Projet 1090

But du projet

Le projet 1090 a pour but d’aider la réalisation de QSO par réflexion sur les avions (Aircraft-Scatter), en fournissant une information fiable au logiciels de prédiction. A l’heure actuelle ces logiciels recherchent la position des avions sur des sites internet, mais ceux-ci peuvent ne pas être coopératifs, ‘oublier’ certains avions, ou imposer un retard.

Les réflexions sur les avions peuvent être utilisées à partir de la bande 2m pour réaliser des liaisons jusqu’à 750-800km. Ce qui peut être particulièrement appréciable dans les bandes hyperfréquences. Ces liaisons peuvent être réalisées sans condition particulière de propagation autre que la présence d’un avion dans une zone de visibilité mutuelle.

Le radio-club F5KCK est heureux de pouvoir apporter via le réseau Hamnet un service inédit à la communauté radio-amateur, ainsi qu’une aide au trafic originale.

Les logiciels de prévision

À ce jour, il existe principalement 2 logiciels de prévision :

• Airscout de DL2ALF
• AircraftScatter Sharp de W3SZ

Ces deux logiciels ont la particularité de pouvoir être alimentés par un récepteur ADS-B indépendant.

Les concepts de base

L’idée de base de ce projet, est de réaliser nous même la réception des balises ADS-B des avions pour alimenter directement les logiciels de prévision de passage. Mais le principal problème que nous allons rencontrer est le suivant : Les avions à proximité de la station de réception ne nous intéressent pas, car ce sont ceux qui sont à 300 ou 400km qui seront les plus utiles.

Nous allons avoir besoin d’une station bien dégagée pour atteindre une portée de 400km, ce qui n’est pas impossible, mais qui reste assez difficile à réaliser.

L’utilisation du réseau HAMNET nous donne la possibilité de partager avec les OM intéressés par ce ‘mode de propagation’ les informations sur la position des avions, mais il pourrait aussi être le support pour échanger ces informations entre les stations de réception pour obtenir une couverture optimale. Avec une portée d’environ 400km, il ne faudrait pas plus de 4 stations de réception pour couvrir la totalité du territoire français (et même de déborder largement en dehors de nos frontières !).

Les constituants d’une station de réception

Une station de réception est construite autour d’un Raspberry Pi et d’une clé USB DVB-T, ce qui en fait un ensemble à très faible coût. Le logiciel utilisé est DUMP1090 qui est disponible aussi bien pour Windows que pour Linux. C’est cette dernière version que nous allons utiliser sur le Raspberry Pi qui utilise la distribution Raspbian.

La partie H.F. a été particulièrement soignée pour permettre la réception des avions les plus lointains possible. Celle-ci est composée de 3 éléments :

• Une antenne colinéaire 1090MHz. Elle est constituée d’éléments demi-onde, mais celle-ci est réalisée en tube de cuivre pour minimiser les pertes. Un exemple de réalisation fait par Jean-Claude peut être trouvée en suivant ce lien.
• Un filtre 1090MHz (bande passante 20MHz). Il est destiné à éliminé les fréquences non désirés (GSM par exemple) de manière à ne présenter à l’entrée de la clé DVB-T que des signaux utiles.
• Un préamplificateur à faible bruit. Celui-ci aura deux fonctions :
  • Améliorer le facteur de bruit du récepteur
  • Masquer les pertes dans le câble coaxial (nous sommes quand même à 1 GHz !)

Utilisation du récepteur 1090MHz

Pour faire un premier essai, il est possible d’utiliser l’accès ‘Web’ du programme dump1090 à l’adresse 44.168.17.132:8080 (réseau HAMNET) ou 90.63.232.236:8080 (accès internet, IP dynamique donc ne fonctionne plus)

Si vous utilisez l’accès HAMNET, votre ordinateur devra également être connecté à internet pour pouvoir aller chercher la carte (Google Maps).

Cet écran affiche une carte avec la position des avions reçus. Sur la partie droite la liste des avions entendus, avec les paramètres de vol :

• code ICAO
• Numéro de vol
• Squawk (c’est le code du transpondeur de l’avion)
• Altitude (en pieds)
• Vitesse (Noeuds)
• Distance à la station de réception
• Cap (track) de l’avion , le Nord est à 0°
• Le nombre de trames reçues de cet avion
• Le délai depuis la dernière réception de cet avion

Le port 8080 est utilisé pour libérer le port 80 pour d’autres fonctions

Utilisation de l’interface web de dump1090

Sur la partie gauche de l’écran (carte), il est possible de :

• Recentrer la carte par un cliquer-glisser sur le fond le la carte
• Il est possible de zoomer avec la molette de la souris
• Le fond de carte peut être changé par un clic gauche sur le menu déroulant (MAP)
• Il est possible de sélectionner un avion sur la carte, dans ce cas, il deviendra rouge et ses principaux paramètres de vol apparaîtront dans la partie droite de la fenêtre (N° de vol, Altitude, code transpondeur, Vitesse, Code ICAO, Cap, Latitude, Longitude et distance à la station de réception). Des liens vers les sites (Flight-Radar 24, FlightStats et FlightAware) donnent accès à plus d’informations sur cet avion

Sur la partie droite de la fenêtre, sous les 2 horloges (Heure locale, et UTC), on trouve les informations sur le vol sélectionné, puis la liste de tous les avions entendus, avec pour chaque vol leur différents paramètres déjà listés plus haut.

Pour rester homogène avec les unités utilisées dans l’aviation civile, l’altitude, la vitesse et la distance n’ont pas été converties dans le système métrique.

Dans cette liste, les avions dont la position n’est pas connue (trame de position non reçue ou corrompue) apparaissent sur fond blanc (la distance à la station de réception est fixée arbitrairement à 0) ; ils ne sont pas affichés sur la carte. Les avions dont la position est connue apparaissent sur fond vert. L’avion sélectionné apparaît sur fond gris (c’est l’avion de couleur rouge sur la carte si sa position est connue).

Enfin, il est possible de trier cette liste par ordre croissant (ou décroissant) de chaque paramètre de vol, pour cela il suffit de cliquer sur le titre de la colonne. Par exemple pour trier la liste par ordre croissant de n° de vol, il faut cliquer sur le titre de la colonne ‘Flight’, ce qui regroupe tous les avions d’une même compagnie aérienne. Par défaut, les avions sont triés par ordre croissant de distance à la station de réception.

Comme vous pouvez le voir, le logiciel offre de nombreuses fonctions sur son interface web, mais ceci n’est qu’un premier test destiné à vérifier que vous avez bien accès aux informations de la station de réception.