Aki nyáron az Ossiachi-tó partján áll és felnéz a Gerlitzen felé, késő délelőttől látja az első kupolákat a termikben körözni. Amit nem lát: a legtöbbjük közben adást is végez. Néhány másodpercenként rövid adatcsomag indul 868 MHz-en, benne a pozícióval, magassággal, emelkedéssel és egy azonosítóval. A vitorlázók ugyanezt teszik FLARM-mal, a motoros vitorlázók és az ultrakönnyűek egyre gyakrabban ADS-L-lel, néhány barkácsoló pedig házi építésű ESP32-es nyomkövetővel.
Mindezt földi állomások veszik, amelyeket rádióamatőrök, klubok és repülőterek üzemeltetnek önkéntesen. A mögöttük álló hálózat neve Open Glider Network, röviden OGN, és nem más, mint sok kicsi Linux-gép egy SDR-pálcával és egy antennával. Akinek már van árboca, egy délután alatt felépít egy ilyen állomást. És mivel egy Raspberry Pi ma többre képes egyetlen feladatnál, ugyanazon a gépen saját WebSDR is futhat. Pontosan erről szól ez a cikk: mi repül odafent valójában, miért éri meg csatlakozni, és hogyan fér meg az OGN és az OpenWebRX+ egymás mellett egyetlen eszközön.
Mi ad valójában odafent
A szóban forgó sáv az európai SRD-sáv 868 MHz-en. Engedélymentes, teljesítményben korlátozott, és a rádiós érzékelők, okosmérők és LoRa mesh hálózatok mellett a sportrepülés apró elektronikájának is otthont ad. Négy rendszer számít.
A FLARM a vitorlázórepülés klasszikusa. Eredetileg vitorlázók közötti ütközésjelzőnek készült, a pozíciót és a repülési vektort sugározza a környezetébe, hogy a pilótafülke műszerei figyelmeztethessenek. Éppen ezeket az adásokat kezdte el elkapni az OGN, és ettől lett igazán érdekes a hálózat.
A FANET a siklóernyő és a sárkányrepülés megfelelője. LoRa-t használ ugyanabban a sávban, a Skytraxx variométergyártótól származik, a protokoll pedig nyíltan dokumentált. Megtalálható a Skytraxx, Syride, Naviter készülékeiben és a burnair platform körüli jeladókban. A FANET két dologban különleges: a pilóták közvetlenül látják egymást, bármilyen infrastruktúra nélkül, ráadásul meteorológiai állomások adatait és termikjelentéseket is továbbít.
Az ADS-L az új, hivatalos út. Az EASA 2023 elején tette közzé az SRD 860 sáv műszaki specifikációját: 868,2 és 868,4 MHz-et, valamint 869,525 MHz-et használ, és szándékosan úgy készült, hogy a meglévő hardver is részt vehessen benne. A rádióamatőrök számára főleg az érdekes, hogy először létezik nyílt, hatóságilag jóváhagyott szabvány a könnyűrepülés elektronikus láthatóságára.
A házi építésű nyomkövetők ESP32-es paneleken futnak, jellemzően LilyGO T-Beamen SX1276 rádiós chippel és GPS-szel, 40 euró alatt. A firmware nyílt forráskódú, és projekttől függően OGN, FANET, ADS-L és PilotAware adást is tud. Fontos az utánépítőknek: a gyakran hivatkozott esp32-ogn-tracker tároló évek óta nincs karbantartva, az aktuális a pjalocha/ogn-tracker, alternatíva a SoftRF. És a sávváltozatnak stimmelnie kell, Európában 868 MHz.
Miért érdemes belevágni
Először a legőszintébb válasz: mert vannak lefedetlen foltok, és be lehet őket zárni. Az OGN hálózata az Alpok felett sűrű, de nem hézagmentes, a hézagok pedig jellemzően ott vannak, ahol hegyek állnak útban és senki nem üzemeltet vevőt. Egy hegyoldalban álló árboccal rendelkező rádióamatőr gyakran pontosan azt a völgyet fedi le, amelyet más nem hall.
Ebből négy kézzelfogható ok következik.
Kutatás és mentés. Ez az a pont, ami igazán számít. Ha egy repülőgép vagy egy kupola eltűnik, az utolsó vett pozíciók a legértékesebbek, amit a mentők kaphatnak. Az OGN ehhez élő adatokat, archivált nyomvonalakat és a FlightBookot kínálja, amellyel a nem regisztrált eszközök is szűkíthetők felszállóhely és időpont alapján. A projekt maga figyelmeztet, hogy ezek az adatok többértelműek lehetnek, és gondos ellenőrzés után szabad csak továbbadni őket a beavatkozás vezetőjének. Ettől még igaz: minél sűrűbb a vevőhálózat, annál rövidebb az utolsó hézag a nyomvonalban. A hálózat eredetileg pontosan ezért épült.
Haszon a helyi repülésnek. A klubok látják, ki van a levegőben és ki szállt már le. Az oktatók kiértékelhetik az iskolarepüléseket. A siklóernyősök FANET-en keresztül hegyi állomások széladatait kapják közvetlenül a variométerre, ami egy lökéses délutánon többet ér minden előrejelzésnél.
Műszaki tapasztalat. Egy OGN-állomás folyamatosan működő mérőpont a saját antennarendszerhez. A néhány hét alatt kirajzolódó lefedettségi térkép könyörtelenül megmutatja, hol árnyékol a telephely, mennyit ad valójában egy előerősítő, és mennyire zavar a szomszédos adó. Aki már ADS-B-t vesz vagy rádiószondákra vadászik, ismeri a hatást.
És az alacsony belépési küszöb. Egy vevőállomáshoz nem kell sem engedély, sem vizsga. Ettől ideális projekt kezdőknek, a klub utánpótlásának és mindenkinek, aki előbb hallgatni szeretne, és csak aztán adni.
A hardver
A bevásárlólista rövid, és a legdrágább tétel az antenna, nem a vevő.
- Számítógép: Raspberry Pi 3 vagy 4. A Pi 4 az ésszerű választás, mert a FANET és a PilotAware többletteljesítményt igényel. A Pi Zero vagy Pi 1 csak egyszerű vételre elég, kompromisszumokkal. Alternatívaként bármilyen kis Linux-gép vagy vékonykliens megteszi.
- SDR-pálca: az RTL-SDR Blog V3 TCXO-val, SMA-csatlakozóval és kapcsolható bias-T-vel a projekt ajánlása. Figyelem, ez sokakat meglep: az újabb V4-et OGN-hez jelenleg kifejezetten nem ajánlják, mert ebben az alkalmazásban gyengébben teljesít. Akinek csak V4 van a fiókjában, azt inkább a WebSDR-oldalra használja.
- Antenna: függőleges körsugárzó 868 MHz-re, kollineáris, 5-9 dBi. Referenciaként az elterjedt, 165 cm hosszú, 9 dBi osztályú üvegszálas antenna szolgál. A függőleges polarizáció és a szabad rálátás a lényeg.
- Opcionális, de hatásos: egy szűrt Uputronics árbocelőerősítő nagyjából 3-5 dB-t hoz, közvetlenül az antennánál szerelve és bias-T-n át táplálva. Aki erős adók közelében lakik, annak inkább 863-870 MHz-es üregszűrőre van szüksége, különben az intermoduláció felemészti a hatótávolságot.
- Kábel: rövid és jó. Az első erősítő előtti csillapítás közvetlenül az érzékenységből megy.
- Táplálás és hálózat: stabil 5 V, lehetőleg rendes tápegység és aktív USB-hub, amint két pálca csatlakozik. Hálózat kábellel, ahol csak lehet.
Útmutató, 1. rész: az OGN-állomás
Az alap egy frissen telepített Raspberry Pi OS Lite, engedélyezett SSH-val és naprakész rendszerrel. A menet az OGN wiki hivatalos útmutatóját követi, röviden így néz ki.
Csomagok telepítése. A szoftvernek néhány programkönyvtárra van szüksége:
sudo apt update && sudo apt full-upgrade -y
sudo apt install -y libconfig9 libjpeg-dev libfftw3-dev procserv telnet lynx ntpsecÚjabb rendszereken a libjpeg8 hiányzik a csomagforrásokból. A wiki két utat ír le: vagy forrásból fordítjuk a libjpeget, vagy előkészített ARM64 binárisokat használunk. Ez az egyetlen pont, ahol a telepítés a friss képfájlokon rendszeresen elakad, és ezért fut sok állomás tudatosan még régebbi Raspberry Pi OS-en.
Szoftver letöltése és a cső létrehozása. A projekt letöltési felületéről érkezik a géphez illő rtlsdr-ogn csomag, a Pihez a GPU-változat. Utána a könyvtárban létrehozzuk a névvel ellátott csövet, amelyen át a rádiós rész beszél a dekóderrel:
cd ~/rtlsdr-ogn
mkfifo ogn-rf.fifoA frekvenciahiba mérése. A TCXO nélküli pálcák néhány ppm-mel mellé futnak, ami érzékenységbe kerül. A mellékelt eszköz GSM-csatornákon méri a hibát:
./gsm_scan --ppm 50 --gain 20A TCXO-s V3-nál ez kihagyható, a FreqCorr maradhat 0. Üzem közben a szoftver amúgy is utánkalibrál GSM-en.
A konfiguráció megírása. A fájl, itt allomasom.conf, áttekinthető. A pozíciót és a magasságot pontosan kell megadni, a szoftver ebből vezeti le a regionális frekvenciatervet is:
RF:
{
FreqCorr = 0; # ppm, TCXO-s pálcáknál 0
BiasTee = 1; # az árbocelőerősítő táplálása
DeviceSerial = "OGN01"; # egyértelműen címezi a pálcát
PipeName = "ogn-rf.fifo";
} ;
Position:
{
Latitude = 46.6883; # tizedes fok, észak és kelet pozitív
Longitude = 13.9186;
Altitude = 900; # méter tengerszint felett
} ;
APRS:
{
Call = "OE8XYZ"; # max. 9 karakter, nyilvánosan látszik
} ;
HTTP:
{
Port = 8080; # az állomás állapotoldala
} ;A Call alatti név az állomás nyilvános azonosítója. A repülőterek az ICAO-kódjukat használják, a magánállomások beszédes helynevet vagy a saját hívójelüket. Különleges karakterek nélkül, legfeljebb kilenc hely.
Indítás szolgáltatásként. A projekt indítószkriptjei procserv-et használnak, a konfigurációs fájl az /etc/rtlsdr-ogn.conf-ba kerül:
sudo service rtlsdr-ogn start
lynx http://localhost:8080Innentől az állomás működik. A 8080-as porton lévő állapotoldal mutatja a zajszintet, a vett csomagokat és a hallott eszközök listáját, néhány perccel később pedig az állomás megjelenik a live.glidernet.org térképén. Aki látni akarja, mi érkezik hozzá: az ott látható vevőnevek pontosan ezek az állomások, Karintiában például LOKF az Ossiachi-tónál.
Útmutató, 2. rész: OpenWebRX+ mellé
Az OpenWebRX+ Marat Fayzullin forkja, amely az eredeti OpenWebRX-hez egy sor dekódert adott hozzá: SSTV, FAX, AIS, POCSAG, FLEX, RDS, CW, RTTY, ezen felül ADS-B, ACARS, VDL2 és HFDL. A projekt tárolójából telepszik, itt Debian Bookwormra, amelyen a jelenlegi Pi-képfájlok alapulnak:
curl -s https://luarvique.github.io/ppa/openwebrx-plus.gpg \
| sudo gpg --yes --dearmor -o /etc/apt/trusted.gpg.d/openwebrx-plus.gpg
sudo tee /etc/apt/sources.list.d/openwebrx-plus.list <<<"deb [signed-by=/etc/apt/trusted.gpg.d/openwebrx-plus.gpg] https://luarvique.github.io/ppa/bookworm ./"
sudo apt update
sudo apt install openwebrxKét buktató: az eredeti OpenWebRX tárolóját Bookwormon nem szabad emellé felvenni, mert Bullseye-csomagokat tartalmaz. A digitális hangüzemmódokhoz pedig egyszer le kell futtatni a sudo install-softmbe.sh parancsot. Aki nulláról kezdene, a projekt kész SD-kártyaképeinek egyikét veszi, de tudnia kell, hogy a 32 bites kép nem szolgálja ki a Pi 5-öt, a 64 bites pedig kizárja a Pi 1-et, a Pi 2-t és a Zero 1-et.
Ezután létrehozunk egy rendszergazdát, megnyitjuk a webes felületet a 8073-as porton, és az eszközök között felvesszük a második pálcát, sorozatszám szerint címezve index helyett.
A kombináció: miért kötelező a két pálca
A kézenfekvő ötlet, hogy mindkét szolgáltatást egy pálcáról szolgáljuk ki, nem működik, mégpedig három okból.
Először is egy RTL-SDR pálcát mindig pontosan egy folyamat foglal le. Illesztőprogram-szinten nincs megosztás. Másodszor, az OGN szoftver pontosan azt teszi, ami a közös használatot végleg kizárja: időnként a GSM-sávba hangolja a pálcát, hogy kövesse az oszcillátor hibáját. Az a vízesés, amely percenként elugrik, nem vízesés. Harmadszor, és ezt gyakran elnézik, az OpenWebRX+-nak nincs OGN-dekódere. A beépített ISM-ág az rtl_433-ra épül és rádiós érzékelőket olvas, LoRa-t nem tud, tehát FANET-et sem. 868 MHz-en a vízesésben látszanak a felvillanások, de dekódolható semmi nem jön ki belőlük.
A megoldás látványtalan: két pálca. Hogy mindkét szolgáltatás újraindítás után is a helyes eszközt fogja meg, egyértelmű sorozatszámot kapnak:
rtl_eeprom -d 0 -s OGN01
rtl_eeprom -d 1 -s WEBRX1Ezután az OGN konfigurációjában beállítjuk a DeviceSerial = "OGN01" értéket, az OpenWebRX+-ban pedig a WEBRX1 alapján választjuk ki a második pálcát. A többi üzemeltetési gyakorlat, és a három pont ismert: a Pi USB-portjai két pálcához nem adnak megbízhatóan elég áramot, ezért kell egy táplált hub. Tartós terhelés alatt melegszik, tehát hűtőborda vagy inkább halk ventilátor. És a két pálca ne közvetlenül egymás mellett legyen, egy rövid USB-hosszabbító érezhetően leválasztja őket.
Egyébként ugyanez a minta bővíthető. Az OGN wiki kifejezetten leírja több vevő üzemeltetését egy négymagos Pin, mindegyiknek saját csővel, saját konfigurációval és saját HTTP-porttal. Aki tehát OGN-t, ADS-B-t és WebSDR-t akar egy gépen, megkaphatja, de a tápellátást és a hűtést komolyan kell vennie.
Telephely, hatótávolság, elvárások
868 MHz-en kérlelhetetlenül az optikai rálátás számít. Az antenna helye a lehető legmagasabban és legszabadabban van, és minden méter magasság többet hoz, mint bármennyi decibel nyereség. Nyugodt telephelyen 50-100 kilométer elérhető, völgyre való rálátással több is. Mobil- vagy műsorszóró adók közelében viszont a hatótávolság akár néhány kilométerre eshet vissza, mert a vevő intermodulációba fut. Ez ellen csak szűrés segít, nem nagyobb erősítés.
Az Alpokra lefordítva: a jó telephelyek a hegyoldalak és a hegyi állomások völgyre néző kilátással, nem a völgytalp. Aki már üzemeltet árbocot APRS-hez vagy átjátszóhoz, az a telepítés felét már megcsinálta. Egy kitett telephely és egy FANET-képes állomás kombinációja a helyi siklóernyős közösségnek lényegesen többet ér, mint egy újabb állomás a már jól lefedett síkságon.
Adatvédelem és jogi keret
Először a legfontosabb, mert erről a repülős közösségben indulatos vita folyt, és ma tisztán megoldott: a nyomkövetés kikapcsolható. Aki nem akar látszani, beállítja a megfelelő jelzőt az OGN eszközadatbázisában (DDB), vagy a FLARM készülékben a 6.x firmware-től bekapcsolja a no-tracking opciót. A pozíció ekkor sem meg nem jelenik, sem rögzítésre nem kerül. Állomásüzemeltetőként érdemes ezt el tudni magyarázni, azonnal elveszi a vita élét.
Magáról a vételről: a vevőállomás nem sugároz, tehát nem kell hozzá engedély. Az SRD-sávban zajló adások titkosítatlan helyzetjeladások, amelyek célja éppen az, hogy mások hallják őket. A továbbterjesztésnél azonban mértéket kell tartani, a távközlési titok nem ismer kivételt az érdekes adatokra, az OGN-nek pedig saját felhasználási szabályai vannak az adatok továbbadására. Aki a hivatalos hálózatot táplálja, ezeken a szabályokon belül mozog. Aki saját elemzéseket közöl, annak ismernie kell őket.
És egy pontosítás, amely minden állomásleírásba odakívánkozik: az OGN nem biztonsági rendszer. Az ütközésre figyelmeztetés a pilótafülkében, a készülékek között, valós időben történik. A földi hálózat csak azt látja, ami véletlenül egy állomás hatósugarában volt, késéssel és hézagokkal. Utólagos elemzésre, élő követésre és vészhelyzetben a keresésre való eszköz, nem arra a másodpercre, amikor igazán számít.
Mibe kerül
- Raspberry Pi 4 tápegységgel, házzal és kártyával: nagyjából 90-120 euró
- RTL-SDR Blog V3: körülbelül 35 euró, a WebSDR-hez szükséges második pálca ugyanennyi
- 868 MHz-es kollineáris antenna: kiviteltől függően 40-120 euró
- Kábel, csatlakozók, árbocanyag: 30-80 euró
- Opcionális árbocelőerősítő vagy szűrő: 40-90 euró
Összességében egy szolid kettős állomás nagyjából 250-400 euróra jön ki, feltéve hogy az árboc már áll. Összehasonlításul: egy kész, FANET-es variométer többe kerül. Aki csak szagolgatni akar, egyetlen RTL-SDR pálcával és rögtönzött antennával kezd, és megnézi, mi érkezik egyáltalán.
Összegzés
Az OGN-állomás azon kevés projektek egyike, ahol a barkácsolás öröme és a valódi haszon ennyire közvetlenül találkozik. A ráfordítás egy délután plusz az antennaszerelés, a folyó költség néhány watt áram, cserébe a vevő olyan hálózat része lesz, amely vészhelyzetben megadja egy eltűnt pilóta utolsó ismert helyzetét.
Hogy ugyanazon a gépen még egy WebSDR is futhat, az ráadás. A szabály egyszerű: egy szolgáltatás, egy pálca, egyértelmű sorozatszámok, rendes tápellátás. Aki ezt betartja, a végén olyan géppel rendelkezik, amely egyszerre szolgálja a helyi repülést és nyitja meg a saját vételét mindenki előtt a weben. Egy olyan hobbinak, amely a hallgatásból él, ez nem rossz csere.
73 – a ti oeradio.at szerkesztőségetek
Átláthatósági tájékoztató
Ez a cikk MI (Claude, Anthropic) támogatásával készült. A források között szerepelt az Open Glider Network wikije a hardverről, a Raspberry Pi-telepítésről, a konfigurációs fájlról, a több vevőről, a SAR-ról és az opt-out szabályokról szóló oldalakkal, Marat Fayzullin OpenWebRX+ projektjének csomagleírása, az EASA ADS-L specifikációja az SRD 860 sávra, a FANET és az ESP32-es nyomkövetők projektoldalai, valamint az OGN-térkép élő lekérdezése az alpesi térségre. A címkép egy siklóernyőt mutat a karintiai Gerlitzen felett (Fotó: Superbass, CC BY-SA 4.0, a Wikimedia Commonson keresztül), a további fotók szintén a Wikimedia Commonsról származnak, és az egyes ábráknál fel vannak tüntetve. A szerkesztői felelősség és az ellenőrzés az oeradio.at szerkesztőségéé. A helyességért és teljességért nem vállalunk felelősséget, jogi kérdésekben az illetékes távközlési hatóság dönt esetenként. Javításokat és kiegészítéseket, szívesen saját OGN-állomást üzemeltetőktől is, a [email protected] címre várunk.
