Ricezione ADS-B con la chiavetta SDR R820T

Dai primi risultati dei confronti fra le chiavette con i tuner E4000 e R820T ho notato una maggiore sensibilità ed un migliore rapporto segnale/rumore della seconda rispetto alla prima, utilizzate oggi nella ricezione dei segnali ADS-B per il traffico aereo.
Ho utilizzato il medesimo software (ADSB# v1.0.11.1 e Virtual Radar Server 2.0.2.23431) e la medesima antenna ed i risultati ottenuti con la R820T sono di gran lunga migliori: in circa quattro ore di ascolto sono stati identificati più di 200 voli con un range che arriva fino a 180 km di distanza.
Qui le immagini a confronto del range delle due chiavette:

Range con tuner R820T

Range con tuner E4000

Da queste si può dedurre che i segnali ricevuti sui 1090 MHz sono molto più puliti con la R820T, oltre ad avere la possibilità di avere un guadagno (Gain) maggiore, riuscendo così ad essere meglio decodificati dal software, compresi quelli ricevuti da maggiore distanza, coperti dal rumore di fondo con la E4000.
Ulteriori riscontri avverranno nei prossimi test.

Virtual Radar Server versione 2.0.2

E' stata pubblicata lo scorso mese una nuova versione del software per la decodifica e la visualizzazione del traffico aereo Virtual Radar Server 2.0.2, con notevoli miglioramenti sia sotto l'aspetto funzionale che sotto l'aspetto grafico.

Nel browser di visualizzazione, oltre ad avere tutti i dati dei voli ricevuti, ora possono essere visualizzate anche le immagini dei velivoli, grazie al collegamento diretto con il sito air-data.com.
Il menù permette di modificare a piacere tutte le varie funzioni visualizzate nel browser.

Qui un esempio del range di ricezione della mia postazione nell'arco delle 24 ore.
I colori differenti si riferiscono alle diverse altitudini dei voli ed i cerchi rappresentano la distanza dal punto di ricezione (modificabili a piacere) che in questo caso hanno un'area di 30 chilometri ciascuno.
Tenendo conto che come antenna utilizzo una semplice bibanda VHF-UHF senza radiali posizionata sul balcone in un centro abitato, si può notare come alcune angolazioni sono precluse alla ricezione per gli ostacoli frapposti, ma nelle zone di maggiore apertura la ricezione arriva anche a 70 km di distanza, però solo quando i velivoli sono alle altitudini più elevate.
In queste condizioni il numero dei voli rilevati nell'arco delle 24 ore è stato di quasi 600.
Con un'antenna tarata per la ricezione dei segnali ADS-B (1090 MHz) posta in un punto elevato con uno spazio aperto a 360° si avrebbero risultati decisamente migliori.

Ricezione traffico aereo con ADSBSharp+ADSBScope

Oltre a Virtual Radar Server c'è un altro software freeware conosciuto dagli appassionati di ricezione del traffico aereo: ADSBScope.
Il file zip d'installazione è scaricabile dal sito sprut.de ed una volta estratti i suoi files in una cartella a piacere è già pronto per essere usato.
Ci sono due files exe all'interno della sottocartella 26: uno termina con 256 e l'altro con 16384 e si riferiscono al numero massimo di velivoli monitorati, più veloce il primo ed un po' più lento il secondo, ma anche con un pc non tanto performante, come il mio, il secondo gira bene senza intoppi, senza consumare troppa memoria e con un utilizzo della CPU molto ridotto.

La finestra principale si presenta con alla sinistra la mappa della vostra zona di ricezione e sulla destra un riquadro con le operazioni eseguite dal programma, il settaggio della porta, l'elenco dei velivoli tracciati, un riquadro con i messaggi decodificati ed in fondo la performance dei dati ricevuti con il Framerate e la qualità dei dati.
Come prima cosa si deve settare la propria posizione cliccando con il mouse sulla mappa, dopo aver selezionato il continente dal menù load Maps, ingrandendo con lo zoom e verificando nella zona in basso a sinistra le coordinate corrispondenti al QTH della nostra postazione d'ascolto. Cliccando sul simbolo rosso Set Receiver Location confermiamo la nostra scelta.
Il programma funziona sia con vari ricevitori-decodificatori collegati al pc tramite la porta USB, sia con le chiavette SDR.
Io ho utilizzato la chiavetta RTL2832U con il software ADSBSharp e per comunicare con ADSBScope bisogna settare la fonte dei dati tramite il Network setup sotto la voce other della barra degli strumenti.
I dati sono da inserire nella parte RAW-data Client o manualmente, o cliccando su uno dei tasti presets che provvedono ad inserire automaticamente i valori corretti.
Per ADSBSharp la porta deve essere impostata a 47806 e come URL 127.0.0.1.
Dopo aver lanciato ed avviato ADSBSharp, possiamo ora collegare i due programmi cliccando sull'icona degli strumenti start RAW-data CLIENT e dovremmo cominciare a visualizzare gli aerei con la loro traccia.
Sotto alla tabella dove vengono elencati quelli ricevuti, possiamo abilitare la finestra dei dati decodificati cliccando sull'icona show decoded data e cliccando poi all'interno del riquadro stesso possiamo abilitare o disabilitare questo elenco.

Cliccando invece nel riquadro in alto dove vengono elencate le operazioni effettuate durante il funzionamento del programma, possiamo vedere i messaggi ricevuti in formato RAW. Anche qui ad ogni clic possiamo abilitare o disabilitare questa funzione.
Il programma presenta diverse opzioni di configurazione per la visualizzazione sia delle mappe che delle informazioni sulle tracce e qui ognuno può intervenire a piacere.

La mappa può essere allargata e zoomata a piacere e cliccando sulle sagome degli aerei visualizzati vengono mostrate le informazioni di quel volo.
Si può anche fare in modo che le tracce degli aerei vengano visualizzate per un certo tempo anche dopo che non siano più stati ricevuti i dati di quel volo semplicemente basandosi sugli ultimi dati della rotta.
Il tratteggio della rotta indica la rotta presunta dell'aereo di cui non si è più ricevuto il segnale.

Una interessante ed utile funzione è quella che permette di visualizzare il range massimo dei segnali ricevuti in modo da avere uno schema grafico della ricezione della nostra antenna.
Come si può vedere a lato, la mia postazione è schermata in direzione sud-est dalla presenza del promontorio del Monte Argentario, ben evidenziata dalla quasi totale mancanza di segnali ricevuti da quella direzione, dovuta anche alla posizione dell'antenna non elevata sul tetto e schermata anche dalle case circostanti.
Inoltre non è un'antenna tagliata per i 1090 MHz ed una più adeguata avrebbe una resa migliore, anche se con questa bibanda VHF-UHF la qualità dei segnali non è cattiva.
La tabella degli aerei tracciati può essere visualizzata anche in modo esteso, visualizzando così anche altri dati come la nazione della compagnia aerea, la distanza dalla postazione e la qualità dei dati ricevuti.

Trovate tutte le info sulle varie funzioni e configurazioni nei file pdf all'interno della cartella del programma.
In conclusione, il programma è più completo e versatile rispetto a Virtual Radar Server, forse quest'ultimo più appariscente sotto la veste grafica.

ADSBSharp Guida Rapida

Nella sezione Software potete trovare la guida rapida, tradotta in lingua italiana dall'originale, per l'installazione e l'utilizzo del software ADSBSharp, già illustrato in questo blog.

Ricezione traffico aereo con ADSB Sharp + Virtual Radar

La chiavetta RTL-SDR si è ormai rilevata un economica alternativa ai ricevitori di classe superiore per la ricezione di vari servizi su un ampio spettro di frequenze che riesce a dare, pur con tutti i suoi difetti, i risultati sperati.
Ultimamente è stato sviluppato da uno dei programmatori di SDRSharp un plugin per la decodifica dei segnali ADS-B del traffico aereo sui 1090 MHz.
Purtroppo i vari tuner presenti nelle chiavette SDR presentano dei gap di frequenze che impediscono la ricezione in un certo intervallo, variabile anche con lo stesso tipo di tuner, che si trova proprio a ridosso di questa frequenza, ma fortunatamente nel mio caso il gap inizia appena più in su.

Non occorre avere installato SDRSharp per il funzionamento di questo plugin, ma è indispensabile avere installato il Zadig USB driver scaricabile qui http://rtlsdr.org/softwarewindows.
Ho quindi installato questo plugin, scaricabile qui ADSB#, lanciando il programma che si presenta con un'interfaccia semplice e chiara.
L'indirizzo della porta di default è 47806 e serve per comunicare con i programmi di decodifica e visualizzazione dei dati ricevuti.
La casella ADSBHub serve per ritrasmettere i dati ad un determinato host o indirizzo IP per il controllo remoto.
Il valore di Confidence è il numero di pacchetti occorrenti al decoder per il ricoscimento: un valore basso permette la decodifica di segnali anche lontani, mentre è utile aumentarlo in presenza di forte rumore o interferenze che possono distorcere il segnale e dare falsi messaggi.
Il valore di Timeout e la distanza in secondi che deve passare fra un pacchetto ed il successivo prima che ripassi dal filtro Confidence.
Il valore Frames/sec indica i pacchetti ricevuti e dà quindi una visione in tempo reale della corretta ricezione dei dati.
Se si hanno più chiavette collegate, nel menù Device viene scelta quella operativa, tenendo conto che il software supporta solo i tuner E4000 e R280, ciò dovuto alla diversa sensibilità e quindi alla possibilità di decodificare correttamente i dati.
Si può attivare l'AGC, anche se, per le caratteristiche del segnale, non sarebbe indispensabile, regolando manualmente l'RF Gain; come non è indispensabile la correzione dei ppm per la centratura della frequenza.
Una guida rapida in inglese che illustra le caratteristiche di questo software oltre ad una guida per l'autocostruzione di un'antenna adeguata a questa ricezione le trovate qui ADSB# Quick Start.
Per la visualizzazione dei dati i programmi più comuni sono ADSBScope, PlanePlotter e Virtual Radar Server.
La mia scelta è andata su quest'ultimo, freeware e completo.
Installato e lanciato il programma, la schermata principale si presenta così:

Dal menù Tools si accede alle Options dove è importante inserire in modo giusto alcuni settaggi per far funzionare correttamente il programma:

Nella finestra Data Sources la sorgente dei dati deve essere impostata su AVR or Beast Raw Feed, l'indirizzo 127.0.0.1 e la porta 47806, in modo che VRS possa dialogare con ADSB# ed inviare i dati sul web per la visualizzazione.

Nella finestra Web Site si inseriscono le coordinate del QTH di ricezione per avere il centro della mappa visualizzata, oltre all'impostazione dell'unità di misura della distanza e velocità.
Tutte le altre impostazioni possono essere lasciate di default o modificate a piacere secondo le proprie esigenze.
Cliccando su OK si salvano le impostazioni e se tutto è stato fatto per bene vedremo nella finestra principale lo stato Connected ed il numero dei messaggi ricevuti aumentare insieme agli aeromobili tracciati.
Basterà cliccare sul link in colore blu sotto la prima tabella per aprire la pagina del browser che mostrerà la mappa della nostra zona con la visualizzazione delle tracce ricevute insieme a tutti i dati relativi ad ogni aeromobile:

Nelle opzioni della pagina web è possibile modificare la visualizzazione della lista aggiungendo, per esempio, Silhouette e Flag per avere una rapida visione del tipo di aereo e della compagnia di bandiera.
Nell'installazione di VRS però non sono presenti questi database, ma devono essere aggiunti scaricandoli manualmente dal sito Kinetic-Avionics.com o con l'aiuto di un altro software come SBS-resources.
Sempre nella nostra pagina web con la mappa, cliccando sui link sopra alla lista possiamo visualizzare anche le immagini degli aerei selezionati e cliccando su Tracking avremo tutta la lista delle tracce rilevate durante la giornata:

Per altre info o problemi d'installazione potete visitare il forum http://forum.virtualradarserver.co.uk/

E' forse superfluo sottolineare che per una buona ricezione dei segnali a 1090 MHz è necessaria un'antenna adeguata, anche se le prove che ho effettuato con la bibanda VHF-UHF in dotazione non sono state malvagie, riuscendo ad avere circa 350 tracciamenti in 12 ore di ricezione.
Una semplice, ma efficace antenna per questa frequenza è ampiamente descritta nel sito indicato all'inizio di questo post da dove è scaricabile la guida rapida.