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Comparaison récepteur FR24 et clé USB RTL-SDR sur FlightRadar24

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J’ai profité de mon passage en France pour me faire livrer un kit complet de réception FR24 (http://www NULL.flightradar24 NULL.com/free-ads-b-equipment). Le site web FlightRadar24 souhaitait m’envoyait leur récepteur gratuitement pour que je l’héberge et offre une couverture de ma zone, mais je craignais les difficultés avec les douanes et les frais imprévus. En le recevant en France et en l’amenant au Viêt-Nam dans ma valise, cela évitait les tracas administratifs.

Kit récepteur antenne FlightRadar24 (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/wp-content/uploads/2015/07/DSCN4353 NULL.jpg)La première impression que l’on a est celle d’une excellente qualité de construction. Indéniablement, quand JetVision facture 800€ pour leur kit récepteur ADSB Radarcape + antenne colinéaire 1090MHz (http://shop NULL.jetvision NULL.de), cela se retrouve dans le matériel. Dès que l’épisode de fortes pluies du mois de juin s’est éloigné, j’en ai profité pour monter sur le toit et installer la nouvelle antenne. En pratique elle est un peu plus basse que l’ancienne de fabrication maison (car plus lourde), mais le dégagement est similaire. Il me manquait aussi un câble Ethernet car celui livré avec le kit ne fait que 5m et la descente des antennes est située à un peu plus de 10m du routeur d’accès internet.

L’installation du récepteur se fait sans difficultés. Tout est bien expliqué sur la documentation, pas de confusion possible sur les différents connecteurs. Une fois sous tension, le système démarre et rapidement le clignotement des LED indique qu’il reçoit des trames ADSB et qu’il a verrouillé suffisamment de satellites GPS pour avoir la base de temps qui permet de réaliser le positionnement MLAT (multilatération). Au bout de quelques heures (vraisemblablement après une validation manuelle par FlightRadar) le récepteur apparaît sur le tableau de bord du site web et les statistiques de réception commencent à s’accumuler.

J’en ai donc profité pour faire une comparaison entre les deux systèmes de réception, le kit FR24 et mon ancien système avec clé USB RTL-SDR et antenne de construction personnelle (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/2015/02/08/antenne-colineaire-coaxiale-pour-le-1090-mhz-suite/). A noter qu’au niveau du coût, on est dans un rapport de l’ordre de 1 pour 8 en faveur de la construction personnelle bien sûr, cette dernière ne permettant pas la multilatération (MLAT). L’avantage aussi du GPS est qu’il permet de valider le positionnement des avions au sol.

Statistiques réception FR24 F-VVCT1 (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/wp-content/uploads/2015/07/FR24Box NULL.png)A première vue, les deux systèmes sont semblables en performance : mêmes avions détectés sur l’écran, distance maximale similaire… L’antenne réalisée “au pif” et la sensibilité réduite de la clé RTL-SDR peuvent expliquer la différence. Par contre, quand on regarde les statistiques sur une plus longue période, les conclusions sont un peu différentes. En effet, le récepteur FR24 reçoit beaucoup beaucoup plus de trames valides et détecte plus d’aéronefs en limite de zone de réception, le nombre total d’aéronefs sur une période est supérieur de 10 à 20% (d’environ 350 à environ 400). En résumé, dans des conditions limites de réception (distance maxi, attitude de l’avion défavorable), le récepteur à 800€ est nettement supérieur. Autre différence importante, lors des approches d’aéroport éloignés (dans mon cas VCS/VVCS, CAH/VVCM, PQC/VVPQ, VKG/VVRG) le plancher minimum de réception est beaucoup beaucoup plus bas.

Statistiques réception RTL-SDR T-VVCT1 (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/wp-content/uploads/2015/07/RTL-SDR NULL.png)Autre différence sur l’antenne cette fois-ci, avec l’antenne “professionnelle”, on observe plus de réduction de la couverture vers le Nord. Je pensais cette dernière due à une cause “naturelle” ou à un effet de proximité des autres antennes et du mat, mais apparemment non. L’antenne FR24 est en pratique moins bien installée, mais elle fonctionne mieux! Vraisemblablement le défaut rencontré est lié à une asymétrie dans la construction de mon antenne ADSB de fabrication maison.

En conclusion, tout dépend de ce que vous voulez faire. Si vous êtes un fournisseur de service professionnel comme FlightRadar24, le surcoût d’un récepteur de qualité est largement compensé par la plus grande fiabilité des données reçues et la réception améliorée dans les conditions limites (basses altitudes, limite de couverture). Si vous êtes juste un curieux qui cherche à savoir ce qui passe au dessus de sa tête, la solution de fabrication personnelle convient parfaitement.

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Comparaison de différents sites web avec informations aviation ADS-B

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Contre toute attente, mois qui n’ai jamais été un écouteur (SWL) passionné, je me suis pris au jeu de la réception des signaux ADS-B provenant des avions survolant ma région du delta du Mékong.

J’avoue que je considère toujours que ça va me passer dès que j’aurai épuisé l’aspect technique de la chose. Après avoir essayé les différentes solutions logicielles sous Windows, je suis passé à une solution autonome sous Linux. Mon ami Benoît ma gentiment mis à disposition une CubieBoard 2 (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/2013/08/09/reception-de-la-cubieboard2/) qui traînait dans un de ses tiroirs (il lui préfère les Raspberry Pi) que j’ai utilisé pour démoduler les signaux I/Q du 1090 MHz provenant de la clef RTL-SDR, décoder les signaux et les envoyer sur le site web de FlightRadar24 (http://www NULL.flightradar24 NULL.com/10 NULL.51,106 NULL.14/7). La distribution Linux que j’ai choisi pour cela est Cubieez qui est basée sur Debian comme Rapsbian dont elle reprend une grande partie des éléments. La majorité des programmes compilés pour Rapsberry Pi (jeu d’instructions ARMv6) tournent sur la CubieBoard (ARMv7).

CubieBoard 2 (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/wp-content/uploads/2013/08/100_3640 NULL.jpg)Cela prend environ 10% du temps CPU quand le AllWinner A20 tourne à 912 MHz. Cela m’a permis d’une part d’en réduire la cadence pour diminuer la consommation et la chaleur, et aussi d’envisager la transmission des données sur d’autres sites webs comme FlightAware (http://flightaware NULL.com) et PlaneFinder (http://planefinder NULL.net). Avec le CPU à 528 MHz, la partie démodulation et décodage (programme dump1090) prend environ 25-30% d’un coeur CPU, le reste (transmission des informations décodées sur 3 sites web) jamais plus de 10% du deuxième coeur.

Je vais donc vous donner mon avis sur les différents sites web et leurs solutions pour la réception des signaux avec clef RTL-SDR et l’envoi des informations, mais du point de vue du feeder (celui qui alimente les sites) et non de l’utilisateur. Le plus important est que les trois sites web testés fonctionnent parfaitement et que l’installation de leurs suites logicielles se fait sans difficultés particulières. Certaines sont plus aisées que d’autres, mais dans aucun cas je n’ai eu de difficultés bloquantes.

Le premier que j’ai installé est le package fr24feed expérimental de FlightRadar24 (http://forum NULL.flightradar24 NULL.com/threads/7563-Flightradar24-decoder-feeder-BETA-testing-(Win-RPi-Linux-OSX)). Il est disponible pour plusieurs plateforme (Windows, OS X, Linux) et plus important a été compilé sur les architectures ARM (Raspberry Pi et CubieBoard). Encore en version béta, il est pourtant déjà bien testé et sa documentation est assez claire. Sur une distribution Debian, l’installation se fait en une commande via un package .deb, ensuite la configuration est interactive et les logs assez complets. Il intègre une version modifiée du démodulateur/décodeur Dump1090 ainsi que le feeder par lui même qui envoie les données vers le site web. En creusant un peu, on peut “séparer” le fonctionnement des deux pour utiliser la sortie de dump1090 avec d’autres programmes. J’ai séché un peu sur ce sujet et rapidement quelqu’un m’a répondu sur le forum qui est une bonne source d’information.

Le package logiciel le mieux documenté est de loin PiAware, celui de FlightAware (http://flightaware NULL.com/adsb/piaware/build). La documentation est en français et décrit par le menu tous les aspects matériel (avec une liste de courses) et logiciels de l’installation, ainsi que les cas de figure où vous alimentez plusieurs sites web en même temps, ce qui n’est pas le cas de manière claire chez les autres. Une image complète de Rapsbian est disponible si vous installez sur un Rapsberry Pi. Dans les autres cas, la procédure d’installation (http://flightaware NULL.com/adsb/piaware/install) est elle-même est très simple avec là aussi un seul fichier package .deb à installer et quelques commandes supplémentaires à taper pour finaliser la configuration. Point positif, le code source est disponible et l’installation est très flexible. A noter que volontairement dump1090 n’est pas intégré dans le package.

Pour terminer, il faut avouer que PFclient (le feeder de PlaneFinder) est en retrait en terme de simplicité d’installation. Tout d’abord, il requiert l’installation préalable d’une librairie d’interpréteur JSNode plutôt lourde et dont l’installation n’est pas des plus évidente. Ensuite, le fait d’être basé sur ce language de programmation (issu du JavaScript) ajoute une couche. L’auteur est disponible par e-mail et m’a répondu très promptement en envoyant toutes les informations, mais celles-ci peuvent rebuter les moins aguerris. Au final cela fonctionne, mais la consommation de mémoire importante de JSNode peut poser problème sur les cartes Rapsberry Pi de première génération qui n’ont que 256 Mo de mémoire vive.

Couverture ADS-B XV4Y (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/wp-content/uploads/2015/02/PlaneFinderStatsCoverage NULL.png)Le site web le plus abouti est à mon avis celui de FlightRadar24. A la fois du point de vue utilisateur par la justesse de ses informations mais aussi par ses statistiques pour les “feeders” ADS-B qui alimente le site web. Tout est accessible rapidement en un clic ou deux. Les informations sont présentées sur une unique page, mais elles sont  pertinentes avec un archivage des jours précédents. Il lui manque juste un comparatif entre les différents “feeders” comme le fait par exemple PlaneFinder. Ce site ajoute une vue historique sur les 7 derniers jours intéressante mais présente moins de chiffres (pas le nombre d’avions reçus chaque jour par exemple). PlaneFinder offre aussi une visualisation globale et personnelle de la couverture (voir ci-contre) qui est très informative pour connaître les performances de sa chaîne de réception.

Le site dont le back-office est le plus étoffé est sans contest FlightAware (http://flightaware NULL.com/adsb/stats/user/xv4y). Les statistiques offre plus ou moins les mêmes informations, mais avec un niveau de détail supérieur agréable si on ne veut pas aller voir les logs du récepteur en ligne de commande. Il y a aussi une comparaison avec les récepteurs “voisin” et même des classements très exhaustifs (http://flightaware NULL.com/adsb/stats/) ce qui est motivant pour améliorer les performances. Il est possible de commander intégralement le système du récepteur et de faire les mises à jour applicative et système via le site web, ainsi que de l’arrêter complètement. Personnellement je n’aime pas trop l’idée qui pose pour moi des problèmes de sécurité, mais c’est une solution agréable pour ceux qui ne sont pas fan de ligne de commande UNIX.

Au passage, j’ai encore amélioré ma chaîne de réception et je suis maintenant égal au “radar” officiel F-VVTS1 de FlightRadar24 installé à Ho Chi Minh Ville. J’ai tout simplement remplacé ma chaîne de changer de genre pour un connecteur directement soudé sur le câble. A 50 MHz la solution précédente ne posait aucun problème, mais à 1 GHz les pertes étaient loin d’être négligeables.

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Réception ADS-B et découverte de ma clef RTL-SDR

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Dongle RTL-SDR RTl2832 R820T (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/wp-content/uploads/2014/11/57 NULL.jpg)Pour beaucoup de que je vais décrire ici ne sera rien de nouveau ou de surprenant, mais je vous fais part de mes découvertes personnelles.

Je viens de recevoir il y a quelques jours une clef USB “RTL-SDR” achetée pour environ 10$ US (http://www NULL.ebay NULL.com/itm/New-RTL2832U-R820TADS-B-USB-DVB-T-SDR-ADS-B-Remote-Control-Digital-TV-Stick/181348852525). Ce type de matériel est en fait un récepteur de télévision numérique terrestre (DVB-T) détourné comme récepteur large bande. Il permet de “visualiser” environ 2,4 MHz partout entre 24 MHz et 1790 MHz. La résolution du convertisseur analogique-numérique est très faible avec 8 bits, mais c’est suffisant pour bien des applications. L’avantage de la version du matériel que j’ai choisi et qu’elle a une entrée antenne de type “prise antenne télé” ce qui permet de réaliser rapidement et pour pas cher un connecteur avec à l’autre bout une BNC pour y connecter nos antennes habituelles.

ADS-B Réception Can Tho Vietnam (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/wp-content/uploads/2014/12/ADS-B NULL.png)Je l’ai rapidement connecté à mon antenne VHF (qui fonctionne sur 50MHz et 144 MHz) pour voir comment cela fonctionnait avec les logiciels HDSDR (http://www NULL.hdsdr NULL.de/) et SDR# (http://sdrsharp NULL.com). L’intégration avec ces logiciels est excellent et tout marche du premier coup sans aucun soucis avec la réception de la bande FM très bonne, mais la présence de fréquences images fortes pour les stations proches de la maison.

Ensuite j’ai voulu tester un peu plus haut en fréquence et j’ai vu que la réception de signaux aéronautique ADS-B sur 1090 MHz était “facile”. J’ai utilisé pour cela ADSB# en conjonction avec Virtual Radar Server ou ADSB Scope. Les deux derniers ayant chacun des avantages et des inconvénients.

ADSB Vol VN1201 (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/wp-content/uploads/2014/12/VN1201 NULL.png)Très rapidement j’ai pu décoder les trames envoyés par les avions qui viennent de Singapour ou de Malaisie pour aller vers Saigon, Hanoï et plus haut la Chine ou la Corée. L’antenne n’est pas du tout prévue pour cette fréquence et sa hauteur est de 13 mètres par rapport au sol avec un dégagement moyen, mais je suis tout de même capable de suivre les avions jusque 50km de chez moi. J’ai aussi suivi la boucle à l’atterrissage du vol venant de Hanoï sur l’aéroport local, perdant le signal quand l’avion est à 100m du sol. En gros, ça marche beaucoup mieux que ce que à quoi je ne m’attendais.

Une rapide modélisation m’a permis de voir que je peux rajouter un élément de dipole vertical pour 1090 MHz sur l’antenne sans perturber les autres bandes. Cela améliorera grandement l’omnidirectionnalité de l’antenne et devrait aider à suivre les avions.

Ce matin j’ai aussi fait mes premiers essais de CW Skimmer sur le 50 MHz. J’utilise HDSDR pour piloter le récepteur et celui-ci envoie un flux de signaux I/Q à 192KHz vers CW Skimmer. Les essais sont concluants car j’ai pu rapidement décoder les forts signaux de la balise JR6YAG à Okinawa malgré la propagation moyenne en ce mois de décembre.

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Ordinateur embarqué Radxa Rock 2 avec CPU RK3288 quadri-core à 1,8GHz

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Je vous avais déjà parlé de la carte Radxa Rock (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/2014/02/20/un-ordinateur-embarque-avec-processeur-arm-quadri-core-pour-59/), reprenant l’idée originale du Raspberry Pi mais avec un micro-processeur RockChip RK3188 bien plus puissant à quatre coeurs Cortex-A9. Les premiers prototypes de son successeur sont arrivés et sont très alléchants.

Radxa Rock 2 RK3288 (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/wp-content/uploads/2014/11/Rock2_base_top NULL.jpg)La Radxa Rock 2 (http://radxa NULL.com/Rock2), encore une fois l’oeuvre de l’auteur des CubieBoard (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/2013/07/09/la-cubieboard-2-ordinateur-embarque-avec-cpu-double-coeur/), en est une version améliorée, mais pas seulement parce que son processeur est “gonflé”. C’est vrai que maintenant elle embarque un RK3288 avec quatre coeurs ARM Cortex-A17 à 1,8 GHz et un GPU Mail T764 à 8 coeurs, cela devrait augmenter les performances d’usage générale d’environ 25% et celle pour la vidéo devraient être plus que quadruplée (support de bien plus de fonctionnalités au passage). La carte comprends 2 à 4 Go de RAM et 16 Go de mémoire Flash eMMC. Sont présents 2 ports Gigabit Ethernet, du Wifi 802.11ac, le Bluetooth 4.0, entrées-sorties GPIO et un connecteur micro-SD supportant jusque 128 Go de mémoire de masse. La vraie grosse nouveauté c’est la présence d’un port SATA II qui permet d’y connecter des disques durs 2,5″ ou 3,5″ jusque 4 To de capacité! Autre différence importante, la sortie HDMI aux normes 1.4 et 2.0 permet de piloter des écrans haute densité 4k et le GPU semble être prêt pour les piloter confortablement.

Sur la photo vous noterez que cet ordinateur embarqué est en fait constitué de deux cartes : une carte supportant les entrées-sorties, et une carte fille pour le CPU par lui-même. Compte-tenu des caractéristiques, nul doute que le prix sera à la hausse. Les sticks HDMI embarquant le même RK3288 comme la RikoMagic MK903V se trouvent autour de 100$, soit le double de ceux avec un RK3188. Je prévois la Radxa Rock 2 à plus de 100$… mais elle sera de loin la plus performante pour constituer un mini-serveur ou une station audio-vidéo, en attendant la CubieBoard A80 (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/2014/06/12/cubieboard-8-avec-allwinner-a80-8-coeurs-a-2-ghz/) dont rien de concret de se fait voir.

Dongle RTL-SDR RTl2832 R820T (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/wp-content/uploads/2014/11/57 NULL.jpg)Pour ma part j’ai toujours résisté à l’impulsion d’acheter un de ces ordinateurs embarqués car je n’y trouve pas d’emploi. Au rythme où va la technologie, c’est bête de le laisser moisir dans un tiroir. Cela risque de changer car je viens de commander un stick USB RTL-SDR (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/2012/03/23/un-recepteur-sdr-vhf-uhf-pour-20/) à 10$ pour monter une station CW Skimmer (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/2014/01/12/essais-avec-cw-skimmer-et-le-reverse-beacon-network/) sur 50 MHz. Une Radxa Rock 2 en serait le compagnon idéal pour faire un récepteur SDR autonome et y compris piloter le SoftRock RXTX (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/2010/09/03/softrock-rxtx-ensemble-%e2%80%93-4-wspr-et-qrss/). Je reviendrais sur les raisons du CW Skimmer 50 MHz, mais Keith G4FUF vient de passer une semaine à la maison et il a contacté de très beaux DX sur 6 mètres. Avoir une récepteur automatique connecté aux réseau des balises inversées Reverse Beacon Network (http://www NULL.reversebeacon NULL.net/main NULL.php) permettrait d’étudier la propagation sur cette bande depuis les pays proches de l’équateur.