Una de las cosas que más me ha gustado desde que tengo un SDR es sin duda recibir la posición de las balizas de aviones ADS-B. Todos los que hemos tenido emisoras y nos han gustado las comunicaciones digitales, alguna vez hemos recibido ACARS en la banda aérea, pero tener un receptor que pudiera recibir en 1090 MHz con el ancho de banda necesario era casi una quimera. Ahora esto es posible y una vez comprado cualquier receptor SDR y casi con la propia antena que trae ya se puede probar.

Este proyecto sin embargo consiste en poder recibir las tramas de ADS-B sin necesidad de tener siempre un ordenador encendido, en realidad el trabajo lo hace un router  normal de casa, al que previamente le hemos cambiado el firmware a Openwrt. El router las enviará por wifi y podrás con el software adecuado posicionarlas en un mapa. También podrás compartirlas si quieres con otras personas siempre que abras los correspondientes puertos de tu router principal. Como complemento uso un cable de red con POE para alimentar el router y subirlo al tejado dónde tengo el resto de mis antenas y puedo igualmente recibir por LAN en caso de que no llegue el wifi. Por último puedo elegir entre recibir ADS-B o rtl_tcp y hacer de servidor para el SdrSharp y tener un receptor de SDR con una antena que funciona muy bien en frecuencias altas (mi antena una Diamond x-200 con un montón de metros de cable de bajada pierde toda la sensibilidad en esas frecuencias). En cambio con esta configuración tengo un receptor  con sólo 15 cms de longitud de cable hasta la antena.

Todo esto se ha hecho ya, tanto con routers como con una Raspberry Pi, pero el reto de este proyecto es poder hacer las dos cosas (ADS-B y servidor rtl_tcp) con un router casero o comprado de unos 25 euros y que yo sea capaz de explicarlo paso a paso para que cualquiera pueda hacerlo.

EL ROUTER:

Podría servir cualquier router que soporte Openwrt, que tenga un conector usb y que tenga la suficiente potencia y memoria para trabajar aceptablemente bién.

Yo he probado con:

  • Amper asl2655. Es el menos potente y algo complicado de instalar Openwrt.
  • Comtrend VR-3025u. Procesador doble núcleo. Muy fácil de instalar Openwrt, era el candidato para la instalación, pero era muy grande y muy problemático para meterlo en una caja estanca.
  • Comtrend ar5387un. Muy fácil de instalar Openwrt, al final el elegido. Tamaño y velocidad de proceso aceptable.

He probado con algún otro pero no han dado resultados satisfactorios, baja velocidad de proceso, cuelgues aleatorios, etc.

Si no tienes ninguno de éstos, puedes comprar:

GL-AR150-EXT, cuesta menos de 24 euros y es bastante potente y muy pequeño (fácil de mecanizar luego). Yo no lo he probado pero he leído de gente que lo tiene funcionando.

GL-MT300A-EXT, Para los exigentes del WIFI (300 Mbps). Tampoco lo he probado pero debería de funcionar.

CONFIGURACIÓN DEL ROUTER:

Suponemos que tienes instalado ya Openwrt, pero si no en los módems Comtrend es muy sencillo:

Si nuestro router principal tiene, como la mayoría, la dirección ip 192.168.1.1  debemos desconectar el cable  o latigullo desde nuestro ordenador a nuestro router principal. A continuación conectar el ordenador con el router ADS-B. Deberías cambiar la configuración de tu tarjeta de red si está en DHCP y ponerle dos direcciones ips que seguidamente nos harán falta: una en el rango 192.168.1.X por ejemplo: 192.168.1.5 y otra en el rango 192.168.2.X por ejemplo 192.168.2.5

 

Cargar el firmware apropiado para tu router. En nuestro caso vamos a trabajar con el  Comtrend ar5387un, para otros modelos hay que buscar el firmware adecuado a dicho modelo.

Descargamos el fichero:

https://downloads.openwrt.org/chaos_calmer/15.05/brcm63xx/generic/openwrt-15.05-brcm63xx-generic-AR-5387un-squashfs-cfe.bin

Con el router Comtrend  apagado, pulsamos y manteniendo pulsado el botón de “Reset” encendemos el router. Se debe mantener pulsado el botón de “Reset” aproximadamente 20 segundos. Pasado este tiempo soltamos reset.

Teclear: 192.168.1.1

Nos saldrá una ventana y subimos el fichero al router. Esperamos varios minutos hasta que reinicie.

Ahora necesitaremos un programa terminal para conectarnos por telnet, por ejemplo PUTTY.

Lo descargamos y entramos al router por telnet:

 

Una vez dentro

Empezamos a cambiar la configuración mediante comandos UCI. Cambiaremos la dirección ip del router tanto de LAN como de WIFI, también configuraremos el WIFI para que se conecte como cliente al router principal.

uci del network.wan

uci set network.lan=interface
uci set network.lan.ifname=’eth0.1′
uci set network.lan.force_link=’1′
uci set network.lan.type=’bridge’
uci set network.lan.proto=’static’
uci set network.lan.ipaddr=192.168.2.1
uci set network.lan.netmask=255.255.255.0
uci set network.lan.gateway=192.168.1.1
uci set network.lan.dns=8.8.8.8

uci set network.wan=interface
uci set network.wan._orig_ifname=’wlan0′
uci set network.wan._orig_bridge=’false’
uci set network.wan.proto=static
uci set network.wan.ipaddr=192.168.1.100
uci set network.wan.netmask=255.255.255.0
uci set network.wan.gateway=192.168.1.1
uci set network.wan.dns=8.8.8.8

uci set wireless.radio0.disabled=0

uci set wireless.radio0.channel=13
uci set wireless.@wifi-iface[0].ssid=XXXXXXX      —-> atención—-> cambia las X por el nombre de tu red WIFI
uci set wireless.@wifi-iface[0].mode=sta
uci set wireless.@wifi-iface[0].network=wan
uci set wireless.@wifi-iface[0].encryption=psk2
uci set wireless.@wifi-iface[0].key=XXXXXXXXXXX —> atención—> cambia las X por tu clave wifi
uci set firewall.@zone[1].input=ACCEPT
uci set firewall.@zone[1].masq=1
uci commit
reboot

Si todo ha ido bién ya tendrás conexión por wifi entre tu router principal y tu router ADS-B y cuando conectes el latiguillo a tu ordenador además lo tendrás por LAN también.

Ahora podemos conectar a la página web del router mediente LUCI ( es una interface Web para poder configurar el router) tecleamos http://192.168.1.100 (Para conexión por WIFI) o bién http://192.168.2.1 (para conexión por LAN). Si el firmware no incluye LUCI instalado lo instalamos nosotros.

opkg update
opkg install luci
/etc/init.d/uhttpd enable
/etc/init.d/uhttpd reload

Instalamos los paquetes para sdr y ADS-B.

 

opkg install rtl-sdr
opkg install dump1090

Con esto ya podemos probarlo : conectamos nuestro SDR en el puerto USB con su antena y con su filtro y desde una ventana telnet (con PUTTY) tecleamos:

dump1090 –net –net-ro-port 47806

Empezaremos entonces a ver las tramas.

O también con este comando:

dump1090 –net –net-ro-port 47806 –raw –gain -10 –interactive

Ya tenemos nuestro router preparado, pero queremos que cada vez que lo encendamos arranque en modo ADS-B, yo lo hago de esta manera que para mi es más cómoda , aunque hay varias más.

Entramos en la configuración del router con el navegador:

tecleamos http://192.168.1.100 (Para conexión por WIFI) o bién http://192.168.2.1 (para conexión por LAN)

 

Escribimos estos comandos:

dump1090 –net –net-ro-port 47806 –gain -10 –raw > /dev/null &
# rtl_tcp -a 192.168.2.1 -n 8 -b 8

No olvidemos guardar los cambios  con el botón  “SUBMIT”

Ya tenemos el servidor preparado.

EL CLIENTE

Para poder posicionar aviones yo suelo usar el software “Virtual Radar“, es muy completo con muchas opciones y además libre.

Después de instalarlo lo configuramos:

MENU—> TOOLS—-> OPTIONS —> RECEIVERS —>Receiver

Hacemos click el enlace:

 

Y todo listo nuestros aviones empezarán a estar posicionados.

Algunos ejemplos de aviones que algunas web con aviones posicionados:

http://www.virtualradarserver.co.uk/Directory.aspx

Este software entre otras muchas opciones tiene la de soportar muchos receptores simultáneos y podemos añadir los que queramos:

Con la opción Merged Feed los “uniremos”  todos en el mismo mapa:

 

LA ANTENA

De todas las antenas que he probado sin duda me quedo con la “Franklin”. Es bastante fácil de construir y los resultados son espectaculares.

 

Mis primeras pruebas fueron con alambre de cobre, pero no encontré del suficiente grosor y aunque funcionaba bien buscaba algo más sólido. probé con una varilla metálica que compré en unos conocidos almacenes. Fue un absoluto fiasco, difícil de doblar y los resultados malísimos. La solución me la dio Tino (EB7FSH), me proporcionó alambre de aluminio de 3 mm del que se usa en cables de alta tensión.  Fácil de manejar pero con la suficiente rigidez.  El único problema fue la soldadura, la solución arrollar unas vueltas de cable fino de cobre sobre los puntos donde había que soldar. Los resultados fueron simplemente espectaculares, con la antena dentro de casa era capaz de recibir aviones a 300 kms de distancia.

Y si la ponía en el exterior era capaz de recibir hasta 273 frames por segundo:

Éste es el alambre:

EL CLIENTE/SERVIDOR RTL_TCP

La siguiente opción de trabajo es hacerlo como servidor y cliente rtl_tcp, el router hará de servidor y pondremos un software cliente en nuestro ordenador. Yo he probado con estos dos SDRSharp y SDRConsole.

EL SERVIDOR:

Para poner el router en modo servidor:

Entramos en la configuración del router con el navegador:

tecleamos http://192.168.1.100 (Para conexión por WIFI) o bién http://192.168.2.1 (para conexión por LAN)

 

 

Aquí cambiamos quitamos la “#” de la línea rtl_tcp -a 192.168.2.1 -n 8 -b 8

y se la ponemos delante de: # dump1090 –net –net-ro-port 47806 –gain -10 –raw > /dev/null &

Recuerda: Aquí enviarás las tramas por LAN si quieres enviarlas por WIFI tendrías que poner la dirección IP WIFI:

rtl_tcp -a 192.168.1.100 -n 8 -b 8

EL CLIENTE:

Si usas SDRSharp la configuración es sencilla:

Ponemos la misma dirección ip del servidor y del puerto 1234 por defecto.

Ésta versión de SDRSharp es la 1.0.0.1525 y funciona bien, se da la circunstancia que antes hice pruebas con otra y se “crasheaba” contínuamente. Así que cuidado con las versiones.

Si vas a usarlo por wifi casi seguro que tendrás que bajar el “Sample Rate” a 0.25 MSPS, e incluso por LAN también tendrás que probar para comprobar a que “Sample Rate” es estable.

También se puede usar el SDRConsole:

 

EL RECEPTOR RTL-SDR

Varios son los que he probado y parece que el que va mejor es el de “FlightAware”, no en vano son una empresa que se dedica a esto del ADS-B. Lleva conector SMA y preamplificador incorporado y 0.5 PPM de desviación. Perfecto para esto. Por ponerle alguna pega, a veces el preamplificador se satura por lo que hay que tener cuidado con la ganancia. A veces empieza a recibir señales “fantasma”, me pasa mucho con algunas señales tipo DMR que suelen ser muy potentes. Son señales que aparecen en determinadas frecuencias que cuando las compruebas con otro receptor no existen. También le suele pasar a otro modelo también probado como el Nooelec SMART.

EL FILTRO

Como ya he puesto en post anteriores el filtro resulta imprescindible. Lo mejor para recibir ADS-B hubiera sido poner el filtro específico que FlightAware vende y que funciona bastante bién, pero tiene unas frecuencias de corte cercanas a las frecuencias de 1090 Mhz, por lo cual si además lo queríamos usar para el otro proyecto (receptor rtl_tcp) he usado el que vende la página http://www.rtl-sdr.com/rtl-sdr-com-broadcast-fm-band-stop-filter-88-108-mhz-reject-now-for-sale.

LA CAJA ESTANCA

Hemos metido todos los componentes en una caja estanca que prometía ser IP65 o sea contra polvo y agua con unas dimensiones de 21,5 x 16,5 x 9 cm. Si le pones un prensaestopa para pasar el cable debería ser hérmetico.

LA ALIMENTACIÓN DEL ROUTER

Para alimentar el router se hace por POE, existen cables que viene hechos que resuelven el problema y sería sólo comprarlos y enchufarles una fuente de alimentación. Yo he preferido hacerlo por mi mismo, como el router se alimenta a 12 V.  Le he conectado un regulador de tensión 7812, con un disipador generoso (al principio le puse uno muy pequeño y se calentada en exceso). El consumo del router es de aproximadamente 320 mA. y habrá que alimentarlo como mínimo a 15 voltios para que funcione bien el regulador, pero con casi 40 metros de cable de red tendrá algunas pérdidas de voltaje con lo cual lo suyo sería alimentarlo desde abajo con unos 18-20 V.

Este sería el conexionado en la caja estanca:

Cables 1,2,3,6 formarían los dos pares indispensables para conectar un equipo en red.

El par 4 y 5 lo unimos y llevará alimentación positiva.

El par 7 y 8 lo unimos y llevará alimentación negativa.

 

En el otro extremo del cable de red (estará en casa cerca de nuestro router principal) introducimos alimentación con una fuente a los cables azules (par 4 y 5 positivo) y  (par 7 y 8 negativo). Como esto tiene sus riesgos (si te equivocas es posible que frias el router o tu ordenador) quizá te interese mejor comprarlos hechos:

https://www.amazon.es/Passive-Ethernet-Adaptador-Inyector-Splitter/dp/B012AKXQE4/ref=sr_1_3?ie=UTF8&qid=1493223270&sr=8-3&keywords=poe

 

Disipador dentro de la caja estanca:

Esto es todo….Espero que alguien lo pueda aprovechar.

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