前回、ラボを記事としてあげましたが、それからまた少し実験をしています。
そちらを読まれてない方は、ぜひ、そちらから読んでみてください。

わかったこと

下記のSDR　ADS-Bドングルですが、こちらは内蔵しているフィルターとブースターは、かなり強力ですが
近く（40cm）くらいの近さで20wの出力で送信している無線機があります。
常時ではないけど、1日おそらく10時間くらいは送信してるんじゃないかと思いますが
その無線機が送信状態の時、見事に受信画面から飛行機がさーと消えて行ってしまいます。

ということは、そこそこブースターで持ち上げている信号の中、
フィルターが430MHz帯域の抑圧を除去出来ていないという事に気がつきました。

本番環境については、下記のような構成で、こちらに使っているフィルタ／ブースターでは
430MHz帯で送信しても、抑圧をフィルタで除去してくれて、全く飛行機が見えなくなることはありませんでした。
よって、フィルタの性能については、本番機で導入した機種の方に軍配が上がります。
また、ラボ1で、ブースターもイマイチと書きましたが、スプリットケーブルを用いて
1本の電波を2つに分けていた為、そこでかなり減衰が発生して、フルスペックを発揮出来ていなかった様で
そこを取り外して直接接続することで、ブースターの実力も見えた感じになりました。

下記がその後の受信エリアとなります。
北は福島県いわき市付近まで、南は静岡県静岡市、房総沖40km程度
西は千葉県鹿島市沖50km程度まで、現在の仮のディスコーンアンテナで拾えるようになりました。
本命のアンテナは、利得が公表値でアンテナ利得14dBiとなっており、ディスコーンアンテナが1200MHz帯で
アンテナ利得2.15dBiの為、公表値であった場合、+100km～200km程度見えるエリアが広がる可能性がある。

仮に（筆者的には絶対そうだと思ってる）公表値以下として、9dBi程度としても
100km位は見える範囲が広がれば良いなと言った感じ。
範囲としては、山形・新潟・長野・静岡・愛知位まで拾えれば優秀ですね。

ただし、スプリッターで本番機とstaging機と比べると

やっぱり、staging機に接続しているSDR ASD-Bドングルの方が高い解像度を持っているように思う。
そして、高い解像度ゆえ、430MHzの抑圧を抑制出来ないでいる気がする。
ドングルを入れ替える事も出来るけど、さてどうしたものか！？

アンテナ利得とは？

アンテナ利得とは、アンテナが受信した電波の強さをどの程度出力できるのかを数値化したもので、
アンテナの性能を表す指標です。単位はデシベル（dB）で、数値が大きいほどアンテナの性能が良いとされています。
dBi表記は、すべての方向に均等に電波が放射される仮想アンテナを基準とした利得表示で、アイソトロピック比と呼ばれています。 両者の間には0dB＝2.14dBiという関係があります。 dBiで表示すると数値が2.14大きくなるため、カタログ表示で多用されています。

簡単に言うと、3dBの利得があるアンテナだと、基準アンテナの2倍の強さで受信が出来る性能である。
6dBだと、基準アンテナの4倍の性能が出る。
20dBだと、基準アンテナの100倍の性能のアンテナであるという事。

ただし、カタログ値では、dBi表記なので、14dBiだとdB表記だと6.54dBという事になる。
それでも、基準のアンテナの4倍の性能になるので期待は持てると思っています。

なんとなくラズパイが熱いと受信感度低下？

受信する飛行機の数が減る気がする。
今、PoEHATをラズパイに取り付けて運用実験をしていますが、
このPoEHATには、小型のFANが内蔵されています。
そのFANは、どうも50℃を越えると起動し、48℃位で停止をするという制御が入っているようで
基本的に下記の通り50℃前後を保てるような設定になっているっぽいです。

結論からすると、受信はできてるっぽい気はするので、今日はたまたま到着便・出発便が少なく
且つ、成田から通過していく便も少ないだけのように思うので、ちょっと様子見します。
そもそも、ラズパイが熱くても、受信しているのはSDRドングルな訳で
あまり関係無い気はしますよね。80℃越えると処理リミッターが入る様ですが
そこまで熱くはないので、いったん様子見で本番運用する際は24時間強制FANを稼働させるので
外気温によって変わると思いますが、そこそこの温度帯で稼働できるのではないかと思ってます。

受信状況をグラフにするツール

Performance Graphsというオープンソースを入れました。
ADS-Bの受信についての詳細がとれるようになりました。

続いて、スペックについての詳細も取れるようになりました。
ただ、これは、Zabbixで採取しているので、あまりこちらではざっと確認する程度に使っています。
alert機能はないので、あくまでも過去そうでしたというグラフになりますが
かなり参考に出来るので、今後の研究に使えるかなと思いました。

導入方法　ラズパイ標準OSにて

いつものようにSSHでログインします。

インストール

sudo bash -c "$(curl -L -o - https://github.com/wiedehopf/graphs1090/raw/master/install.sh)"

これで、上手く行けば下記で見れるはずです。
※ただし、最初のグラフを書き出すまで10分程度時間が必要との記載があるので
　最初アクセスしても、枠だけでグラフは表示されていないかも知れません。
　10分程度まって、グラフが表示されてきたことを確認して頂ければと思います。

http://ラズパイ/graphs1090/

このツール、SDカードへの書込ストレスを緩和する為、1日1回ざっと書き込んでいるようですので
途中でシャットダウンやリブートをすると、空白時間が出来る様なので、厳密に空白時間を作りたく無い場合等は
リブート・シャットダウンする前に、強制的にセーブするコマンドを実行し、SDカードにデータセーブが必要になるようです。

SD カードへの書き込みを減らす (デフォルトで有効)

SD カードへの書き込みを減らすため、データは 24 時間ごとに SD カードに書き込まれます。データ損失に関する注意: 電源を取り外したり失ったりすると、前日の 23:42 以降に生成されたグラフ データが失われます。この問題を回避するには、sudo shutdown nowPi を抜く前に対処してください。詳細については、書き込みの削減に関するセクションを参照してください。再起動やシャットダウンは問題ではなく、データ損失の原因にはなりません。

データがディスクに書き込まれる頻度を変更する場合は、/etc/cron.d/collectd_to_diskコンテンツを編集して、次のいずれかのオプションに置き換えます。(graphs1090 インストール スクリプトを更新/実行すると、これがデフォルトに上書きされます)

# every day at 23:42
42 23 * * * root /bin/systemctl restart collectd

# every Sunday
42 23 * * 0 root /bin/systemctl restart collectd

# every 6 hours
42 */6 * * * root /bin/systemctl restart collectd

この動作を無効にするには、次のコマンドを使用します。

sudo bash /usr/share/graphs1090/git/stopMalarky.sh

動作を再度有効にするには、次のコマンドを使用します。

sudo bash /usr/share/graphs1090/git/malarky.sh

上記の動作の仕組みについての説明: systemd サービスの構成が変更され、グラフ データが /run (メモリ) で管理され、毎晩のみディスクに書き込まれるようになります。再起動/シャットダウン時にディスクに書き込まれ、システムが再起動するとデータが再び /run にロードされます。電源が失われると、最大 24 時間分のデータが失われます。

これはうまく機能しており、多くの人が SD カードの消耗を懸念しているため、これをデフォルトにしました。
rrd データベースは毎分書き込まれ、1 時間あたり約 100 メガバイトが書き込まれます。最近の SD カードのほとんどは、これを 10 年以上簡単に処理できるはずですが、必要に応じて書き込み量を減らすことができます。デフォルトでは、Linux はキャッシュに最大 30 秒保存した後、データをディスクに書き込みます。これを 10 分に増やすと、実際のディスク書き込みは 1 時間あたり約 10 メガバイトに減ります。

最後の 10 分間を失いたくないデータを Raspberry Pi で処理する場合は、これを変更しないでください。
この書き込み遅延を 10 分に増やすには、次のようにします (再起動後に有効になります)。

sudo tee /etc/sysctl.d/07-dirty.conf <<EOF
vm.dirty_ratio = 40
vm.dirty_background_ratio = 30
vm.dirty_expire_centisecs = 60000
EOF

Raspberry Pi の電源が切れたときにデータが失われても構わないので、これを 1 時間に設定しました。

sudo tee /etc/sysctl.d/07-dirty.conf <<EOF
vm.dirty_ratio = 40
vm.dirty_background_ratio = 30
vm.dirty_expire_centisecs = 360000
EOF

ほぼほぼ運用に必要なツールはそろってきたので、これでいったんバックアップを取って
何かあった時に、そこまでは戻れる環境にしたいと思います。

総括

如何だったでしょうか？
ラボ2回目ですが、仮運用し始めて色々課題も見つかって、それをどのように解決するか？
データ分析するも、必要な情報をどのようにゲットするか等、今後も探求は続きます。
別件ですが、AISの受信もし始めようかと思いつつ、海が近くありません。
SDRドングルを追加して、そっちをAISの受信機として別途160MHz帯のアンテナを取り付けて
見ても楽しいのではないかと思っています。

The post 本気でADS-B受信環境構築 ラボ Vol.2 #ADSB first appeared on ～下町物語～.

staging環境と本番環境がほぼほぼ稼働状況になりましたので、
諸々ラボとして実験をしていきたいと思います。
正式運用開始しちゃうと、出来るだけ止めたりしたくないので、
色々実験するにはstaging環境を今後は使う形になりますが、
今は本番環境も気軽に止めれるので、じゃんじゃんやって行きましょう。

SDRドングル

まずは、SDRドングルの違いによる受信感度の件からです。
今回実験の為、入手したSDRドングルは下記の2つです。

特徴

テスト環境について

ディスコーンアンテナから、インピーダンス度外視で、2股のスプリッターという名の下の
分岐ケーブルを使って、V4にはフィルター／ブースターが内蔵されていないので
外付けのフィルター／ブースターを取り付けて、その下にSDRドングルを取付
もう一方は、スプリッターから直接SDRドングルに接続して同時接続の下感度測定を行っている。
おそらく、スプリッター部分での損失も出ていると思うので、フルスペックでの測定ではない事に注意されたし。

感度について

RTL-SDR V4には、フィルターもブースターも内蔵されていない為、
単純に比較は出来ないけど外付けフィルター／ブースターを追加して、感度比較してみた。

右がRTL-SDR V4　左がADS-B Mode-S TV Tuner Stickである。
これだけを見ると若干ADS-B Mode-S TV Tuner Stickに軍配が上がる気がする。
RTL-SDR V4につけているブースターが結構いいお値段した割にイマイチなのかも知れない結果になっている気がする。

ディスコーンアンテナの特性や開けている向きもあって、若干でこぼこしているが
本番機をADS-B Mode-S TV Tuner Stickに変更した方が、良い結果が出る気はし始めている。
このまま継続し検証を進めていき、本設置となる時に決断してどちらかにしたいと思う。

ブースター・filterについて

数種類出ているフィルター／ブースターですが、今回入手した製品は以下の製品です。
商品詳細を見る限り、他よりブーストされる出力が大きかった事でこれにしました。

スペック

Nooelec SAWbird+ ADS-B:プレミアム、デュアルチャンネル、カスケード超低ノイズアンプ(LNA)&飛行機追跡アプリケーション用フィルターモジュール1090MHz(ADSB)および978MHz(UAT)センター周波数

この製品は、競合製品と比較して、プレーン トラッキング信号強度 (SNR) を大幅に向上させるように設計されています。 入手可能なすべての低コスト ADS-B アンプおよびフィルタを大幅に上回ります。
SAWbird+ ADS-B は、ADS-B と UAT の両方のアプリケーションに対してクラス最高の雑音指数 (0.9dB 以下) と大幅なゲイン (34dB 以上) を提供することで、SNR を向上させ、したがって信号範囲を拡大します。
購入品には、美しい黒色のカスタム アルミニウム エンクロージャにプレインストールされた完全に組み立てられた SAWbird+ ADS-B モジュール、2 つのオス – オス SMA アダプタ、およびマイクロ USB – DC バレル コネクタ アダプタ ケーブルが含まれています。
注: 他のアンプと同様に、結果として受信が増加することを確認するには、ゲイン レベルを下げるか、シグナル チェーン内の他のアンプを削除する必要があります。 そうしないと、無線に過負荷がかかり、受信が減少するか受信がゼロになります。 意図したとおりにセットアップすると、SAWbird+ ADS-B はほぼすべての飛行追跡セットアップのパフォーマンスを大幅に向上させます。
デバイスの両側には、バイアス ティー電源オプション (3 ～ 5 V DC および 140 mA 以上の電流が利用可能) が用意されています。 あるいは、バイアス ティー電源が利用できない場合や不適切な場合に、マイクロ USB ポートを使用して外部電源を供給することもできます。

結論としては、それなりにフィルターされていて、それなりに受信出来る範囲が広くなったので
動作している事は間違い無いということと、978MHz帯のフィルター／ブースターも内蔵されているので
将来的に有意義に使える可能性は高い。日本国内においては、いちおう導入実績はあれども
1090MHzがメインであるには違いないので。

後は、他社のモデルは、動作ＬＥＤ等がなくて、動作しているのか？どうか肌感で知るしかないので
その点は、この製品はＬＥＤがついているので、動作を目視確認出来る点が良いかなと思う。
バイアスティに対応しているので、ＳＭＡアンテナ端子から5ｖを出力してあげると
特にこれについては、電源を確保する必要が無いというのも良い点だと思う。

アンテナ直下にラズパイごと設置を考えているので、PoEでＬＡＮケーブル1本で
全て電源も完結できるのは大きいと思う。100ｖの電源ケーブルとＬＡＮケーブルと
2本引き回すのはとても大変なので。

まちがってもこの構成はNG（やるとしても条件付き）

もっと感度を上げるため、下記の様にADS-B Mode-S TV Tuner Stickの手前に
フィルター／ブースターを噛ませると、増幅した電波をさらにADS-B Mode-S TV Tuner Stick内部で
増幅する2段ブーストターができあがるのですが、これは、実は止めた方がいいです。

ブースターは、受信できるか？できないか？の電波を底上げして、受信出来るレベルまで引き上げる物である。
そもそも、かすかにも聞こえていない物を、大音量にしても聞こえないのと同じく
さらに、大音量にした場合、ノイズも同時に増幅されるため本来必要なパルス波が
増幅した雑音がうるさすぎてかき消されてしまう現象が起こる。

よって、この構成にする場合は、必要な増幅幅を調整出来るアッテネーター自作等で
ちょうどいい増幅幅になるように調整出来る機構が必要になります。
フルパワーで増幅すると、せっかくブースターで増幅し微細なパルス波が復調できるようになったのに
逆効果になりかねないと言った事も、頭に置いて考える必要があります。

総括

今回も色々やってきましたが、部材がなかなかそろわず、手を動かせないので
ちょっと実験って感じでやっています。アンテナも来月位で涼しくなってから
設置になるので、それまでは色々実験していきたいと思います。
記事に書くかどうかは、また別の話ですので、何か試して見てほしいこと等があれば
コメントいただければと思います。

電波については、アマチュア無線技師なのでいちおう、その当たりの知見をつかいつつ
少し濃い領域まで記事にしています。何か参考になればと思います。
次は、SE観点でADS-Bのビーコンフォーマットや仕組みについて
もうちょい深掘りしてみましょうかね。

アンテナについても、ロケーションが良いとそれほど高スペックなものでなくても
良い気はしますけど、ロケーションがわるいと出来るだけ高利得なものが相性が良いと思います。
ただ、都市ノイズが多いと、利得が高いとそれらも拾ってきてしまう気はします。
設置は、出来るだけ高い部分に設置することがおすすめですが、例えば屋根の上などです。
筆者は、これからアンテナは設置しますが、ベランダに衛星アンテナ用の基台を取り付けて
それに鉄管を固定して立ち上げています。

テスト中は、1300MHzまで受信出来る上記紹介のディスコーンアンテナを使っています。
指向性は全く0が特徴ですが、それにしても利得としては、効率の良い物では無い気がします。
あくまでも、広範囲受信出来ますよって程度かと思います。

それでは、次の第6回防水ボックス制作編でお会いしましょう。

The post 本気でADS-B受信環境構築 ラボ Vol.1 #ADSB first appeared on ～下町物語～.

今回は、本番環境で構築しようと思っている
アンテナ直下防水ケースの設計などをメインとして記載します。

アンテナ直下受信機の設置案

第1回の時に、アンテナ直下にラズパイを設置する意味を記載したと思います。
おさらい的に記載すると、周波数が高いと同軸ケーブル内で損失が高い為
出来るだけ太いアンテナケーブルを使って、屋内に引き込んで来る必要がある。

損失とは？

イメージではあるが、アンテナで受信した信号強度が10だとすると、
同軸が細く抵抗が高いと、SDRトングルに接続した際に、5位まで落ち込む事もある。
粗悪なケーブルを使うともっと落ち込む事がある。

よって、アンテナの下では受信出来ていたADS-B信号ですが、同軸ケーブルの損失により
微細な距離を渡ってきた電波がかき消され、SDRトングルで復調出来ない状況となる。

対策

では、損失を出来るだけ少なくするにはどうしたら良いか？

対策その1

ラズパイとSDRトングルを屋内に置きたい場合は、10D（同軸の太さ）とか15Dとかの
太さの高品質なケーブルを使う必要がある。ケーブルは、太くなればなるほど高価であり
さらに、太くなればなるほど、取り回しが難しいという局面がある。

参考までに、下記は、10d-fbのケーブルであるが、実にこの太さであり
さらに、これ1ｍ3990円である。よって、アンテナから10ｍで39900円になるし
20ｍならその倍と考えると、どれだけケーブルが高いか想像出来る。

対策その2

こちらは、筆者が元々取ろうとしている対策であり、
アンテナ端子部が電波が一番強い事もあり受信部をアンテナ直下に設置すると、
アンテナからSDRトングルまでの距離を最小限にすることで
比較的細い低品質なケーブルであっても、損失が低く抑えられるという事。

ただし、良いことばかりではない。
アンテナ直下に置くと言う事は、雨の問題等を解消しないと行けない。
1つは、防水ボックスの設計と組込である。

もう1つは電源の問題。電源ケーブルとLANケーブルを2本通線して引き回す事を考えないと行けない。
これについては、第1回でも語っている通り、世の中LANケーブルに電源も載せて配信出来る
そんな規格が存在するPoE（power of Ethernet）である。

ラズパイにも、PoEを対応する為にHATが出ており、そちらをドッキングさせると
電源とネットワークをLANケーブル1本に集約出来る。
そのため、アンテナ直下に防水ボックスを取り付けて、LANケーブル1本で引き込みが完結出来る利点がある。
ただし、PoEHUBもしくは、PoEインジェクターが必要だったり手配する機材意外に高価である。

第1回にも乗せましたが、ICOMのIC-905は同様な思想に基づいて設計されています。

実際の防水ボックスの設計

こちらは、第1回・第3回でも記載があるが、レイアウトや装備・仕様について設計を行っている。
現段階としては、この程度で発熱や安定稼働する事が予想される設計にしている。

クーリングファンの5Vについては、ラズパイのUSBPortは4つついており
1つにはSDRトングルが接続されて、後3つあまっているので、そちらからUSB電源で
ファンを24時間駆動する仕様にしたいと思います。
PoEから電源取れるので、それで枯渇する事無く24時間給電が可能と思われます。
ボールベアリングタイプの高寿命タイプの4ｘ4のファンを搭載したいと思います。
SDRトングルが相当熱いです。ヒートシンクも結局横に2枚追加しましたが
まだまだ熱いです。

ラズパイの電源、SDRトングルの電源、その先にあるフィルター／ブースターの電源についても
USBからSDRトングルへ電源を供給し、さらにSDRトングルのアンテナ端子から5ｖを出力し
フィルター／ブースターに電源を供給し動作させる。

ラズパイについては、メンテナンス向上の為、裏面にマジックテープを使い
取り外してメンテナンスしやすい様に固定する。SDカード等も生ものなので
長時間使っていると劣化してきて最後は故障しますので、その点も注意が必要。
リカバリー／再構築手順を用意しておく事で、有事の際、サクッと再構築出来る様に準備しておく。
余裕があったら、ラズパイ基板とSDRトングルとブースターは、もう1セットあると心強い。

SDRトングルは高発熱であることから、ヒートシンクを貼り付け、さらに防水ボックス側にも
アルミ板を設置し熱伝導シートにて固定する。発熱はヒートシンクとアルミ板へ伝達されて
クーリングファンにて防水ボックス外へ排出される。
ファンの吸気側と排気側の間に仕切りを設けて、必ず、ラズパイを通ってSDRトングルを通って
ブースターを通ってから排気出来るようにエアフローの流れを作る事にする。

ケース内張は、全面ステンレスのテープでいったんHFのアンテナも近い事から
出来るだけ影響を受けない様に加工を行う。
ヒートシンクは、下記のように熱伝導シートを使って、SDRトングルに貼り付けて使用している。
かなり放熱は良くなったと思われる。熱は水晶の精度を狂わせるので復調品質に影響する為
実は結構重要だと思っている。

978MHzについて

978MHzのADS-Bは、国内ではあまり運用されていないとの事で、
いったん保留にしていつでも、設置出来る状況にだけ準備しておく感じにしましょう。
よって、もう少しボックスの中が簡易な感じになりそうですね。
といっても、SDRトングル1つが無くなる位ですが。
本件について、色々調べたのですが、いまいち日本国内の運用についての記事事例がなかったので
おそらく運用されていない？と判断しました。よって、978MHzについてはがっつりカットしました。

総括

第4回はここまでです。部材がそろわないと組込が出来ないので
現在部材をそろえ中でございます。いったん机上でできる所はここまでになります。
せめて、ラズパイ4BとSDカードを買えば、本番環境をつくれるので、そちらを進めて行こうと思います。
この防水ケースもセットでキットで出すといいかも知れない。
必要部材全部入りって感じで。

The post 本気でADS-B受信環境構築 第4回 #ADSB first appeared on ～下町物語～.

いよいよ3回目

いよいよ第3回となってきました。
今回は、各システムにFeedで受信した飛行機情報を提供する設定を行う。
それでは、今回も行って見よう！！

第1回・第2回を読まれていない方は、先にそちらを読んでみて下さい。

受信したデータの提供（Feed設定）

受信環境が整ったので、受信したデータを各サービスに提供すべき設定を行って行きます。
提供先は、下記の2つにデータを送る為設定を進めます。

・flightAwarc
・flightradar24

どちらのサービスにも、最初にアカウントを作成しておいてください。

まずは、flightAwarcに送る設定を行う

どうも、順番をこちらを先に設定する方が良いとされる為、先に設定しちゃいましょう。
今回構築したラズパイにSSHでログインします。

$ sudo apt update
$ sudo apt install piaware

上記を実行してください。正常にインストールされたら下記を実行しておいてください。

$ sudo piaware-config allow-auto-updates yes
$ sudo piaware-config allow-manual-updates yes

設定はこれで終了です。
上手く転送されているか？確認するには下記を実行します

sudo cat /var/log/piaware.log

上記ログを見ると、初回データを送付した際に、
feederID(********-****-****-****-************の部分)が記録されるので、そちらを書き留めておいてください。
サンプル－＞Aug 17 17:09:13 ads-s piaware[590]: my feeder ID is 1fedfdsfsd5723-615f-5371-a6c8-55fefdsfdsfsdf801f0

続いて、下記にAccessします。そちらで紐付けが行えます。
https://flightaware.com/adsb/piaware/claim/<my feeder ID >
例>https://flightaware.com/adsb/piaware/claim/1fedfdsfsd5723-615f-5371-a6c8-55fefdsfdsfsdf801f0

接続したネットワークにファイヤーウォールがいる場合

接続しているネットワークにファイヤーウォールがいる場合、
筆者の環境は物理ファイヤーウォールを設置している為、当初通信が阻害されてステータスが一向に変わらず
これ、ファイヤーウォールにブロックされていないか？を確認したところ、がっつりブロックされていた。
一般の方は、問題無いかも知れませんが、特殊環境の場合ご注意を！！
下記のようにPort：1200をあけてあげましょう。

2024/08/22追記
MLATの情報Feedには、これにくわえて下記を開ける必要がある。
送信先:piaware.flightaware.com 　パケットタイプ: UDP / Port:4999-19999

動作確認

下記にアクセスすると、Feedの統計が見れます。
https://www.flightaware.com/adsb/stats/user/ <USER NAME>

process監視を行うなら

ps -ef | grep "piaware.pid" | grep -v grep

上記コマンドを流すと下記の用に1件ヒットすると思います。
そちらを使ってZabbixなどで、process監視を行って、processダウン等はトリガー引っかけて
自動再実行等のアクションを入れるとよいと思います。

piaware      590       1  0 Aug17 ?        00:03:50 /usr/bin/piaware -p /run/piaware/piaware.pid -plainlog -statusfile /run/piaware/status.json

flightradar24にFeedを送る

sudo bash -c "$(wget -O - https://repo-feed.flightradar24.com/install_fr24_rpi.sh)"sudo bash -c "$(wget -O - https://repo-feed.flightradar24.com/install_fr24_rpi.sh)"

シェルがキックされて、インストールが行われます。
その最中下記の質問事項が対話式で出てくるので、それぞれを入力してください。

入力に必要な物を先にパラメーターとして、準備しておいてください。
・観測点の緯度経度　－＞　https://fukuno.jig.jp/app/map/latlng/
・メールアドレス

Step 1.1 - Enter your email address (username@domain.tld)
$:＜★flightradar24で使うメールアドレスを入力＞ Enter

Step 1.2 - If you used to feed FR24 with ADS-B data before, enter your sharing key.
If you don't remember your sharing key, you can find it in your account on the website under "My data sharing".
https://www.flightradar24.com/account/data-sharing

Enter your sharing key or press ENTER/RETURN to continue.
$:＜★新規の方はこちらは入力せず（過去の環境を引継ぐならアカウントIDを入力する）＞ Enter

Step 1.3 - Would you like to participate in MLAT calculations? (yes/no)$:
＜★MLATのサービスを使うかどうか？の設定で、他のサービス（flightAwarcなど）に情報共有してる場合は "no" を入れる＞ Enter

※筆者の環境がPeerなのか、MLATのflightradar24のprocessと使用ポートがバッティングして
　サービスが開始できないので、ちょっと工夫しないとMLATの同居は無理そう。

Step 3.A - Enter antenna's latitude (DD.DDDD)
$:＜★受信場所の緯度を入力する　ex: 35.????＞ Enter

Step 3.B - Enter antenna's longitude (DDD.DDDD)
$:＜★受信場所の経度を入力する ex: 139.????＞ Enter

Step 3.C - Enter antenna's altitude above the sea level (in feet)
$:＜★受信場所の標高一般住宅ならアンテナ設置までの高さ（フィートで入れる） ex:30＞ Enter

Using latitude: 35.????, longitude:139.????, altitude: ??ft above sea level
Validating email/location information...OK

The closest airport found is ICAO:RJTT IATA:HND near Tokyo.

Latitude: 35.552250
Longitude: 139.779602
Country: Japan

Flightradar24 may, if needed, use your email address to contact you regarding your data feed.

Would you like to continue using these settings?
Enter your choice (yes/no)$:＜★設定値確認なので問題無ければ "yes"＞ Enter

We have detected that you already have a dump1090 instance running. We can therefore automatically configure the FR24 feeder to use the existing receiver configuration, or you can manually configure all the parameters.

Would you like to use autoconfig (*yes*/no)$:＜★dump1090-fa が同居し稼働してる場合 "yes"を入力する＞ Enter

Submitting form data...OK

Congratulations! You are now registered and ready to share ADS-B data with Flightradar24.
+ Your sharing key (★※ここにキーが表示されるので書き留めておいてください※) has been configured and emailed to you for backup purposes.
+ Your radar id is ★T-※radar-ID※が表示される。こちらも書き留めておいてください, please include it in all email communication with us.
+ Please make sure to start sharing data within one month from now as otherwise your ID/KEY will be deleted.

Thank you for supporting Flightradar24! We hope that you will enjoy our Premium services that will be available to you when you become an active feeder.

To start sending data now please start the fr24feed daemon again by running the following command: sudo systemctl start fr24feed!

Saving settings to /etc/fr24feed.ini...OK
Settings saved, attempting to enable and start the fr24feed service
Enabled fr24feed service...OK
Restarted fr24feed service...OK
All done, you can check the status by using the fr24feed-status command

Starting the fr24feed service, it may take a while if dump1090 needs to be installed...
Installation and configuration completed!

※上記 completed!が表示されれば、設定を完了したことを示す
　途中でてきたキーやIDについては、後ほどメールで送られてくるが、
　念の為書き留めておいてください。

差出人名: Flightradar24 Support / subject： Your Flightradar24 sharing key

動作確認

ブラウザで下記でAccessする。
http://ラズパイのIPアドレス:8754

上記のような画面が出れば、現在Feedしている数等も表示されているので、上手く動作しているか確認出来ます。
続いて、アカウントとFeedを紐付けを行います。

下記のURLに接続します。
https://www.flightradar24.com/account/data-sharing

上記画面に設定時、表示されいてるradarIDやキーが表示されて、
オンラインと表示されている事を確認してください。
Online No dataになっているかも知れませんが、いったんOKです。
飛行機からの電波を受信された場合、上記のOnlineと表記が変わると思います。
夜間等、飛行機がいない時間帯は筆者の家でも、No Data表記となります。

詳細な受信データも見れますので、改善計画を立てるにはよいかも知れません。
後ディスコーンアンテナなので、割と360度一部開けている方向が多いが、それ以外は
まるっと拾えているっぽい。さすがディスコーンアンテナと思った瞬間！

接続して環境にファイヤーウォールがいる場合

冒頭と同じですが、接続しているネットワークにファイヤーウォールがいる場合、
筆者の環境は物理ファイヤーウォールを設置している為、当初通信が阻害されてステータスが一向に変わらず
これ、ファイヤーウォールにブロックされていないか？を確認したところ、がっつりブロックされていた。
一般の方は、問題無いかも知れませんが、特殊環境の場合ご注意を！！
下記のように、Port：8099をあけてあげましょう。おそらくUDPで大丈夫だと思いますが
ファイヤーウォールでTCPをブロックしていたので、いったんTCP/UDPどちらも開けています。

process確認を行うなら

rurineko@ads-s:~ $ ps -ef | grep fr24feed | grep -v grep
fr24        2517       1  0 Aug17 ?        00:03:08 /usr/bin/fr24feed

上記コマンドを投げると、1件引っかかってくると思うので、Zabbixでprocess監視してもいいかと思います。

各サービス共に

Feedをおこなうことで、ビジネスアカウント・エンタープライズアカウントに昇格し
無料でフル機能を使うことが出来ます。

flightradarのビジネスアカウントは、下記の通りかなり高額です。
Feed環境を整えると無償化できるので、機材の金額や運用費はかかりますが
毎月毎月50ドル弱支給されていると思えば、全くマイナスではありません。

• $49.99/month
• $499.99/year

下記のサイトで、詳しく解説されているようです。
https://fr24.wporep.com/paid-plan

利便性向上の為

筆者は、外から自宅の環境にアクセス出来るように、DMZにNginxを配置して
内部アクセスはリバプロで、digest認証をかけてDNSにてドメインを付与して
各管理画面を外からアクセス出来る様にしています。
DMZからローカルIPで、各管理画面Port番号が違うので、フロントのNginxでリパプロで
そこを解消しつつ、SSL証明書を食わせて外部からSSL化している。
ただ、そこまでしなくても、下記にアクセスしログインした状態であれば
Feedにより、自宅で見れる画面と同じ状況で見れるので、そこまでする必要がなかったかなと思っています。
https://www.flightaware.com/skyaware

ただ、DNSで覚えやすいドメインを設定できるので、良いかなと思います。
そのくらいの利便性しかないですね。

次回本番環境構築準備

検証環境が構築できて、問題無く飛行機からの情報をゲット出来ており
さらに、flightradar24やflightAwareにFeedが問題無くできているところまで確認出来ているので
それらを運用しつつ、本番機を構築し検証機から本番機へと切り替えて行く。

必要部材

・raspberry Pi 4B
・PoE HAT基板
・防水ボックス（一部放熱加工が必要かも）
・アンテナ直下から部屋うちまでのLANケーブル（自作する）
・SDカード（本番用）ドラレコ用高耐久モデルを採用（検証機に使っている銘柄）
・フィルター＆ブースター（取付は行っておくが、接続せずバイパスしておく）

アンテナについて

・1090Mhzアンテナ（9dB高利徳の物110ｃｍ）

アマチュア無線無線の1200MHzのGPでも良いかも！13.7dB（1200MHz）5m
送信はしないから、SWRの問題も受信周波数も近接200MHｚ下くらいなので
問題と思われるが！どうでしょうね。利徳が1090MHzのアンテナで9dBなので
アマチュア無線1200MHzのアンテナで1090MHzを受信した場合、利徳が9dBを割っちゃうと
意味が無くなるんで・・・。下記がそのアマチュア無線のGPアンテナの共振周波数を示す
1260MHzでSWR2.0なので、ちょっと1090MHzまで行くとこの感じだとかなりSWR高そうで
いまいちマッチングが厳しそうな気配ですね。
1090MHｚのアンテナおとなしくかって、SWR計測してみて、それらがSWR5とか6とかなら
下記の1200MHｚのGPと交換しても問題無い気はします。

結論

とりあえず、1090Mhzのアンテナをチョイスして設置を行う。
こんな感じで、既にHFアンテナが単管に設置しているのでアンテナを若干下に下げて、
単管を伸ばして、その先に1090Mhzのアンテナを設置する。
下記の図が設置案である。受信機材は防水ボックス内にラズパイやSDRトングルを含めて設置し
Switchbotなどで管理出来る防水型の温湿度計を設置して、外部から内部温度の監視を行う。
場合により、ソーラー発電で日中は5V程度のFANを駆動出来る様に熱対策を講じる事も検討する。

割とちゃんと防水ボックス内の図を書くと下記の感じを想定。
SDRトングルには、M.2SSDのヒートシンクを取り付けて、発熱による水晶の誤差を低減させ
周波数分解比を安定させる作戦！

参考までに

現在、このアンテナでADB-Sを受信している。第一電波工業のD1300AMである。
このアンテナは、25MHz～1300MHz+中波（AMラジオ）を受信出来るアンテナである。
今回のADB-Sの1090MHzも受信範囲に含まれている。専用の物とどちらが遠方のADB-S信号を
受信できるか？検証も出来ると思います。

第2期

978MHzのADB-S信号も追加で受信できる用に、SDR受信機とアンテナを増設し
運用を行おうと思っています。これがほぼ完成形に近いかなと思います。

総括

それでは、今回夏の自由研究テーマとして、ADB－Sを取り上げましたが
いったんは、この検証環境で動作させておいて、本番はアンテナ工事やラズパイの調達等で
また、タイミングができたら、記事にしていこうと思います。
手持ちの機材ではここまでとなります。
ざっと、お盆休みを使って数日で構築してしまいましたが
かなり雑な扱いで構築しておりました。
とりま、きれいに設置して検証環境のままで運用し、本番環境が構築出来そうになったら
再始動いたします。次回もお楽しみにして頂ければと思います。

もし需要があるようなら、ラズパイとアンテナ・同軸ケーブル・SDRトングル・OSを書き込んだSDカードと
構築手順書、あとこの位なら構築用のシェル1本でざっくり構築できそうなので
それも含めて同梱して販売しても良いかも知れません。
需要があればですが　

gitから購入して頂いた方向けに、構築シェルをCloneしてもらって
そのままざっくり構築される感じを想定しました。ECサイトも持っているので
キットとしては、販売はすぐできるかな。物と需要があればですが。

それでは、また、本件何か動きがあり次第記事にしていきたいと思います。
写真後ろに、高いラジオ受信機と化しているDX10Mが鎮座してますね。

The post 本気でADS-B受信環境構築 第3回 #ADSB first appeared on ～下町物語～.

年末に久しぶりに実家に帰省を考えています。
せっかくなので、道中無線もたのしめないか？と思い始めて
モービル環境を改良し始めました。

改良点

・キャリアレールとルーフラックの取付
・ ルーフラックへ各種アンテナの移設
・ ルーフラックに作業灯を4発取付
・144／430リグの出力アップ　20ｗ→50ｗ　局免変更申請到着済み
・冷蔵庫の新調（サブバッテリー搭載の冷蔵庫へアップデート）

それらをやっていこうと思います。
購入するとよいものは、関連する記事下にまとめてあります。
参考にしていただけると幸いです。

改良する理由を考える

1．キャリアレールと ルーフラックの取付
　これについては、キャンプに行く際、かなりの荷物になり最後尾の座席を折りたたみ
　トランク化して、後ろが見えなくなるくらい毎回荷物を積んで移動します。
　結果、ある程度コンテナにジャンル毎に物を詰めて、小さいコンテナは屋根上に
　大きいコンテナはトランクにということで、出来るだけ車内に荷物を置かずに
　移動したいという事から、ルーフラックを乗せるレールと ルーフラックを取付を行いたい。
　薪ストーブなどを野外にのせるのにいいと思います。

2．せっかく ルーフラックをつけるなら、アンテナを今バックドアにつけてますが
　 それらを、 ルーフラックに移動させて、少しでも高さを確保した方が
　飛びはよくなるのではないか？ということで、 ルーフラック上に今つけてる
　アンテナを移設したい。また、新規にHFアンテナも取り付けたい。

3． ルーフラックに作業灯をつけたい
　キャンプに行く際、到着時刻が結構夜遅かったりすると
　真っ暗ななか設営をする局面もでてくるので、 ルーフラックに作業灯の
　ブラケットがついて居るものを取り付けた為、そのブラケットを
　つかって、60ｗのLEDを4発取り付けて、夜の設営や、無線の移動運用の際
　明るく作業が出来る様にするといいかなと。

4．現在20ｗのリグを取り付けているが、ライセンス取得による
　限定解除がされた為、より大きい出力の無線機に交換したい。
　上で書いた用に、局免変更受理及び免許状到着済み

5．冷蔵庫のアップデートですが、現在10数年前購入したエンゲル冷蔵庫を使っているが
　流石に、容量が小さいのと、エンジンを止めると冷蔵庫が止まる為
　真夏などで炎天下で停車させて、食事している間に冷蔵庫の温度が
　どうしてもあがってしまうため、サブバッテリー搭載の冷蔵庫に入れ替えたい。
　移動中に詰めたい飲み物を飲めるのとかいいですからね。

資材集め！

全てAmazonでそろいます。

これで、資材はほぼほぼそろったので作業に取りかかります。
といっても、作業中の写真を撮り損なったので、いきなり完成写真ですが・・・。

まずはルーフラック関連

上記ホルダーセットは、C２７セレナ用なので、もし購入される場合は、
現在お乗りの車にあわせたホルダーセットを購入してください。

作業灯について

写真は、前から後ろに向かって撮影しておりますが、 ルーフラック の前方に作業灯をつける
ブラケットが溶接されています。ここに60ｗのLEDを4発取り付ける事にします。
60ｗといっても、実消費電力は10ｗ程度なので、そんなにバッテリーや
オルタネーターに負荷をかけるものではないと思います。

かなり見た目は厳つい感じになってしまいますね。
ただ、キャンプの際はかなりの威力を発揮してくれると思います。

ルーフラックに、作業灯などをつける場合、車検のレギュレーションがあります。
運転者が走行中につけたり消したり出来る場所にスイッチがあると
車検が通らないらしいです。よって、取付位置は、ボンネットの中とか助手席部分とかが多いようです。

私は、ちょっと細工をしてワイヤレススイッチにして、ダッシュボードに
いれておこうかなと思っています。厳密に言うと、ワイヤレスだから
どこでにでも、スイッチつけれるだろ？って言われたら車検通らないかもですが
その場合、ダッシュボードに取れないように貼り付ければOKかなと思います。

自宅でしか使わないので、ワイヤレススイッチは自宅保管ですで通る気はします。
下記の様に１本ケーブルを引っ張って、根本にヒューズボックスを取り付けて
全部に並列に配線を行う。

ヒューズは、LEDが１つ１０ｗ程度なので、電流 = 電力 / 電圧なので
１０Ｗ／１２Ｖ＝０．８３Ａとなるので、余裕値を持って１５ｗ換算すると
１．２５Aとなるので、それ４個分で５Aのヒューズを入れると問題ないと思います。
ケーブルは、１５ｘ４で６０ｗ以上耐えれるSQのケーブルを使いましょう。

配線は、コルゲートチューブを使って保護した方がいいですね。
後結束バンドでルーフラックに固定するといいです。

ぶっちゃけ、この作業灯はおそらくつける事は滅多に無いんですけどね。
まあ、見た目で配線せずギミックで取り付けておいても良いけど。
せっかくなら光るようにはしておきたい、これはロマンですよ。
自己満足の世界ですけどね。

電動基台と取り付けたアンテナについて

見にくいですが、ルーフラックについてる丸っこい奴が電動基台といわれる奴です。
室内から、1．7ｍのアンテナを走行中停車中に限らず、立てたり寝かしたりする事が出来ます。
取り付けてるのは、長距離飛ぶHF帯7MHｚのアンテナとなります。
通常は寝かした状態で使って、移動運用する場合は、立てたまま走行する事もあるかも知れません。
なんせ長いので要注意ですね。

あと、この第一電波工業の電動基台ですが、中に入っているヒューズがくせ者です。
０．５Aでも１Aでもない、０．８Aのヒューズが入って居ます。
１Aでもきっと大丈夫だとは思いますが、０．８Aってなかなか無いんですよ。
でも、心配しないでください。下記の右端に０．８Aのヒューズをのせて起きます。
ただ、これは、シガライター本体内部に入っているヒューズと長さが異なりますので、
そのままだと使えません。シガライターに接続せず電源直結にされる場合が多いと思いますので
ニューズホルダーなどを使って取り付けるようにしてください。

冷蔵庫について

冷蔵庫は、遠出をする際にstorageに取りに行って、
載せてから出発しますので、写真はその際に撮ります。
普段は燃費の問題もあるので、非搭載としております。
また、最後尾1席たたまないと載りません。

冷蔵庫の容量を上げると今までは、3列目のシートを出したままでも
載っていたエンゲル冷蔵庫ですが、今のは全く載りません。

1点この冷蔵庫気になったのは、電源をつなぐとそのままチャージモードになるのですが
バッテリー電源がONになって、庫内灯を点灯させるんです。

電源を落としても、バッテリーは停止せず、庫内灯がついたままになるので
いちいち、バッテリーの電源ボタンを長押しして、電源を止めないと
庫内灯でバッテリーが消費されてしまいます。この点がこの冷蔵庫の悪い点ですね。
チャージはいつでもしてOKだけど、起動は電源ボタンを押した時だけにして欲しいですね。

シガライターケーブルが、すこぶる短いので、下記の右から２つめの延長ケーブルがおすすめです。
これがないと、トランクに積んで電源を常に供給が出来なくなります。
ついでに、抜けやすいので、一番右のプラグ抜け防止のプラグを差し込んでおくと
いいと思います。

ルーフに関してすこしだけ注意事項あり

今回、ルーフレールやルーフラックをつけましたが、車を所有して初めてのルーフレールやルーフラックで
全く、認識してなかったのですが、高速にのるとバーの風切音が結構気になります。
ルーフラックも風抵抗でしかないので、やはり風を切る音がどうしても出てしまいますね。

行きは、結構気になってましたが、帰りは耳がなれたのか？
それほどでもなかったですけどね。慣れの問題かも知れません。

また、ルーフに物をのせると、車体の上部に重心が移ります、
無理なハンドルは御法度です。balanceを崩すと片輪走行や
へたしたら転倒の原因になる可能性もあります。
積載量は規定以内の量しかのせないでください。

ルーフは50ｋｇとかいてあるので、取り付けているバーや
ルールラックも含めて50ｋｇだと思っています。
あまりのせると、カーブなどハンドルを切ってる際、
車体がねじれが大きくなる気がします。

今後の改善点

・DCRのアンテナがまだ、バックドアに取り付けられているので、ルーフラックに移設する！？
・1200MHzのアンテナを取り付けたい
・モノバンドアンテナを完備しておきたい
・出来るだけ全部電動基台に置き換えたい

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