第3回の追加分で、軽微な所だけなので追加で記事をアップします。
本番機も構築してきて、安定してきたのでAiRNav(radarbox)にFeed先を追加しましたので
その手順を追加します。

ラズパイにいつものようにログインします。

下記コマンドを実行します

$ sudo bash -c "$(wget -O - http://apt.rb24.com/inst_rbfeeder.sh)"

 Selecting previously unselected package sysuser-helper.
 Preparing to unpack .../sysuser-helper_1.3.5.1_all.deb ...
 Unpacking sysuser-helper (1.3.5.1) ...
 Selecting previously unselected package rbfeeder.
 Preparing to unpack .../rbfeeder_1%3a1.0.10+bullseye_arm64.deb ...
 Unpacking rbfeeder (1:1.0.10+bullseye) ...
 Setting up dh-sysuser (1.3.5.1) ...
 Setting up sysuser-helper (1.3.5.1) ...
 Setting up rbfeeder (1:1.0.10+bullseye) ...
 Checking if service is running and restart, if needed...
 Created symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/rbfeeder.service → /lib/systemd/system/rbfeeder.service.
 Processing triggers for man-db (2.9.4-2) ...
 Do you wish to install dump978-rb program? (y/n) n　※978MHzは受信ないのでNを入力
 
 ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
 !!!! IMPORTANT !!!!
 
 By default, RBFeeder is configured to connect to your local dump1090 instance (localhost,
 port 30005). If you want to use a USB RTL-SDR dongle instead, please run this command:
 
 sudo rbfeeder --set-network-mode off --no-start
 
 Then, restart the daemon:
 
 sudo systemctl restart rbfeeder
 
 After a few seconds, RBFeeder will connect to the AirNav servers and you can view your
 sharing-key with this command:
 
 sudo rbfeeder --showkey
 
 If you already have a sharing-key from previous a installation, you can set the same
 key using this command:
 
 sudo rbfeeder --setkey ‹your sharing key›
 
 Installation finished.
 ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝

Feedが成功しているか確認

下記のURLにアクセスして、アカウントを作成しておく
https://www.radarbox.com

ラズパイのConsoleから、下記の手順で確認する

Feedが成功していれば、下記を入力するとキーが表示される
$ sudo rbfeeder --showkey --no-start

rurineko@ads-b:~ $ sudo rbfeeder --showkey --no-start
==============================================================================
Sharing key: nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn
You can link this sharing key to your account at http://www.radarbox.com
Configuration file: /etc/rbfeeder.ini
==============================================================================
逆にkeyが表示されていない場合は、下記を確認する。
$ cat /var/log/rbfeeder.log

下記の様なログが出ていれば、FWなどで通信が阻害されてAIR NAV側のサーバへ接続出来ていない
[2024-09-05 10:49:41]  ******** Statistics updated every 60 seconds ********
[2024-09-05 10:49:41]  Packets sent in the last 60 seconds: 0, Total packets sent since startup: 0
[2024-09-05 10:49:41]  Data sent: 0 B
[2024-09-05 10:49:41]  Data received: 0 B
[2024-09-05 10:49:53]  Can't connect to AirNav Server. Retry in 60 seconds.

次に下記のURLからキー情報を入力して紐付けを行う
https://www.radarbox.com/sharing-data/claim

ピンクで囲った部分に上記で表示したKeyを入力して「CLAIN」のボタンを押す

次に受信場所を入力する画面になるので、緯度経度や地名で入力し
設定を行えば設定は完了です。

送信FW開放

いつもの事ですが、FWが稼働している環境では別途設定が必要があるかもです。
AIR NAV側に通信しているポートは、33755で接続されているようなので、
送信firewallを設定して通信を通す必要があるかも知れません。
普通の環境では、こちらの作業はおそらく必要無いです。

ラズパイ上で確認

下記のコマンドでログを見ることで、Feed状況を確認出来る。

$ cat /var/log/rbfeeder.log

黒字部分が、KBとかでなくてBとかになってると、何か設定がおかしくてFeedが正常ではない

[2024-09-05 12:44:34]  ******** Statistics updated every 60 seconds ********
[2024-09-05 12:44:34]  Packets sent in the last 60 seconds: 46, Total packets sent since startup: 2301
[2024-09-05 12:44:34]  Data sent: 69.2 KB

★駄目なパターン(ヘッダーしか送信されていない)
=================================================================================
[2024-09-05 10:59:52]  ******** Statistics updated every 60 seconds ********
[2024-09-05 10:59:52]  Packets sent in the last 60 seconds: 1, Total packets sent since startup: 1
[2024-09-05 10:59:52]  Data sent: 33 B
[2024-09-05 10:59:52]  Data received: 37 B
[2024-09-05 10:59:52]  Timeout waiting for new key. Will try again in 30 seconds.
=================================================================================

★だいたいこの辺りをチェックする
/etc/rbfeeder.ini
---------------------------
[network]
mode=beast
external_port=30005
external_host=127.0.0.1
---------------------------

ブラウザー上で確認

正常に設定ができていれば、下記のファイルに情報が書かれている

$ cat /etc/rbfeeder.ini

[client]
network_mode=true
log_file=/var/log/rbfeeder.log

key=固有Key
sn=EXTID
lat=35.0000000000000000000
lon=139.000000000000000000
alt=??

[network]
mode=beast
external_port=30005
external_host=127.0.0.1

[mlat]
autostart_mlat=true
#mlat_cmd=/usr/bin/python3.9 /usr/bin/mlat-client

[dump978]
#dump978_enabled=true

表示させたsnのEXTから始まるIDを下記のEXTID部分に入力しブラウザーで接続する
https://www.radarbox.com/stations/<EXTID>

ピンクの左枠内がFeedで受信したパケットなどの情報が表示されている。
中央上の□が、現在Feedで受信している飛行機・ヘリなどの情報が表示されている。
Feedが成功していないと、こちらには何も表示されていないので
rbfeeder.iniファイルを確認して、再度設定して下記コマンドを実行して状況確認してください。

$ sudo systemctl restart rbfeeder

総括

これで、第3回に＋0.1回追加分についての記事は終わりです。
Feed先を3箇所に対してFeedを行って、3サービスともビジネスアカウント取得が
できたと思いますので、後は存分にお楽しみ頂けるかなと思います。

続きは、第6回防水ボックス内組込を、現在部材をそろえつつ書いて行っているので
そちらをお待ちください。ボックス内加工はほぼ終わっており
後は、運用中のラズパイをいったん止めて、ざっと組み込めば完了になる予定です。

The post 本気でADS-B受信環境構築 第3．1回 #ADSB first appeared on ～下町物語～.

早くも5回目となる、ADS-B受信環境の構築ですが、ここからは本番機の構築です。
防水ケース組込（第6回）・アンテナ設置（第7回）・正式運用開始（第8回）を予定しています。

過去第1回から第4回まで、読んで無い方はそちらを先に読んで下さい。
今回は、staging環境から本番環境となるので、第3回と内容がかぶりますので
新規で1環境しか作らない場合は、第5回目は特に読まなくてもOKです。

ただし、第4回まで作った環境が壊れた場合、この記事と同じ事をしないと
行けないはずなので、その際の参考にしてもらえたらと思います。

本番機用意

staging環境は、手持ちのラズパイ3Bを使って構築しました。
全く問題無く動作はしていましたが、本番機はラズパイ4Bを使って構築していきます。

ラズパイ4B本体ですが、何気に一番安く買えるのはアリエクスプレスでした。
セールなどの時は、このくらいの金額で買えたりします。

ただし、届くまで結構時間がかかりますのでその点だけ要注意ですね。
あとは、全体的にサポートも良く無いです。安かろう悪かろうです。
壊れて届く物も多く、キットでは組み立ててもノイズがのったり
上手く動かないものも多いです。組立後なので、返品もどうなの？ってことでよくゴミ箱に捨てます。

本日時点では、ラズパイ4B（1GB）は下記の金額でした。

PoE HAT組込

今回は、アンテナ直下に設置するのでPoEを使って、データと電源をLANケーブル1本で
配信したい為、PoEHATを組み込んでケースに入れて行きます。

LANケーブル1本でラズパイが動いている事が確認出来る。

OSインストール

話がそれましたが、ラズパイ4B（4GB）を8000円弱で購入し、
手元に届きましたのでいつもの様にOSをSDカードに焼いていきます。

Bukkseye以外（Bookworm）OSイメージだと、なんか上手く行かなかったのと、
過去解説しているサイトが最新のイメージに対応しているのが少なく、あえてこれを入れています。
いちおう最新のイメージで試して見ましたが、どうもツール類はインストールまでは問題無かったですが
きれいに動いていない様子でした。

OSを焼き込んだSDカードを、ラズパイに挿入して電源をオンにして動作確認してください。

ネットワーク設定

DHCPでIPを設定するのも良いのですが、SSH等で接続するなどの使い方では
特定のIPに固定した方が管理が楽だったりするので、そちらを設定していきます。

なお、こちらはBukkseyeのOSとなります。最新のBookwormはまた別の方法で設定する必要があります。

sudo nano /etc/dhcpcd.conf
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
下記を追加する
ip_address　　　　　 ＝　固定したいIPアドレス/ネットワークマスク
routers　　 　　　　 ＝　デフォルトゲートウェイ（ルーター）
domain_name_servers ＝　DNSサーバ　基本はルーターか、ISPのDNSサーバを指定
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝

interface eth0
static ip_address=192.168.3.44/24
static routers=192.168.3.1
static domain_name_servers=192.168.3.1

CTRL+OでSAVEして、CTRL+Xで抜ける
sudo reboot

起動してきたら下記で確認する
ip a

下記の様に設定されている事が分かる。
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc mq state UP group default qlen 1000
    inet 192.168.3.44/24 brd 192.168.3.255 scope global noprefixroute eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever

ミドルウェアインストール

必要なソフトウェアをインストールしていきましょう

ドライバーインストール

★RTLドライバーをインストールする
$ sudo apt update
$ sudo apt install libusb-1.0-0-dev git cmake
$ sudo apt install debhelper

$ git clone https://github.com/rtlsdrblog/rtl-sdr-blog
$ cd rtl-sdr-blog
$ sudo dpkg-buildpackage -b --no-sign
$ cd ..

$ sudo dpkg -i librtlsdr0_*
$ sudo dpkg -i librtlsdr-dev_*
$ sudo dpkg -i rtl-sdr_*
$ sudo reboot

★認識してるかのテストを実施する
再起動後、下記のコマンドを実行しデバイスが認識されていることを確認する
$ rtl_test

デバイスが1つ見つかればOKです。表示内容は機種毎に違うので全く同じである必要はないです。

次にpiawareとdump1090-faをインストールする

$ wget https://ja.flightaware.com/adsb/piaware/files/packages/pool/piaware/f/flightaware-apt-repository/flightaware-apt-repository_1.2_all.deb
※上記wgetから最後のbまで1行で入力する

$ sudo dpkg -i flightaware-apt-repository_1.2_all.deb
$ sudo apt update
$ sudo apt install dump1090-fa
$ sudo apt install piaware

★下記のオプションを追加設定
$ sudo piaware-config allow-auto-updates yes
$ sudo piaware-config allow-manual-updates yes

$ sudo piaware-status　下記黒字を確認する
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
PiAware master process (piaware) is running with pid 671.
PiAware ADS-B client (faup1090) is running with pid 733.
PiAware ADS-B UAT client (faup978) is not running (disabled by configuration settings)
PiAware mlat client (fa-mlat-client) is running with pid 793.
Local ADS-B receiver (dump1090-fa) is running with pid 503.

dump1090-fa (pid 503) is listening for ES connections on port 30005.
faup1090 is connected to the ADS-B receiver.
piaware is connected to FlightAware.

dump1090 is NOT producing data on localhost:30005.

Your feeder ID is ID (from /var/cache/piaware/feeder_id)
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝

★ブラウザで下記に接続（紐付けを行う）
https://flightaware.com/adsb/piaware/claim/上記ID

下記が表示されたら30分以内に、受信スコアのページが自動作成されるので待つ

プロファイルについて

同じアカウントに複数プロファイルが作られるが、基本は放置しておいて問題無いようだ。
半年たったら消していいか？問い合わせが来るらしく、問題無ければそこで削除される。
ただ、どうしても消したい方はサポートの問い合わせると消してくれるそうだ。

筆者は、staging環境と本番環境を作ったので、2つのプロファイルが作成された状態である。
下記の様に、オレンジのバーをクリックすることで、紐付けられたアカウントが見れるので
適当に名前をつけてどっちがどっちであるか、分かる様に設定しておくと良い。

今回は、staging環境と本番環境と作ったが、物理的ロケーションが違う場合、
どこに設置した物なのか？を記載した方が良い。

動作確認

http://ラズパイIP:8080 ブラウザーで接続

上記の様に飛行機が見えていれば、正常に動作している。

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（stagingと同じ物を入力）＞ 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.
$:＜★stagingで発行されたIDを入力＞ 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

上記1．2でIDを入れているので、次いきなり下記が表示される

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.

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!

$ fr24feed-status 下記を確認する
FR24 Feeder/Decoder Process: running.
FR24 Stats Timestamp: 2024-08-31 15:39:08.
FR24 Link: connected [UDP].
FR24 Radar: T-R
FR24 Tracked AC: 0.
Receiver: connected (611207 MSGS/0 SYNC).

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。
Aircraft Tracked / Aorcraft Uploadesがカウントアップされているか確認する

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

上記の様に、Onlineになっていれ、正常にFeedされています。
ただ、時間帯によっては飛行機が飛んでない時間帯もあるので
その場合、1つ前の確認事項でAircraft Tracked / Aorcraft Uploadesがカウントアップされているか確認する。
ここが0の場合、何も受信できてなくて、Online (No Data)表記になる。

設定ミスなどで、正常にFeed出来ていない状況も考えられるので
下記で再度確認し、飛行機が測位できているのにもかかわらず
Aircraft Tracked / Aorcraft Uploadesがカウントアップされないのであれば
トラブルシューティングを行う必要がある

http://ラズパイIP:8080 ブラウザーで接続

小テクニック

ラズパイには、電源LEDとACT LEDが用意されています。
電源LEDは、電源をさした状態で赤に点灯します。エラーがあれば、点滅もするようですが
いったん、正常であれば赤点灯でOSを起動しても赤点灯のままなのです。
ACTは、SDカードにアクセスしている時にストレージアクセスLEDとして点滅します。

問題は、ラズパイは電源ぶち切りに対応していないということです。
ルーターなどは、内部で組込型のLinuxが動作していますが、
それはROMに焼かれた物が動作している為、電源をぶち切りしても
データ破損がされないような設計になっています。

ラズパイは、普通のSDカードをストレージにしたPCなので
起動中オープンになっているファイルが、停止プロセスを行わず
ぶち切ってしまうと、壊れる事があるというのが問題となっている。
メーカー側でも、最小2回、最大20回程度でOSが壊れると記載がある。
その場合、あきらめてOSの焼き直しから始めるしかないと書かれている。

これらの課題を解決すべく、今動いているのか？
シャットダウンして電源だけが供給されている状態なのか？を
ぱっと見で判断出来る様にするのが、今回の設定である。

 $ sudo nano /boot/config.txt

[all]の下に下記を追加する
dtparam=pwr_led_trigger=heartbeat

CTRL+OでSAVEして、CTRL+Xで抜けて
$ sudo reboot

これで下記の様な動きになる

上記の様に点滅している時は、SSHやConsoleに入って、シャットダウンコマンドを実行し
点灯状態になった事を確認して電源コードを抜く必要がある。

適当に監視を設定する

ZabbixAgentインストール

$ sudo apt install zabbix-agent
$ sudo nano /etc/zabbix/zabbix_agentd.conf

★Zabbix Server のIPを設定する
Server=192.168.3.?? 

CTRL+OでSAVEして、CTRL+Xで抜ける

★Zabbix Agentを再起動させる
$ sudo systemctl restart zabbix-agent

Zabbix Serverにホストを作成する

このようになれば、オンラインで監視状態になっている

受信している飛行機の数を監視したいのであれば下記をラズパイ側に追加設定する

$ sudo nano /etc/zabbix/zabbix_agentd.conf

★下記コードを設定ファイル最終行に追加する
UserParameter=flight_wc,cat /run/dump1090-fa/aircraft.json | grep hex | wc -l

CTRL+OでSAVEして、CTRL+Xで抜ける

★Zabbix Agentを再起動させる
$ sudo systemctl restart zabbix-agent

Zabbix Server側設定

アイテムとして、下記のように設定を入れる。

テストボタンがあるので、そちらをクリックする。
こちらで値が返ってきていれば、現在7件測位出来ている事が分かる。

測位できた飛行機の数を時間単位で、夜中も含めて確認することが出来る。

ADS-B 本番機用監視ダッシュボードを作成する

だいたいこの当たりの監視をしておけば、とりあえず問題ないと思われる。
防水ボックスに組み込んだ場合、USBの温度センサードングルを搭載予定なので
その防水ボックス内の温度もZabbixにて監視できる用に設定を行う。

2024/09/03 追記
ボックス内の温度（現在はまだ設置前なのでオープンエアー）やラズパイの温度、
fr24feed Versionが日次バッチで勝手にあがるのでそのversion情報
mlat msg/s received countの情報収集して表示できるようにしました。
だいたい、これだけ情報収集していれば、状況は把握出来るでしょう。

外部から見える様にリバプロを設定

これもいつも通りですが、8080と8754ポートについて、外部から確認したいので
適当にドメインふって、ダイジェスト認証かけてローカルは、http接続でアクセスさせて
フロントは、Nginxでリパプロさせてhttpsでアクセスするように設定する。
ローカル環境は、ローカルのDNSで制御し、ダイジェスト認証レスで
グローバルIPから来た物については、ダイジェスト認証で認証後使える環境に設定する

例＞stg.pi.rurikara.com / stg.frf.rurikara.com PiAware SkyAware
　　prd.pi.rurikara.com / prd.frf.rurikara.com flightradar24 Feed

Nginxに食わせる設定サンプルとしては以下の通り。

server {
    listen 80;
    server_name 管理画面にアクセスするドメイン名;
    return 301 https://手持ちのドメイン名$request_uri;
}

server {
    listen 443 ssl;
    server_name         管理画面にアクセスするドメイン名;
    ssl_certificate     /opt/psk/any_ssl_cert/SSL証明書.fullchain.pem;
    ssl_certificate_key /opt/psk/any_ssl_cert/SSL証明書鍵.key.pem;
    ssl_session_timeout 5m;                     #
    ssl_prefer_server_ciphers on;

    access_log            /var/log/nginx/管理画面ドメイン名.ssl-access.log  main;
    error_log             /var/log/nginx/管理画面ドメイン名.ssl-error.log;

    location / {
        satisfy any;
        allow 222.222.222.222/32;     # 自宅 GIP
        deny all;

      ######################################################
      # Access制限
        auth_basic  "digest authentication";
        auth_basic_user_file .login_auth;
        proxy_pass http://ラズパイIP:8080;
        proxy_redirect http:// https://;
   }

      proxy_set_header Host $http_host;
      proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;

      proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
      proxy_set_header X-Forwarded-Host $host;
      proxy_set_header X-Forwarded-Server $host;
      proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
      proxy_set_header X-Forwarded-Proto https;
      proxy_set_header X-Forwarded-Port 443;
  }

本番機構築が終わって所感

なんだか分からないけど、性能が上がってデコード率がよくなったのか？
今まで見えなかった距離の飛行機が見え始めました。
アンテナやチューナーは、既に使ってきたものなので性能は変わらないはず。
変わったのは、ラズパイ3Bがラズパイ4Bになった事と、メモリーが1GBから4GBに増えたことなどです。

演算性能が上がれば、遠くまで見える！！
なんと奥が深いですね。これで、専用の9dbiのアンテナに付け替えたら
どこまで拾えるでしょうね。そして、次に1090MHｚのフィルターとブースタをつけると
どこまでの飛行機の通信を測位出来るか？結果が楽しみです。

後は、雨とか曇りとか、雪とかの減衰も確認したい所。
BSとかCSは、天気が悪化するとブロックノイズが出始めますよね。
それは、雲の厚さがどんどん増してきて、BSやCSから発進された電波が減衰するからなのですが
1GHｚを越えている電波なので、直進性も高く途中雲とかが出ると減衰すると思うんですよね。
雨の日は、ちょっと見える範囲が減るなとか、雪の日はとか色々な条件で見て行ければと思います。

残作業

基本的に、もう本番環境で測位しているので、後はPoEインジェクターを買って
DMZのVLANにつなぎ込むこと、今はとりあえずPoE HATをいったん取り外しており
TYPE-CのUSBで給電して、DMZのVLANに接続してセットアップを行っています。
PoE Switchが接続されているVLANがポート開放とかやって無くて
DMZIPに全部転送しているので、基本的に設計したポートに通信が出来ない
という制約があって構築時はそのような感じになってます。

PoEインジェクターを買えば、DMZのL2 SwitchからPoEインジェクターを経由して
PoE HATを接続したラズパイに接続でき、そこまで来たらケースに稼働状況に
組み込む事が可能になるので、とりあえず、PoEインジェクターを次は購入しようと思っています。

また、上でも書きましたが、USB温度センサードングルを買っているので
そちらも設定して、測定された温度をZabbix Agent経由で吸い上げて
Zabbix Serverでグラフを書かせて、指定以上の温度の場合、アラートがあがるような
設定にしようと思っています。

番外編で第5．1回というのが、USB温度センサー組込で記事を書くかも知れません。
防水ボックスと一緒にしちゃうかも知れません。お楽しみにしてください。

The post 本気でADS-B受信環境構築 第5回 #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。

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以前からくすぶっておりましたADB-S受信環境の構築ですが、
ちょっと本気で作っていこうと思います。目標は年内にサービスインを目指します。

そもそもADS-Bって何？

https://www.flightradar24.com/

ここからですね。飛行機において現在航行中の高度や飛行位置情報・機体ID等を基地局に送信し
位置情報を共有しているシステムとなっている。アマチュア無線のAPRSみたいな奴です。

https://www.ne.jp/asahi/nature/kuro/RDBX/RD_ADS.htm からおかりしました。

飛行機から送信しているビーコン電波を受信し、飛行機の情報を地図上にマッピングして表示するflightradar24があります。
無償で受信アンテナとユニットを配って、不感地帯に設置してもらって
それらのデータとボランティアで個人設備で受信したデータも上記サイトにインプットして情報源として利用している。
これも、ランキンがあるらしく広範囲に受信したら上位ランキングにあがってくるみたい。
いずれにしろ、趣味の範囲としてこちらの受信環境を構築しサービスインを目的とする。

まずは、受信環境概要から

上記が想定される最適な構成図です。
周波数としては、アマチュア無線の1200MHzとほぼほぼ同じ考え方でOKだと思います。
ADS-Bの周波数は1090MHzです。よって、アンテナを外部に取り付けて部屋まで引いてくるのは
出来るだけ太いケーブルじゃないと、損失によって減衰が激しいと思うので
IC-905のように直下にラズパイを設置して、途中フィルターとプリアンプを駆動させた後に
最短距離で受信機であるSDRトングルにインプットします。
プリアンプの動作電源は5VはSDR受信機のアンテナ端子から出力が可能な為、
PoEからのワンライン（思想はIC-905）で全て完結します。

雷対策を施すには、いったんLANを光ファイバーに置換し、ファーバーにて接続すれば
雷対策にはなるかも知れないですが、そもそも、今回のアンテナを取付用としている鉄管には
MLAが取り付けているので、その同軸が部屋に入ってきている以上、その対策を行っても
きついと思うので、今回はPoEによる電源供給と致します。

プリアンプについて

また、当初はプリアンプは取付しない可能性が高いです。
理由については、プリアンプの恩恵が最初から取り付けてしまうと分からないからです。
いちおう1090MHz以外の電波を遮断した上で、1090MHzだけを38dbブーストをかけるようなので
極小な信号を復調出来るかも知れませんといった感じです。ただ、ノイズレベルも増えるからどうかな？と
取り付けるは後日で、結果つけた意味があまり無かったとなるかも知れません。
都市圏内だと、都市ノイズも多いことから増幅されたノイズに元の受信部がかき消されてしまう
可能性がある為です。

実際にテスト環境構築

raspberryPiは、今3Bが使っていないものが1台フリーで開いているので、そちらを使ってテスト環境を構築していく事にする。
資材は、順次そろえて行くが、ラズパイとSDR受信機・アンテナ（専用ではないが、ディスコーンアンテナで代用）
ディスコーンアンテナは、1300Mhzまで対応しているので、利得がないので本当に強い電波しか拾えない可能性が高いが
テスト環境にはちょうどいいと思われる。上記が手持ちの資材で組める最低減のテスト環境となる。
SDR受信トングルも、本番で使う物とは別物でいったん簡易的なトングルを使う予定です。

ただ、ちょっと気になる点としては、ロケーション問題です。
都内の全くロケーションが良く無い場所に設置予定ですので、最終的にどこか山を買って
Starlink経由のVPNトンネルを作成した上で、SSHで制御みたいな感じにすると
かなり広範囲の情報を受信できるんじゃないかと思いますが
なかなか、そこまでは行けないと思うので、まずは、ざっくりと受信環境を構築します。
シェル化、アンシブル化して、サクッと次回本番作る際に構築出来る環境を整えようと思います。

続きは資材そろってから！

構築編は、次に続きます。SDカードが届き次第OSを入れてテスト環境を作る際、詳しく記載しようと思います。
第2回に続きます。いつになるか分かりませんが、試行錯誤しながら環境を作っていきます。
ご期待くださいませ。

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