Présentation de l'ADS-B

Dongle USB par ci... SDR par là... Cela faisait un petit moment que j’avais envie d’explorer cette approche de la radio.

Après avoir parcouru quelques articles sur le sujet et particulièrement chez PASSION RADIO 2.0 ici et là, j’ai eu l’envie de m’essayer à la réception des signaux ADS-B pour Automatic Dependent Surveillance Broadcast qui est un moyen de surveillance coopératif du trafic aérien.

En effet, les aéronefs équipés de l’ADS-B déterminent leurs positions par le système de positionnement satellite GPS qu'ils renvoient périodiquement aux stations de réception situées au sol ainsi qu’aux autres avions évoluant dans la zone.

La gamme de fréquence utilisée est le 1090 Mhz.

Cela tombe bien puisque certains dongles USB permettent, selon les sources et moyennant l’utilisation de logiciels spécifiques, l’écoute sur ces fréquences. (dongle muni du chipset RTL2832 et du tuner Rafael Micro R820T qui permet une réception entre 24-1766 MHz)

Nouveau avril 2015 : Un nouveau modèle équipé du chipset RTL2832U et du tuner R820T2 est disponible chez PASSION RADIO SHOP en version complète ou en version simple.

S'équiper

1 - Le dongle USB

J’ai donc fait l’acquisition du fameux dongle USB.

2 - L'antenne

J’ai procédé à la construction d’une antenne colinéaire coaxiale pour la réception des signaux ADS-B sur 1090 MHz.

Rien de plus simple avec la description de F5ANN et aussi ici.

3 - Les logiciels
 

31 - Réception radio logicielle (SDR)

A l'origine notre dongle est réservé à la réception de la TV TNT. Pour une utilisation autre, n'installez surtout pas les pilotes fournis sur le CD.

Pour utiliser le dongle en récepteur SDR, il nous faudra les logiciels suivants :

Zadig est également situé dans le répertoire de SDR Sharp décompressé sur votre ordinateur dans votre disque:\sdr-install\sdrsharp\zadig.exe

(dispo aussi sur mon site ver. 2.1.1. pour Vista et plus et XP)

32 - Décodage ADSB

Pour utiliser le dongle en décodage des signaux ADSB, il faudra les logiciels complémentaires suivants :

Paramétrer les logiciels

La configuration avec ZADIG et l’installation de SDR Sharp est largement répandue sur le Web, notamment chez PASSION RADIO 2.0 dans un article écrit par F1JXQ.

En revanche, je n’ai pas eu la chance de trouver de site aussi complet en français pour ADSBScope et Virtual Radar Server.

Cela m’a conduit à réaliser cette petite aide en français compilant des informations issues de plusieurs sites et forums et de ma propre expérience.

http://www.sprut.de/electronic/pic/projekte/adsb/adsb_en.html

http://www.tsf70.com/forum/viewtopic.php?id=5440

http://www.tsf70.com/forum/viewtopic.php?id=6297

http://www.tsf70.com/forum/viewtopic.php?id=4901

1 - Logiciel ADSB#

Simple, lancez le logiciel ADSBSharp.exe contenu dans le répertoire sdrsharp.

2 - Logiciel ADSBScope

21 - Paramétrage

211 - Notre position ou QTH
 

Ce logiciel est fait pour communiquer via le port série mais nous l'utiliserons en local.

Décompressez adsbscope.zip puis lancez adsbscope27_256.exe situé votre disque:\adsb.all\pc_software\adsbscope\27\

Selon les sources Web (tech-software et IW9HPN) adsbscope27_256 serait plus rapide que adsbscope27_16384. Adsbscope27_256 permet de surveiller jusqu'à 256 avions en occupant 50 Ko de mémoire, tandis qu'adsbscope27_16384 permet de surveiller jusqu'à 16384 avions en occupant 500 Ko de mémoire.

Il est nécessaire lors de la première utilisation du logiciel d’indiquer notre position et de configurer certains paramètres.

Ces paramètres seront enregistrés par défaut et vaudront à chaque ouverture du logiciel jusqu’à la prochaine modification.

Tout d'abord, nous allons indiquer notre position ou QTH.

Dans la barre de menus, sélectionnez Navigation/goto Town or Airport

Une nouvelle boîte de dialogue s’affiche avec deux colonnes : à gauche la liste des villes à travers le monde et à droite les aéroports.

Le plus simple consiste à chercher la ville la plus proche dans le champs vierge de la colonne de gauche.

...Montpellier s’affiche en première ligne. On clique dessus et on ferme la boite [Close]

Si votre ville n’apparaît pas sur la carte alors qu'elle existe dans la boîte de dialogue, il faut vérifier au menu Config/Towns et cocher >100 000.

A ce niveau, soit on se contente de cette position, soit on affine sont QTH avec les coordonnées latitude/longitude.

Vous pouvez obtenir vos coordonnées via Google.

Admettons que vos coordonnées soient latitude 44° 17' 11'' et longitude 4° 0' 19'', on va affiner manuellement la position. Pour cela, on va utiliser la loupe + et les flèches pour déplacer le réticule aux coordonnées voulues.

On se déplace jusqu'à atteindre les coordonnées. N'hésitez pas à zoomer pour un déplacement plus précis et jusqu'à obtenir vos coordonnées.

Ensuite, il ne reste plus qu'a définir cette nouvelle position comme référence.

Deux méthodes, soit via la barre de menus Navigation/set receiver location ou bien en cliquant sur l’icône (réticule rouge) de droite.

Puis validez [OK]

Il convient d'ores et déjà de sauvegarder cet emplacement par défaut via la barre de menus File/save default.

212 - Personnaliser l'apparence d'ADSBSCope par le menu "View"

A travers le menu View, on va choisir les éléments que l'on souhaite voir à l'écran.

Pour ma part, je suis partisan de ne pas surcharger l'affichage donc, je n'ai sélectionné ici que le minimum d'éléments (oui)

Bien entendu, vous pouvez personnaliser votre interface à volonté. [Strg+A] correspond à la touche [Ctrl+A]

Aircrafts (avions) oui

Lat/Long-Grid (grille latitude/longitude) non

Crosshair (c'est la ligne qui passe par le réticule qui marque votre position) oui

State (frontière pays) non

State Names (Nom des pays) non

Town (ville) oui

Detailed maps only (cartes détaillées seulement) oui

Airports (aéroports) non

Airports ILS (ILS aéroports) non

Airports altitude (altitude aéroports) non

Range rings (cercles concentriques qui indiquent la distance 50 km/Miles nautiques) oui

Receiver (réticule indiquant votre position) oui

Maximum range (portée maximale) non

Ground radar (radar sol) non

GPX-Overlay (route par coordonnées GPS) pas encore fonctionnel à priori ! non

Background picture (image de fond) oui

SRTM-Background (Permet d'activer ou désactiver l'affichage de la carte relief lorsqu'elle est installée voir 214)

Faire une sauvegarde via la barre de menus File/save default.

213 - Les couleurs via le menu "Colors"

Allons plus loin dans la personnalisation de l'interface d'ADSBScope via le menu Colors.

Pour définir une couleur personnalisée, il suffit de sélectionner l'objet puis choisir une couleur dans la nouvelle fenêtre et valider par [OK].

Background : C'est la couleur de fond de l'écran. Je laisse par défaut.

Aircraft label : Ce sont les informations concernant les avions. On choisi une couleur fixe ou bien on laisse le logiciel attribuer une couleur de manière aléatoire random. On verra plus loin.

Crosshair : C'est la ligne qui passe par le réticule qui définit votre position. J'ai choisi la couleur bleu/vert foncé pour une bonne lisibilité sans trop surcharger l'affichage..

State Borders : La frontière, j'ai mis en noir mais par la suite, je l'ai désactivée dans le menu View.

State Names : Je l'ai désactivé dans le menu View.

Towns : J'ai choisi d'afficher les villes en marron.

Airports : Je l'ai désactivé dans le menu View.

Range Ring : Même couleur que Crosshair, bleu/vert foncé. Ce sont les cercles concentriques qui indiquent la distance

en kilomètres ou miles nautiques (50).

Receiver : C'est le réticule qui indique votre position, QTH. J'ai mis en rouge.

Maximum Range : Je l'ai désactivé dans le menu View.

Ground Radar : Je l'ai désactivé dans le menu View.

ATS - Route : Je l'ai désactivé dans le menu View.

GPX- Overlay : J'ai mis en vert mais par la suite, je l'ai désactivée dans le menu View car il semble que cette fonction ne soit pas encore disponible.

Text overlay : Ce sont les infos qui s'affichent en haut à gauche de l'écran lorsque l'on sélectionne un avion. J'ai choisi de l'afficher en noir.

Background picture : C'est l'image de fond, dans le sous menu, j'ai sélectionné "full color" qui est le niveau le plus haut en couleur et en opacité. Cela va nous servir plus loin pour l'affichage de la carte.

Aircraft label : Ce sont les informations concernant les avions. On choisi une couleur fixe ou bien on laisse le logiciel attribuer une couleur de manière aléatoire.

Pour une couleur aléatoire, barre de menus Config/Aircraft track/Label puis cochez random color.

Tant que vous y êtes, via le menu Label vous pouvez choisir d'afficher les infos avions sur 2, 3 ou 4 lignes ou non.

Puis Symbol, pour symboliser vos avions sur la carte (cercle, carré ou avion)

Range Ring : Même couleur que Crosshair, bleu/vert foncé. Ce sont les cercles concentriques qui indiquent la distance.

On peut choisir d'afficher la distance en kilomètres ou en miles Nautiques via la barre de menus, Config/Range Rings.

Background picture : C'est l'image de fond, dans le sous menu, j'ai sélectionné "full color" qui est le niveau le plus haut en couleur et en opacité. Cela va nous servir plus loin pour l'affichage de la carte.

Faire une sauvegarde via la barre de menus File/save default.

214 - Le téléchargement des cartes via le menu "Load Map"

Vous pouvez agrémenter l'affichage en installant une carte en fond d'écran, voilà comment procéder :

D'abord allez dans le menu Config/Background Picture et sélectionnez par exemple MapQuest/OpenStreetMap. (SRTM ce sont les reliefs).

Puis depuis la barre de menus, load Maps/download maps from internet sélectionnez Europe

Le téléchargement terminé, toujours dans le menu load Maps, activez Europe West.

Enfin, activez le fond de carte en cliquant sur background picture situé dans le menu load Maps ou bien depuis l’icône représentant une mappemonde.

Voici le rendu...

Souvenez-vous, on avait choisi dans le menu Colors/Background picture/lfull color (213) qui donne l'affichage le plus soutenu. Vous pouvez diminuer cette opacité via ce menu en sélectionnant(lessl color, pale ou gray) selon vos préférences.

De la même manière, vous pouvez choisir d'afficher les reliefs, dans ce cas il convient de sélectionner SRTM

puis activez le fond de carte en cliquant sur background picture situé dans le menu load Maps ou bien depuis l’icône représentant une mappemonde.

Voici le rendu...

[Crtl+M] permet d'enlever ou de rappeler la carte des reliefs. Pour ma part, cette carte présente un problème d'affichage dans la région de Montpellier.

Votre choix terminé, faire une sauvegarde via la barre de menus File/save default.

225 - Le menu "Config"

Range Rings : Vu au (213), permet de choisir l'affichage des cercles concentriques en kilomètres, en miles Nautiques ou altitude de 5 000 pieds.

J'ai trouvé plus intéressant d'afficher la distance par tranche de 50 km.

Airport Names : J'ai laissé sur normal.

Drop Aircraft : C'est le temps que restent affichés les avions hors réception. Pour moi 5 minutes.

Aircraft track : Symbol et Label ont été vus au chapitre (213) Aircraft track.

Transition altitude / FL, j'ai choisi 5 000 pieds.

J'ai sélectionné par défaut les menus suivants :

Show predicted position (position estimée sans réception du signal)

Color by altitude (couleur en fonction de l'altitude)

All air targets are within 180 NM (tout les objets qui sont dans les 180 miles nautiques)

All surface targets are within 45 NM (toutes surfaces d'objets dans les 45 miles nautiques)

Coordinates : J'ai sélectionné pour un affichage en degrés, minutes, secondes.

Show IFF-Reply : J'ai sélectionné all.

MLAT clock (TAG) : 12 MHz par défaut.

Heading : 0... 360 par défaut.

Maximum Range : Permet de visualiser la zone de réception couverte par votre installation, mais pour obtenir un résultat, il faut qu'il y ait eu fonctionnement de votre installation !

Tout d'abord, dans le menu View activez Maximum range et désélectionnez Aircrafts pour plus de visibilité.

Puis revenons sur Config/maximum range et sélectionnez show Maximum only par exemple pour voir apparaître la zone maximale de réception de votre installation.

Vous obtiendrez un résultat du genre...

Pour revenir à l'état initial, désactivez Maximum Range dans le menu View et réactivez Aircrafts.

Text overlay : Ce sont les informations qui s'affichent en haut à gauche de l'écran lorsque l'on sélectionne un avion en cliquant dessus. On coche ou pas pour un fond transparent du texte.

Background Picture : Déjà vu en 214.

Towns : Déjà vu en 211.

Position on startup : Cochez default.

Faire une sauvegarde via la barre de menus File/save default.

22 - Connectez ADSBScope au décodeur

221 - ADSB#

Que vous utilisiez ADSB# ou RTL1090, le processus pour établir un

lien vers ADSBScope est identique. Ici nous utiliserons ADSB# que nous avons lancé précédemment (ici)

222 - ADSBScope

Dans la barre de menus, sélectionnez Other/Network/Network setup.

Une nouvelle boîte de dialogue s’ouvre. On va utiliser le bouton [local] et 1 des 2 boutons presets étiquetés [RTL1090] ou [ADSB#].

Pour notre exemple nous utiliserons ADSB#.

1 - On presse donc le bouton [ADSB#], cela à pour effet de programmer le Portnumber à 47806 et le dataformat sur normal.

2 - On clique sur [local] ce qui à pour effet d'indiquer l'adresse IP 127.0.0.1.

3 - On ferme la boîte en cliquant sur [Close].

Si vous utilisez RTL1090 pour décoder vos données, cliquez sur le bouton [RTL1090]. Le Portnumber sera à 31001 et dataformat sur binary.

Sauvegardez votre configuration menu File/save defaut.

23 - Le décodage

Il ne vous reste plus qu'à lancer le décodage.

Depuis la barre de menus Other/Network/RAW-Data client active...

Ou bien par l'un des boutons de la barre de menus qui ressemble à

des petits ordinateurs connectés, le 3ème à droite.

...

Vous devriez commencer à apercevoir des avions sur votre carte.

Tout étant configuré par défaut, il suffira juste de lancer ADSB# et l'activer par [Start] puis lancer ADSBScope et démarrer le décodage par RAW-data client active.

Bon amusement !

3 - Logiciel Virtual Radar Server

31 - Installation de virtual Radar Server

Virtual Radar Server (VRS) est un bon complément à ADSBScope. VRS permet d'afficher dans une page du navigateur web des informations complémentaires sur les aéronefs reçus par votre installation.

Virtual Radar Server, le plugin DataBaseWriterPluginSetup et le

module de langue française sont téléchargeables sur le site VRS.

(dispo aussi sur mon site VRS version 2.1.0, module français, plugin database writer)

Après avoir installé VRS, l'installation du module de langue française

ne pose pas plus de difficulté. Sélectionnez French dans la boite de dialogue et c'est parti.

Installez ensuite le plugin DataBaseWriterPluginSetup.

Dernière étape, allez dans le répertoire Program Files/VirtualRadar et copiez les répertoires Logos et Silhouettes que je vous fournis ici : (Logos et Silhouettes)

Ensuite, créez (toujours dans le répertoire VirtualRadar) un nouveau répertoire nommé Images.

Si j'ai été clair, vous devriez obtenir ceci :

32 - Setup Virtual Radar Server

Exécutez ADSB# et ADSBScope, la réception des avions commence...
 

Exécutez ensuite l'application VirtualRadar.exe (sur Vista exécutez le programme en tant qu'administrateur).

Puis barre de menus, Outils/Plugins.

Puis cliquez sur Options dans la nouvelle fenêtre.

Cochez Activé et Ne mettre à jour que les bases de données créées par ce plugin.

Puis dans la fenêtre Nom Base de données indiquez le chemin en vous aidant du bouton parcours...

Le fichier de base de données (BaseStation.sqb) devrait être créé en principe dans votre disque  :\ProgramFiles\VirtualRadar\Plugins\

BaseStationDatabaseWriter.

Ensuite cliquez sur [Créer Base de données]. Si tout se passe bien, vous devriez avoir un message vous indiquant que la base de données est créée, c'est à dire que le fichier BaseStation.sqb a été créé.

Faites [OK] et [OK], la fenêtre Plugins DataBase Writer est activée et mise à jour. Vous pouvez fermer cette fenêtre.

Allez maintenant dans Outils/Options

Puis source de données et indiquez les chemins des répertoires par défauts :

Base de données

Drapeaux = Logos

Silhouettes

Images

Puis allez à l'onglet Receiver

Dans format, sélectionnez AVR ou Beast données brutes

Type de connexion Réseau

Adresse 127.0.0.1

Port 47806 pour ADSB# (ou 31001 pour RTL1090)

Ensuite allez à l'onglet situé juste en dessous nommé Localisation récepteur/récepteur. Dans la fenêtre Nom entrez le nom de votre QTH.

Puis indiquez la latitude et la longitude qui est inscrite sous la forme XX,XXXXXX

Pour connaître vos coordonnées sous cette forme, allez dans ADSBScope, menu Config/Coordinates et cochez l'affichage des coordonnées correspondantes à cette forme.

Notez vos coordonnées (ici Latitude 44,2851 et Longitude 4,0032)

Puis indiquez les coordonnées relevées, le pointeur de la carte se positionnera sur votre QTH.

Faîtes [OK] puis revenez dans Outils/Options/récepteur/Receiver et déroulez le sous menu localisation pour retrouver votre QTH.

Voilà en principe VRS est maintenant configuré.

A l'écran principal de VRS.

Vérifiez que vous avez [Afficher l'adresse locale], [Version par défaut], puis cliquez sur http://127.0.0.1/VirtualRadar pour l'ouverture d'une nouvelle page Web sur laquelle vous devriez pouvoir visionner en complément les photos, logos et silhouettes des avions captés par votre installation.

En résumé, l'utilisation d'un dongle USB pour la réception radio par logiciel reste peu coûteux, facile à mettre en oeuvre et amusant.