C’è traffico aereo sul mio drone? Abbiamo provato il ricevitore di transponder PiAware

0

Di Jonathan Filippi

Lo spazio aereo, del quale usufruiscono anche i nostri aeromobili a pilotaggio remoto, è una regione di spazio estremamente complessa, articolata e spesso piuttosto affollata. Possono essere presenti, nello stesso istante, aeromobili di tutti e tipi e misure: aviazione da trasporto civile (aerei di linea), mezzi di soccorso (ad esempio eliambulanze), mezzi di polizia e infine gli aeromobili privati e da diporto. Visto che dobbiamo dare la precedenza a tutti, non è una cattiva idea usare un sistema per sapere chi ci ronza intorno sfruttando i transponder degli aeromobili. Noi abbiamo provato Raspberry PI

E’ ICAO (Organizzazione internazionale dell’aviazione civile, appartenente all’ONU) a definire i principi, le tecnologie e le tecniche della navigazione aerea internazionale con la finalità di promuovere la sicurezza e l’efficienza dell’utilizzo dello spazio aereo.

Il ricevitore in modalità server collegato alla rete tramite la scheda WiFi integrata nel Raspberry Pi 3 ed alimentato da un powerbank.

Tra questi principi, la tracciabilità degli aeromobili è fondamentale al fine di evitare interferenze tra aeromobili e potenziali problemi o incidenti; tale tracciabilità viene, tra le altre tecnologie, concretizzata tramite un dispositivo chiamato transponder (tecnologia che fa parte del SSR ovvero il radar secondario di sorveglianza) che è incaricato di fornire l’identificazione di un determinato aeromobile, ed eventualmente trasmetterne i parametri di volo come altitudine, codice Squawk, ed eventualmente posizione, velocità, direzione e angoli di rollio e beccheggio.

La tecnologia di trasmissione attualmente utilizzata si chiama Mode-S che supera i limiti delle precedenti tecnologie (Mode A, A3 e C). Tale dispositivo che lavora, in trasmissione, sui 1090MHz, può essere interrogato in remoto (modalità selettiva) oppure inviare periodicamente identificazione e dati di volo e, se collegato ad un ricevitore GPS, la propria posizione ed altri parametri importanti. Tale tecnologia si chiama ADS-B (Automatic Dependent Surveillance – Broadcast). Tale segnale pubblico viene trasmesso in chiaro e può essere ricevuto sia a terra che in volo un ricevitore PLL collegato ad una opportuna antenna.

Esistono in commercio vari ricevitori calibrabili in forma di chiavetta USB (con un connettore SMA o MCX in fondo o di lato) che possono essere programmati per ricevere tali segnali, dal prezzo piuttosto modico e dalle performance interessanti. Molti di questi sono basati su gli integrati RTL2832U & R820T2 ed esistono sia come prodotto dedicato (spesso equipaggiato di filtri integrati passa-banda a 1090 MHz ad esempio FlightAware Pro Stick Plus) che come ricevitore generico utilizzabile per ricevere vari tipi di segnali.

Questi dispositivi, collegati ad un PC, permettono tramite alcuni applicativi di decodificare i segnali, presentarli in chiaro ed interpretarli. Uno di questi applicativi è dump1090 (che usa le librerie di RTL-SDR) che si presenta come programma avviabile da riga di comando (sia sotto Windows che Linux). Tale software in grado di mostrare una lista degli aeromobili rilevati, delle posizioni, altitudini, velocità e direzione (se sono ADS-B). Esso può essere interfacciato ad altri software più sofisticati o può generare una pagina web accessibile da browser che mostra oltre alla lista, i vari aeromobili rilevati collocati su una mappa. Un altro applicativo più sofisticato, che è quello di cui andremo a parlare in dettaglio, è Piaware.

Tale applicativo, gratuitamente scaricabile da https://flightaware.com/adsb/ , può essere installata su Raspbian (una distribuzione di Linux espressamente dedicata a Raspberry Pi). Piaware oltre a interpretare i dati e presentarli sotto forma di lista e mappa interattiva si collega ad un account FlightAware (registrazione gratuita) rendendo i dati disponibili alla piattaforma web.

La condivisione dei dati è facoltativa ma permette, tra le altre cose, di sfruttare le altre stazioni vicine per triangolare gli aeromobili Mode-S non ADS-B. Il tutto avviene in automatico. Gli aeromobili equipaggiati di ADS-B, nella tabella vengono mostrati con un colore celeste, mentre quelli la cui posizione è derivata da multilaterazione (MLAT) sono arancio; gli aeromobili rilevati per cui non è disponibile la posizione vengono indicati in tabella con un colore blu (Other). Per questi esperimenti ho usato una chiavetta RTL-SDR della Nooelec equipaggiata con una antenna della stessa marca collegata ad un Raspberry Pi 3 (in fondo all’articolo i link Amazon dei materiali che ho reperito). L’installazione di Piaware non è propriamente una passeggiata ma è descritta passo-passo sulla pagina dedicata su Flightaware.

L’interfaccia web vi permette di visualizzare i tracciati percorsi dagli aerei e di selezionarne uno per ottenere ulteriori dettagli sull’aeromobile stesso. Il colore dell’aeromobile sulla mappa ne indica la quota, dove il rosso significa bassa quota (<200mt) e il viola la quota di crociera (>10000mt). L’account personale su FlightAware permette inoltre di consultare la pagina delle statistiche e settare la posizione e l’altitudine del ricevitore (necessaria per un MLAT preciso)

Prima che iniziate a mettere nel carrello il materiale, è necessario precisare che tutti gli aeromobili privi di transponder non possono essere rilevati/tracciati: in particolare molti piccoli aeromobili da diporto e praticamente nessun parapendio, deltaplano e ovviamente nessun drone e aeromodello (almeno ad oggi) è rilevabile con questo sistema. Per questi ci si affida al buon vecchio occhio e orecchio umano oltre che ovviamente al rispetto degli spazi aerei e delle quote assegnate per regolamento per l’attività che si sta svolgendo (sia essa professionale o hobbistica). Quindi, pur essendo un valido ausilio sia per il professionista (addirittura alcuni droni DJI come l’Inspire, il Matrice e il Mavic 2 Enterprise sono equipaggiati con questo sistema a bordo) che per l’appassionato, si rammenta sempre di volare con la testa rispettando le regole aeronautiche e del buonsenso.

Una tipica schermata di PiAware che mostra gli aeromobili a distanza di rilevamento, notare l’eliambulanza in procinto di atterrare all’ospedale di Prato.

Note:

Vi consiglio di dotarvi anche di un piccolo monitor touch HDMI per Raspberry Pi e di una piccola tastiera wireless, entrambi acquistabili a poco prezzo su Amazon (entrambi intorno a 80 euro). Se siete appassionati di stampa 3D potete stamparvi il case per il monitor  il sostegno da treppiede per il monitor, il raspberry e l’antenna.

LISTA DELLA SPESA: i materiali che ho utilizzato

1557 visite
Commenta:

Segui DronEzine sui social: