекунди - цього досить, щоб розрахований літак опинився за кілометр від справжнього місця, тому інсталятор і наполягає на точності.
Коли щось не працює
Усунення несправностей
Майже кожна проблема - одна з тих, що наведені в таблиці нижче, і для кожної є перевірка в один рядок. Команди виконуються на Pi через те саме термінальне з’єднання, що й під час встановлення.
| Симптом | Найімовірніша причина | Що робити |
|---|---|---|
| ssh не знаходить adsb.local | Роутер не розпізнає локальні імена, або Pi не в мережі. | Використайте IP-адресу з переліку пристроїв роутера. Якщо Pi там немає, перевірте дані Wi-Fi, введені в Imager, або скористайтеся кабелем Ethernet. |
| readsb не запускається; «no device found» | Донгл не виявлено: погано вставлений USB-кабель, заслабкий блок живлення або донгл, який не є RTL-SDR. | Перевставте донгл і подовжувач; виконайте lsusb і пошукайте «RTL2838» або «Realtek»; замініть блок живлення на офіційний. |
| readsb працює, але не показує літаків | Антену не під’єднано, у кабелі не закручено роз’єм, або антена в радіотіні. | Перевірте, чи всі роз’єми затягнуті; перенесіть антену до вікна з відкритим небом; звичайному донглу без фільтра в місті фільтр може знадобитися. |
| Близькі літаки зникають, далекі лишаються | Перевантаження: завелике підсилення або потужний передавач поблизу. | Зменште підсилення (readsb-gain 35), додайте фільтр на 1090 MHz. |
| Літаки є на локальній карті, але не на radar.dataero.eu | Служби фідера не працюють, або Pi не має доступу до інтернету. | Виконайте наведену нижче команду перевірки стану; служба зі станом «failed» пояснює причину у своєму журналі. Запустіть інсталятор ще раз: він виправить конфігурацію й збереже ваш ідентифікатор. |
| Pi перезавантажується або донгл зникає без видимої причини | Живлення. Донгл споживає третину ампера; слабкий блок живлення не тримає напругу. | Використовуйте офіційний блок живлення; від’єднайте інші USB-пристрої; перевірте, що червоний індикатор живлення світить рівно. |
| Під час прив’язки: приймач не знайдено | Вставлено інший UUID (з іншої програми-фідера) або UUID з помилкою. | Вставте значення, яке виводить команда grep із кроку 3; це і є ідентифікатор приймача Dataero. |
sudo systemctl status readsb dataero-readsb dataero-feedersudo journalctl -u dataero-feeder -n 50Якщо нічого з цього не допомогло, створіть issue на сторінці фідера в GitHub і додайте вивід цих двох команд: їх читають ті, хто написав інсталятор. Dataero також веде канал спільноти, посилання на який є на сторінці «Станьте постачальником»; там інші постачальники даних відповідають на більшість запитань протягом кількох годин.
Згодом
Як підтримувати роботу
Приймач майже не потребує догляду. Служби запускаються самі після відключення електроенергії; у Pi немає рухомих частин; донгл служить роками. Раз на сезон підключіться до Pi й знову виконайте рядок оновлення з кроку 2, а потім знову запустіть інсталятор із теки, куди його було завантажено (cd dataero-adsb-feeder, потім sudo bash installer.sh): він завантажить актуальну версію фідера, збереже ідентифікатор, назву й розташування приймача та поставить ті самі запитання, запропонувавши ваші попередні відповіді за замовчуванням. Якщо ви перенесли антену, запустіть інсталятор ще раз і вкажіть нове розташування; якщо переїхали - зробіть те саме, більше нічого не зміниться. Якщо колись захочете припинити, у тій самій теці є деінсталятор.
Дві звички допомагають станції залишатися в доброму стані. Раз на тиждень заглядайте на панель: якщо кількість повідомлень за одну ніч упала вдвічі, значить, розкрутився кабель або виросло дерево. І першого ж дня запишіть три числа з локальної карти: максимальну дальність у кожному напрямку, кількість літаків у вечірній пік і швидкість надходження повідомлень. Це ваша відправна точка, і кожну наступну зміну - кращу антену, вищу щоглу, фільтр - ви вимірюватимете відносно неї. Саме до такого вимірювання й вів курс: це і є наука.
Для класу чи родини
Як перетворити приймач на проєкт
Приймач - це постійний прилад, і найкраще його використати для серії вимірювань, кожне з яких перевіряє одну ідею з курсу. Для родини одне таке вимірювання заповнить неділю; для класу кожне - окремий урок, а дані, які станція збирає між уроками, - домашнє завдання. Погодинний графік на панелі, карта покриття й контур дальності на локальній карті - це прилади; уроки дають прогнози; вимірювання виносять вердикт.
- Висота й дальність (розділ 7). Запишіть максимальну дальність з антеною на столі, біля вікна на другому поверсі, біля вікна на верхньому поверсі, на горищі. Побудуйте графік залежності дальності від висоти й порівняйте його з формулою радіогоризонту; різниця - це перешкоди.
- Закон обернених квадратів (розділ 6). Простежте у viewadsb за одним літаком, що перетинає небо, і щохвилини записуйте рівень сигналу та відстань; побудуйте графік залежності сигналу в dB від логарифма відстані; нахил має бути близьким до -20 dB на декаду.
- Добовий ритм (урок 4). Протягом тижня щогодини записуйте з панелі кількість повідомлень. Поясніть форму кривої: ранкову хвилю, вечірній пік, нічну заборону польотів у найближчому аеропорту, різницю між буднім днем і неділею.
- Де закінчується небо. Через тиждень обведіть контур дальності на локальній карті й накладіть його на карту місцевості. Кожна виїмка - це будинок, пагорб чи дерево; назвіть їх.
- Карта рівно настільки добра, наскільки добрі її слухачі (розділ 11). Увечері порівняйте карту покриття своєї станції з публічною картою: літаки, яких не чуєте ви, чує хтось інший. Знайдіть у рейтингу найближчу до вас станцію й обчисліть за формулою, де перетинаються ваші кола.
У школі приймач, крім того, відповідає на запитання, яке ставить кожен клас, - «що це за літак?» - якщо в коридорі стоїть екран із локальною картою. Список «найрідкісніших літаків» на панелі щомісяця приносить сюрпризи: урядовий літак, старовинний авіалайнер, санітарний літак - і за кожним стоїть історія про те, чому він тут опинився. А шкільна станція, що передає дані Dataero, з’являється на публічній карті з назвою школи як джерела - а це слава кращого ґатунку, ніж більшість інших.
Ласкаво просимо
Що отримують постачальники даних і що карта отримує від вас
Відвідувач radar.dataero.eu бачить карту наживо, обмежену кількість літаків і кілька полів для кожного з них - у межах сеансу перегляду тривалістю десять хвилин. Безкоштовний обліковий запис знімає обмеження сеансу, показує всі поля й зберігає сім днів історії рейсів. Постачальник даних - а тепер ви саме він - отримує весь сайт: 365 днів історії для кожного рейсу, панель, карту покриття у двох і трьох вимірах, рейтинг і станцію, зазначену на карті як джерело. Усе це нічого не коштує ні зараз, ні згодом, а приймач і далі передає дані в будь-яку іншу мережу, яку ви вирішите додати.
А карта отримує від вас те, чого не купиш ні за які гроші: слухача там, де його не було. Кожен приймач у мережі чує своє коло неба, а континент покритий лише там, де ці кола перетинаються. Нова станція в прогалині - у селі, на узбережжі, в долині, у країні, де мало постачальників даних, - робить видимими літаки, яких досі ніхто не чув, і уможливлює мультилатерацію для тих, що не передають своїх координат. Подивіться сьогодні ввечері на покриття свого регіону на карті, а потім - через тиждень після запуску вашої станції: різниця - ваша заслуга.