. : New eShop! - Mobilní verze - Pandatron.cz - Pandatron.sk - Diskuzní fórum - Zakázkový vývoj : .
 
miniADSB - představení a výzva
10. září 2010 - 9:00 | Pandatron | miniADSB - představení a výzva | Komentářů: 20  

miniADSB - představení a výzva

miniADSB je podle slov výrobce experimentální open-source hardware pro 1090 MHz systém S/ADS-D, umožňující konstrukci přijímačů označovaných zkratkou SBS.

Co je SBS
SBS je vžité označení pro přijímače dat v módu S/ADS-D, vysílaných z automatických odpovídačů komerčních letadel. Nosný kmitočet, který je pro přenos využíván, je přesně 1090 MHz. Vlastní data obsahují informace především o aktuální pozici letadla a letové hladině, identifikační a další informace o dráze letu. Výsledkem je tak v první řadě získání informací o přesné poloze všech komerčních letadel v dosahu přijímače, oficiálně používaných i ve střediscích řízení letového provozu.


Obr. 1: Příklad obrazovky počítače s přijatými daty
Zdroj: Planeplotter Software - Bev, COAA Portugal

Je to legální? Ano i ne. V zásadě jde o obecné informace, vysílané každým komerčním letadlem na jednosměrném komunikačním kanálu na frekvenci 1090 MHz. Jejich pasivním příjmem tak nehrozí žádné omezení či dokonce ohrožení leteckého provozu. I z toho důvodu se příjmu těchto informací věnují tisíce lidí po celém světě, bez jakýchkoliv represí. Zřejmě i z důvodu nízkého stupně zneužití nejsou přenášená data nijak složitě šifrována a pro zájemce není problém získat specifikaci použitého protokolu.
Z informací od Českého Telekomunikačního Úřadu má však běžný uživatel rádiových zařízení (vyjma registrovaných radioamatérských posluchačů), právo poslouchat pouze rádiové a televizní kmitočty.

Co je miniADSB
miniADSB je výhradně open-source projekt hardwarového řešení přijímače, navržený ze soukromých důvodů autora (odkaz je uveden na konci článku). Z toho plynou podmínky použití, které musí být výhradně pro osobní a hobby účely. Autorem je výslovně zakázáno, použít jakoukoliv část obvodu nebo projekt samotný pro komerční účely. Prosím, respektujte to.

Z funkčního hlediska tvoří modul miniADSB pouze jednoduchý přijímač amplitudově modulovaných signálů s vysokou selektivitou nosné frekvence 1090 MHz. Výstupem je amplitudově modulovaný analogový signál, obsahující již vlastní datové bloky od jednotlivých letadel. Ten je přes komparátor veden dále na vstup libovolného malého mikrokontroléru či hradlového pole, kde je možné provést jeho další zpracování a následné odeslání do počítače. O samotné dekódování se stará software počítače, zajišťující i případnou další selekci a výpis jednotlivých zpráv či jejich grafické zobrazení, například nad mapou Evropy.


Obr. 2: Schéma zapojení miniADSB

Schéma miniADSB (obr. 2) vychází z analýzy tří běžně dostupných komerčních přijímačů. Jejich bližší popis je dostupný na adrese http://www.mikrocontroller.net/articles/1090_MHz-ADS-B-Receiver#Hardware. Uvedený přijímač byl zároveň navržen s ohledem na dostupnost a přijatelnou cenu použitých dílů, stejně jako možnost opakované stavby v amatérských podmínkách. Výsledkem toho všeho je jistý kompromis. Nečekejte tedy profesionální zařízení s vysokou citlivostí, umožňující příjem letadel i za horizontem. I přesto je však citlivost a selektivita na velmi dobré úrovni, aby umožnila bezproblémový příjem signálů v domácích podmínkách z letadel do vzdálenosti více než 150 km. Pro zájemce je na výše uvedeném odkaze dostupná rovněž i řada linků na konkurenční řešení, využívající například i analogového satelitního tuneru. Zde jsou však dosažitelné parametry otázkou.


Obr. 3: Deska s plošnými spoji a rozmístění součástek

Provedení miniADSB
miniADSB tvoří jednoduchý přijímač na frekvenci 1090 MHz s nulovou mezifrekvencí. Použití přijímače s mezifrekvenčním obvodem, směšovačem a mezifrekvenčním filtrem by bylo vynikající, nebylo však k tomu přistoupeno z následujících důvodů:

  • I komerční přijímače pracují s nulovou mezifrekvencí
  • Odpadá zde náročné ladění, vyžadující odpovídající technické vybavení
  • Jelikož není použita žádná mezifrekvence, lze přijímač integrovat i přímo do antény bez nežádoucího vyzařování do okolního prostoru


Obr. 4: Finální provedení miniADSB

Celek přijímače je složen z následujících částí:

SAW filtr -> VF zesilovače -> SAW filtr -> Log Amp (detektor) ->
(Videozesilovač) -> Komparátor -> Mikroprocesor, FPGA nebo jiný signálový procesor -> PC

Tučně zvýrazněné bloky jsou součástí přijímače miniADSB.

Videozesilovač je volitelným, ale doporučovaným blokem. Jeho návrh je však mimo rozsah uvedeného projektu. Nicméně připojení výstupu detektoru přímo na vstup komparátoru poskytuje rovněž velmi dobré výsledky.

V zásadě nyní existují dvě hlavní provedení zesilovače, komparátoru a zpracování signálových bloků. Jedno provedení využívá mikrokontroléru PIC a druhé mikrokontroléru AVR. Pro více informací navštivte následující odkazy. Rovněž však stojí za zmínku i informace, že je u nás v tuto chvíli vyvíjena verze s hradlovým polem, doplněná o paměť SDRAM a obvod ENC28J60 pro přímé připojení k internetu a webovou správu. Více informací poskytneme případným zájemcům, viz. výzva na konci článku.

Návrhy s mikrokontrolérem řady AVR:

Návrhy s mikrokontrolérem řady PIC:

Následující videoklip zachycuje přijatá digitální data na výstupu miniADSB:

Stáhněte si prosím Flash Player pro přehrávání videí.

Jelikož se však v případě miniADSB jedná o mikrovlnné SMD zařízení, je třeba mít pro stavbu následující předpoklady:

  • V první řadě trpělivost
  • Základní dovednosti při práci s/na GHz desce s plošnými spoji
  • Výborné znalosti a vybavení pro použití a pájení velmi malých SMD součástek
  • Osciloskop, dva multimetry a další obvyklé měřící vybavení
  • Touhy proniknutí do složitého systému kódování a dekódování informací
  • A opět trpělivost

Stavbu uvedeného přijímače na frekvenci 1090 MHz nelze provést mezi dvěma projekty a věnovat se jí jen jediný víkend. Přesto, že je vlastní schéma velice jednoduché, ve skutečnosti se jedná o složité zařízení, ve kterém lze očekávat jen problémy, problémy a zase problémy. Jen vhodné zablokování a neutralizace vstupních obvodů je, s uvedeným vybavením, práce na několik hodin trpělivé a pečlivé práce. Práce na miniaturním mikrovlnném zařízení. Pokud tedy nesplňujete některý z výše uvedených předpokladů, do stavby se ani nepouštějte!

Výzva
Na závěr bychom tu rádi uvedli soukromou výzvu. V současné době máme s kolegou jeden přijímač sestavený a oživený kompletně a druhý rozpracovaný. Hledáme tak třetího člověka, který by se chtěl také pustit do stavby a měl by možnost připojit zařízení k internetu. V tom okamžiku by určený server přijímal vždy tři zprávy s různým odstupem a následným vyhodnocením časových údajů na úrovni mikrosekundových hodnot by byl schopen provádět mnohem přesnější výpočet polohy zachycených letadel.
Ozvěte se nám!

Odkazy & Download:
Domovská stránka miniADSB
The miniADSB - 1090 MHz - Receiver Project
miniADSB - Tutorial

Diskusní fórum na téma příjmu ADS-B
1090 MHz-ADS-B-Receiver
A Simple home made ADS-B reciever with AVR
A simple ADS-B Decoder with PIC







GooglePlus1 FaceBook Twitter del.icio.us DiGG Google StumbleUpon Google Buzz Email RSS PDF Tisk

Komentáře (20):

Zobrazit starší 30 dnů (20)...

host
20. Dne 04. 06. 2016 v 09:28 zaslal host
Bez titulku
Ve schématu vlevo nahoře se zeleným písmem píše že schema může být chybné. Šlo by místo toho sem dát ověřené funkční schema ?


Název příspěvku: Vaše jméno: host
                 
  Zakázat formátování [Zakáže kódování a nahrazování smajlíky.]
Připojit soubory
reklama:
PGEN45 - Generátor 8 kHz až 45 MHz
Moduly PGEN45, jejichž základem je integrovaný obvod LTC1799, jsou lineárně řízené generátory obdélníkového signálu v rozsahu 8 kHz do 45 MHz.
Skladem od 530 Kč

Informace uvedené v článcích jsou platné v době jejich vydání a samotné články jsou určeny pouze jako zdroj informací. Autor článku ani správce webu nenesou žádnou zodpovědnost za případné újmy na majetku a zdraví. Názvy společností a výrobků, loga a další multimediální materiál mohou být ochrannými známkami příslušných společností.
RSS kanály: | |
+420 723 846 377
info@pandatron.cz
Všechna práva vyhrazena | mobilní verze | © Copyright 2000 - 2016 ISSN 1803-6007