Projekt: ADS-B Empfang

Flightradar24 ist ein Onlinedienst zur Echtzeit-Positionsdarstellung von Flugzeugen. Seit 2019 stelle ich die von mir empfangenen Flugdaten diesem Dienst zur Verfügung. Nun möchte ich meine Empfangsanlage vorstellen und vielleicht sogar zum Nachbau anregen. Je nachdem welchen Aufwand man betreiben möchte, kann man auch mit relativ schmalem Budget schon beachtliche Ergebnisse erzielen. Im Wesentlichen besteht die ganze Anlage aus drei Hauptkomponenten:

• Ein Empfänger
• Ein Minicomputer
• Antenne
• optional: ADS-B-Verstärker

Der Empfänger

Mein Empfänger ist ein ausgemusterter DVB-T-Stick mit einem speziellen Chipsatz, dem RTL2832U. Mit einem Stick wie diesen, lassen sich eine Menge interessanter Dinge anstellen. Das Stichwort ist hierbei: SDR – Software Defined Radio. Aus einer Vielzahl von Möglichkeiten die SDR bietet, habe ich mich für die Nutzung als ADS-B-Empfänger entschieden. ADS-B steht für Automatic Dependent Surveillance Broadcast. Hinter dieser sperrigen Bezeichnung steckt eine Technik zur Übermittlung der Position von Flugzeugen, sowie andere Flugdaten, wie Flugnummer, Flugzeugtyp, Zeitstempel, Geschwindigkeit, Flughöhe und geplante Flugrichtung. Typischerweise werden diese Informationen von den meisten Flugzeugen ungerichtet, auf der Frequenz 1090 MHz etwa einmal pro Sekunde abgestrahlt. Die Antenne nimmt die Signale auf, der Empfänger decodiert sie und ein Minicomputer sorgt u.a. für die Signalaufbereitung und Darstellung.

Der Minicomputer

Die Aufbereitung der Signale übernimmt ein kleiner Raspberry Pi Zero 2 W, der für diese Aufgabe fast schon überdimensioniert ist. Vielleicht wird dieser zukünftig auch für den Empfang von DAB+-Signalen dienen. Dies wird voraussichtlich mein nächstes Projekt werden. Dazu später mehr. Das von der Antenne kommende Signal wird über einen Verstärker in den Stick gegeben. Natürlich würde es deutlich mehr Sinn machen, den Verstärker näher bei der Antenne zu platzieren und nicht unmittelbar am Stick. Dies wirft aber weitere Probleme auf und deshalb konnte ich es noch nicht so umsetzen wie es nötig wäre. Ich optimiere die Anlage aber ständig weiter und habe auch dafür schon eine Lösung, die ich in nächster Zeit umsetzen werde. Auf dem Raspi selbst läuft auf einer Mini-SD-Karte ein abgespecktes Debian 11 Bullseye in der 64-Bit-Version. Eine Feeder-Soft von Flightradar sorgt hier für die Datenverbindung zum Dienst. Meine Radarkennung für Flightradar lautet übrigens: T-EDXF19. Wer dort einen Filter mit dieser Kennung aktiviert, kann dann ausschließlich die von mir zur Verfügung gestellten Flugzeugbewegungen beobachten.

Die Antenne

Für den Signalempfang sorgt eine selbstgebaute, für den ADS-B-Empfang optimierte Kolinearantenne. Im Prinzip habe ich zehn jeweils 11 cm lange Koaxialkabelstücke vertikal ineinandergesteckt und in ein Leerrohr gepackt. Über eine PG-Verschraubung habe ich den Anschluß wetterfest nach Außen geführt. Die Verschraubung wurde einfach mit Heißkleber im Leerrohr fixiert. Oben wurde das Rohr zugeklebt und fertig war die wetterfeste Antenne. Die besten Ergebnisse erzielt man, wenn die Antenne außen eine freie Rundumsicht in alle Richtungen hat. Im Schnitt empfange ich mit meiner Anlage Signale aus bis zu 230 nautischen Meilen Entfernung. Sicher ist da noch Luft nach oben, aber dafür ist es ja auch ein Projekt und noch nicht abgeschlossen.

Mein Dachboden

Eine ganze Weile hatte ich eine kleine Antenne unter dem Dach, bis ich mir einen kleinen Antennenmast zugelegt und die Antenne außen montiert habe. Dieser trägt zusätzlich noch die Webcam. So sieht es unter meinem Dach aus. Ein wenig wild, aber da wohnt ja schließlich keiner😊.

Um den Raspi mit dem Internet zu verbinden, habe ich einen Repeater installiert. Das ist das weiße Dingens, was da am Kabel herunterhängt. Über dessen Ethernetausgang und einem 5-Port-Switch werden der Raspi und ein POE-Injektor für die Webcam versorgt. Falls sich etwas aufhängt, kann alles über eine Funksteckdose aus- und wiedereingeschaltet werden, ohne in den Kriechboden zu müssen.

Um eine hohe Verfügbarkeit sicherzustellen, schicke ich über meine Hausautomation einen Dauerping an den Raspberry. Wenn der seltene Fall eintritt, dass die Antwort auf den Ping ausbleibt, trennt eine zwischengeschaltete Funksteckdose meine komplette Dachbodentechnik vom Netz und schaltet nach zehn Sekunden automatisch alles wieder ein. Ein Verfahren, das sich bereits bewährt hat. Ich bekomme zusätzlich eine Benachrichtigung auf mein Telefon, wenn dieser Prozess in Gang gesetzt wurde. Bisher konnte damit jeder Hänger behoben werden.

TAR1090

TAR1090 ist eine grafische Benutzeroberfläche, die die empfangenden Daten aufbereitet darstellen kann. Auf dieser Seite kann man meinem Empfänger in Echtzeit bei der Arbeit zuschauen. Wer es sehen möchte, bitte auf das Bild klicken:

Über weitere Änderungen und Optimierungen werde ich an dieser Stelle berichten. Danke für dein Interesse und viel Spaß beim rumspielen.